与其他大型海洋生物一样，海水中的微体生物拥有特定的生活环境和生物地理区。生态环境中的物理化学因素决定了它们的生物体发育状态，并创造或“精雕细刻”出千奇百态的各类高超“艺术”作品。这些作品形成了不同的生物属种，其物质来源于周边的营养元素和矿物质，主要的有碳、氮、磷、氧、钙、硅、铁、钡、镁、镉等，除了供给维持生命活动的有机体外，同时构筑了碳酸钙质（CaCO3）和蛋白石质（Si02）的有孔虫类和放射虫类壳体。海水中这些营养物主要来自海底火山活动的喷发和周边陆地风化物通过河流或风尘的输入，地球内部与外表的各种持续活动为海洋生物的生长发育与繁衍演化创造提供了源源不断的物质来源和动力条件。一旦来自地球自然环境的改变，便会引起生物或生物群组成特征的变动或更替，这就是生物演化，或由于适应环境的长期生物进化。在漫长的地质历史中，生物从低级进入高级，从海洋迈向陆地，反映了对环境变化的一系列响应过程。海洋微体生物属于较低级的单细胞生物，从寒武纪（约5亿年前）开始出现并延续至今，一般被称为微体古生物，它们能够较为灵敏地反映整个地球或各个海洋环境的变化。因此，测量它们被保存在海底沉积物中的壳体化学元素组成特征，便可推测反演其形成的生活环境以及保存在海底的沉积条件，甚至用以揭示过去已发生的地质事件和气候事件（图4） 。如，在国际大洋钻探计划的南海184航次的实施与研究中，岩心取样分析结果表明：在距今500万～300万年期间（上新世），南海中的放射虫和硅藻基本消失，而在此之前的晚中新世时期这两类硅质生物的发育非常繁盛，在此消失阶段之后进入第四纪时期又开始出现并逐渐增加其群体丰度。造成这种“缺失事件”的原因是当时海水中缺乏游离的硅离子，主要原材料的严重不足难以维持具硅质类壳体的微体生物的正常生长。
④微体生物化石指示的近1000万年以来古环境变化过程
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