海洋的广袤并不和其生物多样性的大小相称。虽然所有类群的生物(门、科等高级分类阶元)在海洋中都可以找到，但是它们只占生活在地球上的物种的13%不到。虽然如此，海洋生态系统相比于陆地生态系统却有很多独特的、古老的类群。在已知的31个动物门中，有12个门的动物是海洋特有类群(扁盘、栉水母、异涡、环口、中生、星虫、螠、帚虫、腕足、棘皮、毛颚、半索)。而只有两个类群是陆地所特有的：多足类和两栖类。 这些古老的物种是提供新的分子模型进行基础研究和应用研究潜在的宝库。
然而，海洋生物的生物量并不少。毫无疑问，海洋环境在生命的历史中发挥了决定性的作用。它如今仍然庇护着不少古老类群，并可能具有最大的生物量。例如，海洋浮游植物可以占到整个地球上的碳基生物量的一半以上。仅海洋表层的细菌含量就占到全球生物量的10%上。Whitman et al.(1998)估计海底沉积物中的微生物的生物量占全球生物量的 27-33%。而海洋光合浮游生物则多达一半。
我国海洋生物多样性的主要特点：一是物种数由北向南递增，二是中国海域是西北太平洋某些温水种分布的南界，也是许多暖水种分布的北界，三是由于黑潮暖流使得许多暖水种分布的界限北移，四是有12个门类为海洋生物所特有。
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