地球科学课件：第十章 海洋主要生态系统类型.ppt

1、学习目的学习目的：u了解沿岸、浅海区生态系统的一般特征；了解沿岸、浅海区生态系统的一般特征；u掌握潮间带沙滩、岩岸、河口、盐沼、红树林、掌握潮间带沙滩、岩岸、河口、盐沼、红树林、大型海藻场、珊瑚礁、沿岸上升流区以及大洋区大型海藻场、珊瑚礁、沿岸上升流区以及大洋区生态系统的环境、生物群落和能流、物流基本特生态系统的环境、生物群落和能流、物流基本特征；征；u了解热液口这类特殊生物群落的特点及其与海洋了解热液口这类特殊生物群落的特点及其与海洋其他生物群落在有机物生产等方面的重要区别其他生物群落在有机物生产等方面的重要区别。第十章第十章 海洋主要生态系统类型海洋主要生态系统类型 一、环境特征一、环境特

2、征 （一）潮间带（一）潮间带（intertidal zone）：）： 高低潮线之间的海域，海洋与陆地之间的过渡带，受潮汐的强高低潮线之间的海域，海洋与陆地之间的过渡带，受潮汐的强烈影响，环境梯度明显，环境类型多样。烈影响，环境梯度明显，环境类型多样。1、退潮后暴露于空气，干旱及影响摄食；退潮后暴露于空气，干旱及影响摄食；2、温度变化剧烈，可能超过耐受上限或使其体质变弱，易受其他温度变化剧烈，可能超过耐受上限或使其体质变弱，易受其他因子的二次伤害；因子的二次伤害； 3、盐度变化剧烈，尤其是潮池地带（低潮时大雨或剧烈蒸发）；盐度变化剧烈，尤其是潮池地带（低潮时大雨或剧烈蒸发）；4、波浪：冲刷作用可

3、剥离或冲走一些生物、改变生物的分布、增波浪：冲刷作用可剥离或冲走一些生物、改变生物的分布、增加溶解氧、减少光照；加溶解氧、减少光照；5、底质很复杂，不同类型的底质栖息着与之相适应的生物；底质很复杂，不同类型的底质栖息着与之相适应的生物；6、由于潮间带濒临大陆，污染物质也容易在这里积累。由于潮间带濒临大陆，污染物质也容易在这里积累。 第一节第一节 沿岸、浅海生态系统概述沿岸、浅海生态系统概述 由于由于交替淹没和暴露于空气交替淹没和暴露于空气，环境条件恶劣，要求生物不仅对温，环境条件恶劣，要求生物不仅对温度、盐度的变化有较大的适应性，而且对干燥有很大的耐受力。度、盐度的变化有较大的适应性，而且对干

4、燥有很大的耐受力。 抗旱抗旱 抵抗高、低温抵抗高、低温 抵抗机械性冲击抵抗机械性冲击 呼吸呼吸 盐度盐度第一节第一节 沿岸、浅海生态系统概述沿岸、浅海生态系统概述藤壶藤壶弹涂鱼弹涂鱼海藻海藻图图10-1（二）浅海（二）浅海 盐度、温度和光照的变化也比外海的大，这些变化的盐度、温度和光照的变化也比外海的大，这些变化的程度从近岸向外海方向逐渐减弱。程度从近岸向外海方向逐渐减弱。 沿岸、浅海区的海流通常包括沿岸流和受大洋流系侧沿岸、浅海区的海流通常包括沿岸流和受大洋流系侧支的影响。支的影响。 浅海区由于营养物质供应充足，常形成重要的渔场。浅海区由于营养物质供应充足，常形成重要的渔场。 第一节第一节

5、沿岸、浅海生态系统概述沿岸、浅海生态系统概述图图10-2 浅海鱼群浅海鱼群二、生物群落的特点二、生物群落的特点 1浮游生物：浮游生物： （1）浮游植物浮游植物： 硅藻和甲藻是主要类别。硅藻和甲藻是主要类别。 超微型的自养生物也是超微型的自养生物也是 很重要的类群。很重要的类群。 （2）浮游动物浮游动物：种类繁多：种类繁多 季节性浮游动物：底栖季节性浮游动物：底栖 生物和很多游泳生物的幼体。生物和很多游泳生物的幼体。 终生浮游动物：主要是桡足类、磷虾类等甲壳动物，终生浮游动物：主要是桡足类、磷虾类等甲壳动物，此外有孔虫、放射虫、纤毛虫及水母类也常见。此外有孔虫、放射虫、纤毛虫及水母类也常见。 第

6、一节第一节 沿岸、浅海生态系统概述沿岸、浅海生态系统概述Salpa fusiformis图图10-3硅藻硅藻2底栖生物底栖生物：潮间带尤为重要：潮间带尤为重要 植物植物：底栖硅藻：底栖硅藻&大型海藻大型海藻 底栖动物底栖动物：几乎包括各个门：几乎包括各个门 类的代表，种类组成与底质类的代表，种类组成与底质 类型有密切关系。类型有密切关系。 3游泳生物游泳生物： 种类多，数量大。主要是各种类多，数量大。主要是各 种鱼类，世界主要渔场几乎全部位于大陆架或大陆架附近。种鱼类，世界主要渔场几乎全部位于大陆架或大陆架附近。 按按FAO于于1967年统计，占世界海洋鱼类总产量一半的年统计，占世界海洋鱼类总

7、产量一半的6种鱼依次是：鳀鱼、大西洋鲱、大西洋普鳕、鲭鱼、阿拉斯种鱼依次是：鳀鱼、大西洋鲱、大西洋普鳕、鲭鱼、阿拉斯加狭鳕和南非沙丁鱼。加狭鳕和南非沙丁鱼。 第一节第一节 沿岸、浅海生态系统概述沿岸、浅海生态系统概述图图10-4海藻场海藻场第二节第二节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 一、岩岸潮间带一、岩岸潮间带 （一）垂直分布是其最大的特色（一）垂直分布是其最大的特色 岩岸潮上带主要有滨螺，潮间带较上部生活的代表种类是岩岸潮上带主要有滨螺，潮间带较上部生活的代表种类是藤壶，藤壶带下方常是牡蛎藤壶，藤壶带下方常是牡蛎 ，再下方以贻贝数量较多。，再下方以贻贝数量较多。（二）决定分带

8、的因素（二）决定分带的因素 物理因素物理因素：主要是暴露在空气中的时间：主要是暴露在空气中的时间 生物因素生物因素：捕食作用和空间竞争：捕食作用和空间竞争 常常是两类因素共同作用的结果常常是两类因素共同作用的结果第二节第二节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 成体 星地藤壶 Chthamalus 栎藤壶 Balanus 幼体 分布 栎藤壶 星地藤壶 物理的限制 （干旱） 生物的限制 （竞争 、捕食） 平均大潮上限 平均小潮上限 平均海平面 平均小潮下限 平均大潮下限 潮汐海面高度 图10-5 苏格兰海滨两种藤壶的垂直分布（竞争排斥的结果）（引自Connell 1961） 第二节第二

9、节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 图图10-6二、大型海藻场二、大型海藻场 （一）海藻场的生境特征和分布（一）海藻场的生境特征和分布 冷温带的潮下带硬质底冷温带的潮下带硬质底上生长着大型褐藻类植物。上生长着大型褐藻类植物。1底质底质 硬质底部硬质底部 2光线光线 清澈海区，藻场可延伸至清澈海区，藻场可延伸至2030 m深处。深处。3温度温度 仅分布在冷水区，暖温带和热带海区则不出现仅分布在冷水区，暖温带和热带海区则不出现 大型藻场。大型藻场。 （二）大型海藻植物的基本形态结构（二）大型海藻植物的基本形态结构 第二节第二节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 第二节第二

10、节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 浮囊 藻柄 叶片 附着器 图10-7 示一种海藻植物体的结构（仿Nybakken 1982） 第二节第二节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 图图10-8 示大型海藻场示大型海藻场（三）生物群落及其关键种（三）生物群落及其关键种 巨藻丛形成一复杂、特殊的三维地形，提供藻场生巨藻丛形成一复杂、特殊的三维地形，提供藻场生物群落的物群落的“框架框架”，其巨大的叶片表面，为很多附着，其巨大的叶片表面，为很多附着植物和动物提供生活空间，如叶片附生大量小型藻类、植物和动物提供生活空间，如叶片附生大量小型藻类、原生动物和无脊椎动物等，是原生动物和

11、无脊椎动物等，是海洋中的森林海洋中的森林。 （四）生产力和营养关系（四）生产力和营养关系 初级生产力大约介于初级生产力大约介于600 至至3,000 gC /（m2a）之间。之间。 据估计只有据估计只有10的初级产量是通过直接摄食进入食物网，的初级产量是通过直接摄食进入食物网，其余其余90是通过碎屑或溶解有机质进入食物链的。是通过碎屑或溶解有机质进入食物链的。 第二节第二节 岩岸潮间带和大型海藻场岩岸潮间带和大型海藻场 第三节第三节 沙沙 滩滩 一、环境特征一、环境特征 沙具有退潮后对抗温度、盐度剧烈变化，保持水分，避免沙具有退潮后对抗温度、盐度剧烈变化，保持水分，避免阳光直射等特点。阳光直射

12、等特点。 1、粒径大小粒径大小p小颗粒保水性较好，较易挖掘。细沙比粗沙更适宜栖息。小颗粒保水性较好，较易挖掘。细沙比粗沙更适宜栖息。p颗粒越粗生物越大，细颗粒时以穴居种为主，粗颗粒以游走性颗粒越粗生物越大，细颗粒时以穴居种为主，粗颗粒以游走性 动物为主。动物为主。 2、波浪、波浪p冲刷影响地形，对颗粒大小也有筛选作用。冲刷影响地形，对颗粒大小也有筛选作用。p沙粒在波浪作用下可以移动，不稳定性，不利于固着和底上种沙粒在波浪作用下可以移动，不稳定性，不利于固着和底上种类生活，而在底层较多。类生活，而在底层较多。p受遮蔽的沙滩生物也较丰富。受遮蔽的沙滩生物也较丰富。3、含氧量、含氧量 沙滩沉积物的通

13、气性较泥滩的好，某些动物构建洞穴与沙滩沉积物的通气性较泥滩的好，某些动物构建洞穴与 栖管可促进氧交换。栖管可促进氧交换。4、沙滩的有机质含量比泥滩低得多、沙滩的有机质含量比泥滩低得多 二、生物组成二、生物组成 生物个体很小，大型种类多为穴居，肉眼不易观察。生物个体很小，大型种类多为穴居，肉眼不易观察。 （一）初级生产者及生产力（一）初级生产者及生产力 底栖硅藻、甲藻和蓝绿藻，初级生产力很低，底栖硅藻、甲藻和蓝绿藻，初级生产力很低，消费者消费者主要依赖从周围水体输送来的初级产量以及外来的有机碎主要依赖从周围水体输送来的初级产量以及外来的有机碎屑以维持能量需求。屑以维持能量需求。 第三节第三节 沙

14、沙 滩滩 第三节第三节 沙沙 滩滩 第三节第三节 沙沙 滩滩 图图10-9 示多种沙滩中的大型动物示多种沙滩中的大型动物photo Ari O. Laine第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 一、河口区环境概述一、河口区环境概述 （一）什么是河口区（一）什么是河口区（estuary） 海水和淡水交汇和混合的部分封闭的沿岸海湾。海水和淡水交汇和混合的部分封闭的沿岸海湾。 根据水循环和分层现象分为三大类型根据水循环和分层现象分为三大类型： （1）高度分层的河口湾）高度分层的河口湾 （2）局部混合或适度分层的河口湾）局部混合或适度分层的河口湾 （3）完全混合或垂直均质的河口湾）完全混

15、合或垂直均质的河口湾 广义地说，河口湾除真正的河口广义地说，河口湾除真正的河口 外，还包括半封闭的沿岸海湾、外，还包括半封闭的沿岸海湾、 潮沼（潮沼（tidal marshes）和在沿和在沿 岸沙坝后面的水体。岸沙坝后面的水体。Photo by Seasands LodgeConference Centre In St. Lucia South Africa 图图10-10 示河口区示河口区第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 图图10-11 示不同类型河口示不同类型河口（二）环境和生物组成特征（二）环境和生物组成特征 河口理化环境变异极大，常对生物形成巨大压力。河口理化环境变异

16、极大，常对生物形成巨大压力。1盐度：盐度： 变化剧烈，有梯度性、周期性和季节性。变化剧烈，有梯度性、周期性和季节性。2温度：温度： 水体体积小而表面积大，受陆地气候的影响，变化较开阔海区和相邻的近水体体积小而表面积大，受陆地气候的影响，变化较开阔海区和相邻的近岸区大。岸区大。3底质：底质： 基本上是柔软的泥质底基本上是柔软的泥质底 富含有机质，这些物质可作为河口生物的重要食物来源。富含有机质，这些物质可作为河口生物的重要食物来源。 河口底质常有厚厚的一层还原带，常呈缺氧状态。河口底质常有厚厚的一层还原带，常呈缺氧状态。 4波浪和流：波浪和流： 水浅，由风产生的波浪较小，是个相对较平静的区域。水

17、浅，由风产生的波浪较小，是个相对较平静的区域。 水流受潮汐和陆地径流的共同影响。在河道中央流速最大。水流受潮汐和陆地径流的共同影响。在河道中央流速最大。 暴风雨与洪水可大量冲刷底质，对生物有极大破坏。暴风雨与洪水可大量冲刷底质，对生物有极大破坏。 第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 5混浊度：混浊度： 阻碍光线，影响光合作用。阻碍光线，影响光合作用。6营养物质的富集营养物质的富集 河口区除了有来自陆地的营养盐补充之外，更重要的是具有滞留营养河口区除了有来自陆地的营养盐补充之外，更重要的是具有滞留营养物的水文和生物机制。物的水文和生物机制。 “自我富营养化自我富营养化”的系统的系

18、统河口区是一个生产力水平很高的区域。河口区是一个生产力水平很高的区域。 第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 河流 海洋 图10-12 局部混合的河口湾水循环模式图。河口湾内部形成能使营养物 滞留与再循环的“营养物收集器”（引自Odum 1971） （三）河口区的生物组成三）河口区的生物组成 河口环境条件比较恶劣，生物种类组成较贫乏，河口环境条件比较恶劣，生物种类组成较贫乏，多多样性较低，而某些种群的丰度却很大样性较低，而某些种群的丰度却很大。广盐性、广温性和耐低氧性是河口生物的重要生态广盐性、广温性和耐低氧性是河口生物的重要生态特征。特征。河口区的生物组成主要起源于三个方面：河

19、口区的生物组成主要起源于三个方面： 1来自海洋的种类（主要的）；来自海洋的种类（主要的）； 2已适应于低盐条件的半咸水中的特有种类；已适应于低盐条件的半咸水中的特有种类； 3其它广盐性淡水生物种类（少数）。其它广盐性淡水生物种类（少数）。第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 植植 物物：包括浮游植物、小型底栖藻类和海草、沼：包括浮游植物、小型底栖藻类和海草、沼泽草和海藻等大型水生植物。泽草和海藻等大型水生植物。 种类多样，种类多样，整年内都能进行光合作用整年内都能进行光合作用浮游动物浮游动物：季节性种类较多，而终生浮游动物的种：

20、季节性种类较多，而终生浮游动物的种类较少。类较少。游泳生物游泳生物：暂时性较多，产卵及索饵洄游等：暂时性较多，产卵及索饵洄游等 底栖动物底栖动物：碎屑食性和滤食性种类较多：碎屑食性和滤食性种类较多（四）河口区与人类的关系（四）河口区与人类的关系 n河口湾有重要的经济价值：河口湾有重要的经济价值：高产区，各种养殖形式均有高产区，各种养殖形式均有n最易受人类活动破坏最易受人类活动破坏 1工厂的污水和居民生活废水工厂的污水和居民生活废水 2河流所经过的农田施用的肥料和农药河流所经过的农田施用的肥料和农药 3河口湾的围垦区的大量养殖废水河口湾的围垦区的大量养殖废水 4围海造地和修堤筑坝阻碍河口围海造地

21、和修堤筑坝阻碍河口 区水流畅通和增加淤泥沉积区水流畅通和增加淤泥沉积 5船舶的燃料油泄漏和生活废水船舶的燃料油泄漏和生活废水 第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 图图10-13 示被污染的河口区示被污染的河口区二、盐沼二、盐沼 属于湿地（属于湿地（wetland）：）：根据拉萨姆国际湿地公约，低潮时水深根据拉萨姆国际湿地公约，低潮时水深6米以内的海域也属湿地。米以内的海域也属湿地。温带纬度的潮间带上部，温带纬度的潮间带上部， 以大米草属（以大米草属（Spartina） 和和Salicornia属占优势。属占优势。 生物组成：生物组成： 上部主要是一些不时侵入的陆地动物上部主要是

22、一些不时侵入的陆地动物 较低潮面生活的种类就很多（招潮蟹、腹足类、双壳类）较低潮面生活的种类就很多（招潮蟹、腹足类、双壳类） 叶片和茎部有许多小型生物附着叶片和茎部有许多小型生物附着 在沉积表层和内部栖息着各种微型和小型生物在沉积表层和内部栖息着各种微型和小型生物 第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 图图10-14 示示Spartina & Salicornian我国的河口湿地生物群落我国的河口湿地生物群落 1长江口崇明东滩湿地生物群落长江口崇明东滩湿地生物群落：以芦苇为主：以芦苇为主 2辽河口湿地生物群落辽河口湿地生物群落 中、高潮带以碱蓬为主，潮上带陆域大面积沼泽化，成为盐

23、渍化中、高潮带以碱蓬为主，潮上带陆域大面积沼泽化，成为盐渍化沼泽土，生长着茂密的芦苇。沼泽土，生长着茂密的芦苇。 生产力大，尤其为鸟类提供了各种食物，是重要的鸟类保护区生产力大，尤其为鸟类提供了各种食物，是重要的鸟类保护区 。第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 图图10-15 示崇明东滩湿地示崇明东滩湿地张春海张春海 摄摄三、海草场（三、海草场（sea grass bed） （一）海草组成和分布（一）海草组成和分布 q有根开花植物有根开花植物q如热带的泰莱菜如热带的泰莱菜q暖温带的大叶藻暖温带的大叶藻 （大叶草）（大叶草）q生活在盐沼向海生活在盐沼向海 一侧的潮间带和一侧的潮间

24、带和 潮下带潮下带630 m 深处深处（二）海草场生物群落组成和生产力（二）海草场生物群落组成和生产力 q生物种类：大量附着生物（附生植物、原生动物及无脊椎动物）生物种类：大量附着生物（附生植物、原生动物及无脊椎动物）q生产力很高。生产力很高。第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 图图10-15 示各类海草场示各类海草场第四节第四节 河口、盐沼和海草场河口、盐沼和海草场 （三）海草场的生态作用及受破坏后的生态效应（三）海草场的生态作用及受破坏后的生态效应 海草场有重要的生态作用：海草场有重要的生态作用： 1、附着生物重要的附着底物、附着生物重要的附着底物 2、浅海区重要的生产者，

25、为浅海许多生物提供食物资源、浅海区重要的生产者，为浅海许多生物提供食物资源 3、海草的根及地下茎可起稳定软底质的作用，抵御风暴对底质、海草的根及地下茎可起稳定软底质的作用，抵御风暴对底质的破坏。的破坏。 4、对很多底栖生物，尤其是许多经济种类有掩护作用。、对很多底栖生物，尤其是许多经济种类有掩护作用。 5、加速沉积使海床面上升，最后可能使其漂浮的叶子到达表面，、加速沉积使海床面上升，最后可能使其漂浮的叶子到达表面，缓冲波浪，形成较平静的水环境。缓冲波浪，形成较平静的水环境。 6、叶子有遮蔽作用，避免下层受阳光直射和水分流失。、叶子有遮蔽作用，避免下层受阳光直射和水分流失。 7、改善水质、改善水

26、质 第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 红树泛指一群生长于热带及亚热带沿海潮间带泥质湿地的乔木或灌木。红树泛指一群生长于热带及亚热带沿海潮间带泥质湿地的乔木或灌木。 “红树林红树林”这一名词并不是指单一的分类类群植物，而是对一个景观的这一名词并不是指单一的分类类群植物，而是对一个景观的描述（红树林沼泽描述（红树林沼泽mangals）。）。代表一个生境类型。代表一个生境类型。 我国的红树林分布于海南、广东、广西、福建和台湾等省（区），有我国的红树林分布于海南、广东、广西、福建和台湾等省（区），有16科科20属属31种。种。 图图10-16一、生境特征及红树的适应机制一、生境特征及红树的适应机制

27、（一）生境特征：（一）生境特征： 1温度温度：分布中心年平均水温约为：分布中心年平均水温约为2427。 2底质底质：细质冲积土，：细质冲积土，pH值常在值常在5以下。往往在河以下。往往在河口附近。口附近。 3地貌地貌：多分布于隐蔽的堆积海岸。：多分布于隐蔽的堆积海岸。 4盐度盐度：红树生物都不同程度具有耐盐特性；不同：红树生物都不同程度具有耐盐特性；不同种类有相应的分带种类有相应的分带 模式。模式。 5潮汐潮汐：潮汐及潮差决定潮水淹没时间，的强烈作：潮汐及潮差决定潮水淹没时间，的强烈作用。这个水交换过程可以输出部分物质（包括有机碎屑、用。这个水交换过程可以输出部分物质（包括有机碎屑、代谢废物）

28、，也可输入营养物质。代谢废物），也可输入营养物质。第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 （二）适应机制：（二）适应机制： 1根系根系：环境是细泥、缺氧，根分布广而浅，生有表面根、：环境是细泥、缺氧，根分布广而浅，生有表面根、支柱根或板状根、气生根等，有助于呼吸和抵抗风浪冲击的支柱根或板状根、气生根等，有助于呼吸和抵抗风浪冲击的固着作用。固着作用。 2胎生胎生： 种子在母树上即发芽，没有明显的休眠期。种子在母树上即发芽，没有明显的休眠期。 3旱生结构与抗盐适应：热带海岸云量大、气温高、海水盐度旱生结构与抗盐适应：热带海岸云量大、气温高、海水盐度也高，生理干旱环境

29、。也高，生理干旱环境。 （1）叶片的旱生结构叶片的旱生结构（表皮组织有厚膜且角质化、厚革质）；（表皮组织有厚膜且角质化、厚革质）； （2）叶片具高渗透压叶片具高渗透压； （3）树皮富含丹宁树皮富含丹宁（抗腐蚀性），幼苗表面的单宁可防止动物（抗腐蚀性），幼苗表面的单宁可防止动物摄食；摄食；第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 （4）拒盐或泌盐适应拒盐或泌盐适应，通过非代谢超滤作用从盐水中分离，通过非代谢超滤作用从盐水中分离出淡水；通过盐腺系统将盐分分泌出叶片表面之外。出淡水；通过盐腺系统将盐分分泌出叶片表面之外。 图10-17 典型的红树生活周期（引自Nybakken 1982） 种子在 树上发芽

30、 长出根和叶 接触底部 垂直漂流 掉入水中 第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 二、红树林种类的演替特点二、红树林种类的演替特点 不同种类适应盐度不同，在潮间带分布呈与海岸平行的不同种类适应盐度不同，在潮间带分布呈与海岸平行的3个带：个带： （一）低潮积水带：一）低潮积水带： （二）中潮带：二）中潮带： （三）高潮带或特大高潮带：三）高潮带或特大高潮带： 从低潮带直至高潮带，海水影响减弱，底质盐度减从低潮带直至高潮带，海水影响减弱，底质盐度减小，红树种类因耐盐性差异分布于不同位置，形成一小，红树种类因耐盐性差异分布于不同位置，形成一个个演替序列演替序列。 三、红树林生物群落及生产力三、红树林生

31、物群落及生产力 （一）生物群落结构一）生物群落结构 从总体上看，红树林生物群落由于生境较为严酷，从总体上看，红树林生物群落由于生境较为严酷，生物多样性程度并不很高，但有的种类数量和生物量却生物多样性程度并不很高，但有的种类数量和生物量却很丰富。很丰富。 （二）红树林的生产力（二）红树林的生产力 红树林沼泽对沿岸水域的净生产输出在红树林沼泽对沿岸水域的净生产输出在350500 gC/（m2a），），比近岸平均初级生产力高。比近岸平均初级生产力高。 第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 第五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 图图10-18 示红树林群落结构示红树林群落结构四、保护红树林生态系统的重要意

32、义四、保护红树林生态系统的重要意义 红树林沼泽是海岸重要景观生态系统，保护红树红树林沼泽是海岸重要景观生态系统，保护红树林具有重要生态学意义和社会经济意义。林具有重要生态学意义和社会经济意义。 1、稳定和保护海岸；稳定和保护海岸； 2、过滤陆地输入的各种有机物质和污染物；过滤陆地输入的各种有机物质和污染物； 3、为许多海生和陆生生物提供栖息地和食物，提供为许多海生和陆生生物提供栖息地和食物，提供持续性渔业生产的基础；也有利于维持生物多样持续性渔业生产的基础；也有利于维持生物多样性。性。 4、传统燃料；利用抗水性建造船只、房屋；丹宁；传统燃料；利用抗水性建造船只、房屋；丹宁；纸制品。纸制品。 第

33、五节第五节 红树林沼泽红树林沼泽 第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 一、珊瑚礁的分布及其生境特征一、珊瑚礁的分布及其生境特征 1、分布分布在南北两半球在南北两半球20等温线范围内，一般热带等温线范围内，一般热带海岸。海岸。n我国分布从台湾海峡南部至南海。我国分布从台湾海峡南部至南海。n独特独特：由生物作用产生碳酸钙沉积而成的。：由生物作用产生碳酸钙沉积而成的。n珊瑚虫、石灰红藻属和绿藻的仙掌藻属共同组成，珊瑚虫、石灰红藻属和绿藻的仙掌藻属共同组成，所以实际上是珊瑚所以实际上是珊瑚藻礁。藻礁。 2、造礁珊瑚造礁珊瑚（hermatypic coral）和和非造礁珊瑚非造礁珊瑚（ahermatypic

34、 coral）：）： 区别：有无共生藻；深度；分布区别：有无共生藻；深度；分布第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 图图10-193、造礁珊瑚生长环境：、造礁珊瑚生长环境：温度温度：要求温度在：要求温度在20以上，年平均水温以上，年平均水温25左左 右，右，比红树林要求更高。比红树林要求更高。光照光照：只有充足的光线才能使共生藻类顺利进行光合作：只有充足的光线才能使共生藻类顺利进行光合作用以及促使碳酸钙沉淀。用以及促使碳酸钙沉淀。盐度盐度：真正海洋种类，狭盐，：真正海洋种类，狭盐，3235，低于，低于20超过超过1天天即死亡。即死亡。 水质水质：要求水质清洁、水流畅通、沉积物少，浑浊会影：要求水质清

35、洁、水流畅通、沉积物少，浑浊会影响光合作用和窒息。河口区一般不出现。靠海一侧有波响光合作用和窒息。河口区一般不出现。靠海一侧有波浪冲刷，生长较好。浪冲刷，生长较好。 基底基底：要求附着在岩石的基底上。：要求附着在岩石的基底上。第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 二、珊瑚礁的类型和环礁的形成二、珊瑚礁的类型和环礁的形成 图图10-20 示珊瑚礁的类型示珊瑚礁的类型三、珊瑚三、珊瑚藻类共生关系及其意义藻类共生关系及其意义 n珊瑚礁生物群落是一个稳定的、种类繁多的、适应性良好珊瑚礁生物群落是一个稳定的、种类繁多的、适应性良好的生物群落，它具有十分融洽的内部共生关系。的生物

36、群落，它具有十分融洽的内部共生关系。 1对动物能量需求的意义对动物能量需求的意义p珊瑚虫靠触手捕食往往不能满足其能量需要，应用示踪方珊瑚虫靠触手捕食往往不能满足其能量需要，应用示踪方法法 和电镜观察已经证明，共生藻类（虫黄藻）光合作用产和电镜观察已经证明，共生藻类（虫黄藻）光合作用产生的有机物质可以直接转移到动物组织中，提供能量。生的有机物质可以直接转移到动物组织中，提供能量。p14C示踪，示踪，50%初级产物在初级产物在24小时内以类脂、蛋白质形式小时内以类脂、蛋白质形式进入珊瑚虫。进入珊瑚虫。 p珊瑚虫体内最终来源于光合作用的能量比例可达珊瑚虫体内最终来源于光合作用的能量比例可达5090%

37、。 第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 2补充植物营养物质的意义补充植物营养物质的意义 n珊瑚虫代谢产物可直接被藻类利用。而且珊瑚虫捕食一部珊瑚虫代谢产物可直接被藻类利用。而且珊瑚虫捕食一部分小动物及悬浮颗粒，从而是获得珊瑚和藻类都需要的稀分小动物及悬浮颗粒，从而是获得珊瑚和藻类都需要的稀有物质（如磷）的途径。这些营养物质在群落的植物和动有物质（如磷）的途径。这些营养物质在群落的植物和动物成分之间不断进行再循环，这种有效的再利用意味着尽物成分之间不断进行再循环，这种有效的再利用意味着尽管周围水中的营养盐浓度很低，仍能保持高度的生产力。管周围水中的营养盐浓度很低，仍能保持高度的生产力。 3对碳酸钙沉

38、积的意义对碳酸钙沉积的意义 n藻类光合作用吸收藻类光合作用吸收CO2，可明显促进碳酸钙生成。可明显促进碳酸钙生成。nCa2+HCO3- Ca（HCO3）2 CaCO3+ H2CO3 4、植物光合作用产生的、植物光合作用产生的O2可供动物呼吸需要。可供动物呼吸需要。 第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 四、珊瑚礁生物群落多样性四、珊瑚礁生物群落多样性 n珊瑚礁生物群落是珊瑚礁生物群落是“所有生物群落当中最富有生物生产力的、所有生物群落当中最富有生物生产力的、分类上种类繁多的、美学上驰名于世的群落之一。分类上种类繁多的、美学上驰名于世的群落之一。” n珊瑚虫是构成珊瑚礁的基本结构的主要生物。印度珊瑚虫

39、是构成珊瑚礁的基本结构的主要生物。印度太平洋区太平洋区系共有造礁珊瑚系共有造礁珊瑚500种以上（其中大堡礁就有种以上（其中大堡礁就有350种左右）。种左右）。 n在珊瑚礁生活的生物种类繁多，几乎所有海洋生物的门类都有在珊瑚礁生活的生物种类繁多，几乎所有海洋生物的门类都有代表生活在礁中各种复杂的栖息空间。代表生活在礁中各种复杂的栖息空间。n被誉为蓝色沙漠中的绿洲，海洋中的热带雨林，成为无数海洋被誉为蓝色沙漠中的绿洲，海洋中的热带雨林，成为无数海洋生物理想的栖息场所，其中已经记录世界海洋生物种类高达近生物理想的栖息场所，其中已经记录世界海洋生物种类高达近十万种，占已记录的世界海洋生物种类的一半以上

40、。在一个珊十万种，占已记录的世界海洋生物种类的一半以上。在一个珊瑚礁区共同生活的鱼类种数可高达瑚礁区共同生活的鱼类种数可高达3000种。珊瑚礁区鱼类的密种。珊瑚礁区鱼类的密度大于大洋平均数的度大于大洋平均数的100倍。倍。第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 五、生产力与能流特点五、生产力与能流特点 q外海外海0.10.35；海草；海草11.0；蔗园；蔗园19.0；麦田；麦田5.0；珊瑚礁；珊瑚礁5.010.0（gC/m2d） q珊瑚礁初级生产力范围为珊瑚礁初级生产力范围为1,5005,000 gC /（m2a），），这个这个数字表明它是代表自然生态系统的最高初级生产力水平。数字表明它是代表自然生态

41、系统的最高初级生产力水平。 q营养盐供应主要是依靠系统内的高效再循环机制营养盐供应主要是依靠系统内的高效再循环机制 q初级生产者的的呼吸消耗占总初级生产的比例很高，因此净初初级生产者的的呼吸消耗占总初级生产的比例很高，因此净初级生产力就比预料的低，人类可持续利用量并不高。级生产力就比预料的低，人类可持续利用量并不高。六、保护珊瑚礁的迫切性六、保护珊瑚礁的迫切性q珊瑚礁为世界各地沿海地区的居民提供海洋水产品、海洋新药珊瑚礁为世界各地沿海地区的居民提供海洋水产品、海洋新药材、旅游休闲收益、抗御风浪侵袭的海岸防护，成为地方和国材、旅游休闲收益、抗御风浪侵袭的海岸防护，成为地方和国家经济的重要财富。家

42、经济的重要财富。第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 n目前全球珊瑚礁已受到严重破坏：目前全球珊瑚礁已受到严重破坏：采挖礁块烧制石灰采挖礁块烧制石灰采珊瑚、贝类以制造工艺品采珊瑚、贝类以制造工艺品大量捕捞生物资源大量捕捞生物资源全球气候变暖引起珊瑚全球气候变暖引起珊瑚“白化白化”污染污染据全球珊瑚礁监测网络提交的据全球珊瑚礁监测网络提交的2000年度报告表明：到年度报告表明：到2000年底，全球总共损失珊瑚礁年底，全球总共损失珊瑚礁27%，如果再不采取紧急保护措，如果再不采取紧急保护措施，预计在未来的施，预计在未来的2至至10年和未来的年和未来的10至至30年里，世界上的年里，世界上的珊瑚礁将分别损

43、失珊瑚礁将分别损失24%和和30%，到，到2030年，目前全球近年，目前全球近90%的珊瑚礁将消失，届时后果将不堪设想。的珊瑚礁将消失，届时后果将不堪设想。第六节第六节 珊珊 瑚瑚 礁礁 图图10-21 示白化珊瑚示白化珊瑚第七节第七节 近岸上升流区近岸上升流区 一、上升流及上升流区生态特征概述一、上升流及上升流区生态特征概述 n上升流（上升流（upwelling）是深层海水涌升到表层的过程是深层海水涌升到表层的过程 n分布：近岸上升流和大洋上升流分布：近岸上升流和大洋上升流 n成因：风、流；地形成因：风、流；地形 n时间：季节性（风生）和常年（地形）时间：季节性（风生）和常年（地形） （一）

44、上升流区的理化环境特征：两高两低（一）上升流区的理化环境特征：两高两低 1低温低温 2低溶氧低溶氧 3高营养盐高营养盐 4高盐度、高密度高盐度、高密度。 以上是确定上升流的存在与范围变化的重要依据以上是确定上升流的存在与范围变化的重要依据 （二）上升流区生物的生态学特征（二）上升流区生物的生态学特征 主要生态特征包括：主要生态特征包括： 1高的浮游植物生物量和初级生产力，单细胞浮游植高的浮游植物生物量和初级生产力，单细胞浮游植物的粒径相对较大；物的粒径相对较大； 2浮游动物中冷水性种类和数量比例增加；浮游动物中冷水性种类和数量比例增加； 3群落多样性较低；群落多样性较低； 4食物链环节较少；食

45、物链环节较少； 5游泳生物（主要是鱼类）生命周期较短，偏向于游泳生物（主要是鱼类）生命周期较短，偏向于r选择的类型。选择的类型。 第七节第七节 近岸上升流区近岸上升流区 第八节第八节 深深 海海 区区 一、概述一、概述 （一）生境特征（一）生境特征 n相对于近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。相对于近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。n表层溶解氧高，在表层溶解氧高，在500800 m之间出现最小值，大洋之间出现最小值，大洋更深的水体含氧量增高。到了深海底部，氧含量又有下更深的水体含氧量增高。到了深海底部，氧含量又有下降，因为那里生物栖息密度相对地高一些。降，因为那里生物栖息密度相对

46、地高一些。n盐度基本上是恒定的，压力随深度的增加而增加。盐度基本上是恒定的，压力随深度的增加而增加。n深海底部的广大面积都覆盖以微细的沉积物深海底部的广大面积都覆盖以微细的沉积物第八节第八节 深深 海海 区区 （二）生物群落组成（二）生物群落组成 n生产者以生产者以“微微型浮游植物微微型浮游植物”占优势占优势 ，生产力低于近，生产力低于近海。海。n浮游动物基本上是浮游动物基本上是“终生浮游生物终生浮游生物”。n大洋上层的动物最为丰富，经济价值比较大的有乌贼、大洋上层的动物最为丰富，经济价值比较大的有乌贼、金枪金枪 鱼、鲸等。鱼、鲸等。 n大洋水层食物链长，营养物质基本上在透光层矿化和大洋水层食

47、物链长，营养物质基本上在透光层矿化和再循环。再循环。n深海也有许多种类，包括多个门类深海也有许多种类，包括多个门类第八节第八节 深深 海海 区区 AnglerfishSquidHatchetfish图图10-22 示深海鱼示深海鱼（三）深海动物的适应机制（三）深海动物的适应机制 1对黑暗的适应对黑暗的适应 许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线（如许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线（如灯笼鱼和星光鱼等）。灯笼鱼和星光鱼等）。 2对食物稀少的适应对食物稀少的适应 广食性，很大的口、尖锐的牙齿和可高度伸展的颌广食性，很大的口、尖锐的牙齿和可高度伸展的颌骨，背鳍上有发光器官。骨，背鳍上有发光

48、器官。 3对种群稀少的适应对种群稀少的适应： “补雄补雄” 4对高压的适应对高压的适应 多数深海动物缺少钙质骨骼，多数鱼类没有鳔。多数深海动物缺少钙质骨骼，多数鱼类没有鳔。5对柔软底质的适应对柔软底质的适应 长的附肢，丰富的刺、柄和其它的支持方式。长的附肢，丰富的刺、柄和其它的支持方式。第八节第八节 深深 海海 区区 二、深海底栖动物的多样性二、深海底栖动物的多样性 u现在调查已表明，深海有较高的多样性。现在调查已表明，深海有较高的多样性。u据报道深海底是发现新种的重要地方。据报道深海底是发现新种的重要地方。 u在超过在超过6,000 m的超深渊也有很多种类，即使在的超深渊也有很多种类，即使在

49、10,000 m的深的深处，也发现有海葵、海参、多毛类、双壳类等底栖动物。处，也发现有海葵、海参、多毛类、双壳类等底栖动物。 解释解释： 1、环境长期稳定导致小生境的分化，每个种有狭窄生态位；环境长期稳定导致小生境的分化，每个种有狭窄生态位； 2、是捕食性动物不加区别地捕捉被食动物，避免了产生竞争排斥。是捕食性动物不加区别地捕捉被食动物，避免了产生竞争排斥。 3、有的学者认为深海物种多样性水平高是与水温低而导致生物代有的学者认为深海物种多样性水平高是与水温低而导致生物代谢和生长率低，达到性成熟所经历的时间也长，减少了竞争优势谢和生长率低，达到性成熟所经历的时间也长，减少了竞争优势种的出现机会。

50、种的出现机会。u另一个特点是土著种的比例很高另一个特点是土著种的比例很高 第八节第八节 深深 海海 区区 三、深海底栖动物的生物量三、深海底栖动物的生物量 q食物稀缺，深海底栖动物的生物量明显随深度而下降。食物稀缺，深海底栖动物的生物量明显随深度而下降。 q从生物量组成看，海绵、海参和海星常是深海底栖大型动从生物量组成看，海绵、海参和海星常是深海底栖大型动物中最重要的种类（图物中最重要的种类（图10.20）。）。 四、深海底栖动物的食物源和产量四、深海底栖动物的食物源和产量 （一）食物源（一）食物源 1死亡动植物残体下沉死亡动植物残体下沉 季节性浮游植物水华形成的植物碎屑季节性浮游植物水华形成