地球的表面约有71％的部分被蔚蓝色的海水所覆盖，地球可以说是是一个海洋的星球。浩瀚无边的海洋，蕴藏着极其丰富的各类资源：海水中存在80多种元素，生存着17万余种动物和2.5万余种植物。21世纪是海洋世纪，海洋蕴藏着丰富的自然资源，它是地球所有生命的摇篮，它以无比的壮观和无尽的宝藏让人类亲近，然而，它在气候变化和环境污染面前却又是那么脆弱不堪。关注海洋，善待海洋，可持续开发利用海洋也成为全人类刻不容缓的责任。
近年来，重视海洋，关注海洋已从国际性组织、国家政府间全面展开。1997年7月，联合国教科文组织政府间海洋学委员会召开第19届大会，通过了将“海洋——人类的共同遗产”作为“国际海洋年”主题的建议，要求各国以各种形式积极参与国际海洋年的活动，同时将7月18日定为“世界海洋日”。世界上已有不少国家和地区设立了与海洋有关的节日。例如，英国将8月24日定为英国海洋节；每年的5月22日是美国的海洋节。在我国，每年7月，青岛市都要举行青岛海洋节；中国海洋文化节也已在浙江岱山县成功举办了4届。
大海洋生态系统近二三十年来，由于对近海渔业资源的过度开发，已经导致很多传统经济鱼类资源衰退、渔业资源结构发生很大变化。人们逐渐发现，只进行单品种鱼类资源管理，往往难以达到顶期的管理效果，而只有将鱼类作为整个海洋生态系统中的一个组成部分，研究同一海域多种鱼的相互关系及其数量变动，并采取相应的严格管理措施，才能增加产量并提高经济效益。而很多海洋生物（尤其是鱼类）具有洄游习性，只有通过国际间协调、综合管理海洋生物资源，才可能收到真正的管理效果。大海洋生态系统的概念就是在以上两个背景基础上形成的。
大海洋生态系统的概念最初是由美国海洋大气局的K.Sherman和罗德岛大学的L.Alexander等在20世纪80年代提出的。作为大海洋生态系统，应符合以下条件：（1）大海洋生态系统的面积一般要在20万平方千米以上：（2）具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征；（3）生物种群之间形成适宜的繁殖、生长和营养（食物链）的依赖关系，组成一个自我发展的循环系统；（4）污染、人类捕捞和环境条件等因素的压力对其具有相同的影响和作用。
目前全球范围内划定的大海洋生态系统共64个，在水深、海洋学、生产力和海洋生物类群等方面各具有其独特性。毗邻我国的黄海、东海和南海都被列入64个大海洋生态系统之中。虽然大海洋生态系统支撑着世界海洋渔业总产量的95％，但是也是受人类活动干扰最严重的海域。目前大海洋生态区面临的主要威胁仍旧是各种污染、过度捕捞、对栖息地的改变和破坏。
岛屿生态系统岛屿生态系统具有明显的海域隔离特征，有别于典型的陆地生态系统，特点主要有：（1）明显的海洋边界及不连续的地理分布；（2）海域隔离降低了岛屿间的有效基因流；（3）不同岛屿间具有异质化的生境条件；（4）海洋岛屿面积相对狭小；（5）火山和侵蚀活动等随机事件致使岛屿在长期的地质过程中处于动态变化中。生物学家常把岛屿作为研究生物地理学与进化生物学的天然实验室或微宇宙。这是因为，岛屿与大陆隔离，它们的动物种群和植物种群的进化都发生在相对封闭的环境中，可以免受其他物种在大陆所面临的残酷竞争，并朝着特殊的方向进化。许多偏僻的岛屿上都拥有一些世界上最奇特的植物，这些植物甚至未曾在其他地区被发现。这些物种因其具有地理隔离、种群边界清晰、分布范围狭窄及种群规模较小等特点，成为物种分化、起源研究的模式种。相应的，随着岛屿生态学及生物多样性研究的不断深入，岛屿生态系统被视为模式生态系统。
海底生态系统海底生态系统又称深海生态系统，是指在海底黑暗、低温（或高温）和高压等极端环境下，以化学能和地热能为基础而存在的特殊生态系统。深海通常是指水深1000米以下的海洋，这里缺乏阳光，静水压力高，温度低至1℃，或是高达350℃，营光合作用的植物以及相应的高营养级动物在如此恶劣的环境条件下根本无法生存，因此，长期以来深海一直被认为是没有生机的“荒芜沙漠”。然而，海底的生命远比我们的想象要丰富得多。1977～1979年，美国研究人员利用“阿尔文”号深潜器最早对加拉帕戈斯群岛附近2500米深的海底热泉进行调查，在其周围发现了完全不依赖光合作用而生存的深海生物群落，包括10个门500多个种属，构成一个五彩缤纷、生机勃勃的复杂生态系统。与我们经常看到的水生生态系统相似，这个生态系统中的能量和物质也能通过各种生物之间的取食和被食的关系而逐级传递，构成完整的海底食物链。
在亿万年的物竞天择过程中，深海生物虽然失去了许多与浅海生活相适应的结构特征，如色素退化（通体白色或粉红色）、内脏可视、视觉系统退化等，但是同时具备了耐盐性、耐低温、耐高温、耐高压、高渗透性、触觉发达、有固氮能力和清污能力等特殊功能。特别是，深海生物的表皮多孔而有渗透性，海水可以直接渗透到机体内，使身体内外保持压力平衡，因此，它们在600个大气压（相当于6000米水深的压力）下仍然能够正常生活，这是大多数浅海生物难以做到的。生物学家认为，深海生命是地球上最古老的生命形态之一，对它进行的研究将为揭开地球上生命起源之谜提供更多证据。
并非危言耸听的海平面上升年3月10日，在丹麦首都哥本哈根举行的气候变化国际科学大会上，首席发言人澳大利亚塔斯马尼亚霍巴特气象气候研究中心的约翰·丘奇（JohnChurch）博士告诉大家：“卫星和地面勘测的数据表明，自1993年以来，全球海平面以每年3毫米甚至更高的速度在上升。这个比率已经远远超过了20世纪一百年的平均水平。”根据《2007年中国海平面公报》，近30年来中国沿海海平面总体上升了90毫米。预计未来10年，中国沿海海平面将继续保持上升趋势，将比2007年上升32毫米。
科学界普遍认为：全球海平面上升是由于气候变化等原因直接或间接造成的。海平面上升分别由绝对海平面上升和相对海平面上升构成，前者是由全球气候变暖导致的海水热膨胀和冰川融化而造成的；后者是由地面沉降、局部地质构造变化、局部海洋水文周期性变化以及沉积压实等作用造成的。据统计，全世界大约有半数以上的居民生活在沿海地区，距海岸线60千米范围内的人口密度比内陆高出12倍。有关专家预计，如果海平面上升1米，全球将有10亿人口的生存受到威胁，500万平方千米的土地将遭到不同程度的淹没。一些太平洋岛国的最高点仅在海平面以上几米，全球气候日益变暖导致的海平面上升，将使这些岛国面临被淹没的处境。
海水富营养化海水富营养化指海水中生物生长所必要的营养元素氮和磷的浓度超过正常水平所引起的水质污染现象。由于水体中氦、磷营养物质的积累，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖，使水体溶解氧的含量下降，造成藻类、浮游生物、植物和鱼类衰亡甚至绝迹。自然情况下，海水很少发生富营养化，人为活动向近海海域大量输送氮、磷是引发富营养化的主要原因。海水的富营养化往往发生在沿岸、河流入海口、海湾等受人类活动影响比较强烈而水体交换不良的地区。
海水富营养化的正面影响是适度的富营养化在一定程度上对水产养殖和渔业生产是有益的，但这种理想情况很难在现实中出现。负面影响是为赤潮藻类的暴发性繁殖埋下隐患，一旦水温和盐度适合、气象条件允许，就会引发严重的环境问题——赤潮。控制海水的富营养化程度，关键是控制海水中无机氮和无机磷的浓度。
溶解氧在海水中的分布溶解于海水中的分子态氧称为溶解氧，用符号DO表示。溶解氧是海洋生命活动不可缺少的物质，主要来源于大气和浮游植物的光合作用。水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。大气压力越大、水温越低、盐度越小，则溶解氧含量越高，反之则越低。在浮游生物生长繁殖的海域，表层海水的溶解氧含量不但昼夜不同，而且因季节而异，加上海流等因素的影响，海洋中的溶解氧具有明显的垂直分布特征和区域分布特征。
按照溶解氧垂直分布的特征，大体上分为四个区：①表层由于风浪的搅拌作用和垂直对流作用，氧在表层水和大气之间的交换较快趋于平衡，表层水中溶解氧基本上处于饱和状态。②光合带中既有来自大气的氧，又有植物光合作用产生的氧，因此出现氧含量的极大值。③光合带下的深水层由于光线微弱，光合作用减弱，有机物在分解过程中消耗氧，使氧含量急剧降低，甚至可能出现最小值。④极深海区虽然可能是无氧无生命区，但是由于高纬度下沉的冷水团向深层水中补充氧，这里的氧含量可能随深度的增加而增加。
溶解氧的区域分布与海洋环流密切相关，同时还与海洋生物分布和大陆径流有关，变化复杂。三大洋中，溶解氧平均含量以大西洋最高，印度洋次之，太平洋最低。