海洋生态学的研究对象是生物的个体、种群、群落以及整个海洋生态系。它研究各类海洋生物的繁殖生长、栖息营养、数量分布及其与有机、无机环境因子之间的相互关系,海洋生物群落的自然组合的特点和规律,不同生态类群(浮游生物、游泳生物,底栖生物等)的组成、分布、数量变化及其与海洋环境的关系,等等。包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系生态。 个体生态学是以生物个体为研究对象,探讨生物与环境之间的关系,特别是生物体对环境的适应。它通过控制条件下的实验研究,检验生物体对各种海洋环境因子的需要、耐受和适应范围。实验的结果可与自然观察相对照。其研究内容和方式属于实验海洋生物学范围。其研究对象有常见的经济种和有些类群的代表种,如软体动物的贻贝、牡蛎,甲壳类的哲水蚤、卤虫,各种虾、龙虾和蟹,棘皮动物的海胆,多毛类的小头虫等。
种群生态学是研究动植物种的群体所具有的特性,包括种群的年龄组成、性比例、数量变动、成活率、死亡率、生长和种群调节、空间分布、迁移、洄游、及其与海洋环境因子的关系;也包括种群内不同个体和各种群间的相互关系。这些研究与经济动植物的资源开发、利用和管理,以及有害生物的控制和防除密切相关。研究对象目前主要是游泳生物、游泳性底栖生物和某些浮游生物,对一些可供渔业捕捞生产的经济种研究较多。
中国近海经济种类的种群生态研究自50年代开始全面展开,已对重要渔业经济种大黄鱼、带鱼、对虾和中国毛虾等作了系统的研究,发布的一些种的资源和渔情预报,在生产上已见效益。
群落生态学是研究在一定生境内栖息的多种海洋动植物的组合特点,它们之间及其与环境间的相互关系。群落中的每个种都是其中的成员,各成员间保持着相对稳定的数量关系,并存在着密叨的生物学联系。群落是一个生态单元,能量在群落中消耗,物质在群落内循环。群落生态研究在底栖生物方面进行较事,特别是在海岸带和浅海底栖生物方面。包括平底生物群落、热带海域的珊瑚礁生物群落和红树林生物群落。浮游生物和游泳生物由于种类组合不稳定,群落生态研究做得较少。
海洋生物群落生态学的创始人彼得松在1913年,将丹麦斯卡格拉克海域的底栖生物划分为八个群落,并以优势种和特征种的种名给群落命名。彼得松的工作影响很大,直到20世纪50年代,多数底栖生物学家仍然依据他用优势种区分海洋生物群落的方法,广泛地研究生物群落。
群落结构和功能的研究,是把群落作为—个独立的生态系统进行研究。主要是分析系统的组成及其内部能量流动和物质循环的规律,分析、预测主要成员的数量变动与环境因子变量参数及其相互关系,提出数学模式。
研究生物群落及其栖息环境相互作用所构成的生态系,是海洋生物群落研究的深入和发展,从20世纪60年代中、后期发展起来。海洋生态系的空间范围常超出一个群落的生境,包括一个相对独立的水体,如内湾、河口、边缘海、远洋区,甚至整个海洋。研究这个系统的结构和功能,能量流动和物质循环,及其各个环节的转换效率、数量变动与环境因子的关系。
当前,海洋生态系的研究,主要运用现代系统科学的原理和分析技术,综合研究和深入分析海洋生态系的特点,建立生态系的数学模式,以预测预报人为变化对海洋环境和资源的影响,为资源的开发、利用、发展和环境的管理、整治等提供科学依据。