第三節(jié)-海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要類型(海洋環(huán)境生態(tài)學(xué))

第三節(jié)海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要類型一、沿岸、淺海生態(tài)系統(tǒng)二、巖岸潮間帶和大型海藻場三、河口生態(tài)系統(tǒng)四、紅樹林沼澤五、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)六、近岸上升流生態(tài)系統(tǒng)七、大洋生態(tài)系統(tǒng)一、沿岸、淺海生態(tài)系統(tǒng)1、環(huán)境特征

（2）自潮間帶向外海延伸，水文、理化因子變化梯度逐漸減小。（3）淺海區(qū)由于大陸輸送以及水體垂直混合，營養(yǎng)物質(zhì)得到充分供應(yīng)，因而水域生產(chǎn)力水平高，生物資源豐富，常形成重要的漁場，近90%的海洋捕撈來自沿岸、淺海區(qū)。（4）沿岸、淺海區(qū)是受人類干擾最嚴(yán)重的海區(qū)。一、沿岸、淺海生態(tài)系統(tǒng)2、生物群落特征

（1）潮間帶的生物種類能耐受惡劣環(huán)境條件的考驗(yàn)，特別對(duì)干燥有很大的耐受力。耐受干燥的能力大小是潮間帶生物垂直分帶的主要原因。藤壺紅海葵一、沿岸、淺海生態(tài)系統(tǒng)

2、生物群落特征（2）淺海區(qū)生物群落的特點(diǎn)浮游植物：

硅藻和甲藻是主要類別。超微型的自養(yǎng)生物也是很重要的類群。

浮游動(dòng)物：種類繁多

①季節(jié)性浮游動(dòng)物：底棲生物和很多游泳生物的幼體。②終生浮游動(dòng)物：主要是橈足類、磷蝦類等甲殼動(dòng)物，此外有孔蟲、放射蟲、纖毛蟲及水母類也常見。圓篩藻鐘蟲Salpafusiformis硅藻一、沿岸、淺海生態(tài)系統(tǒng)

2、生物群落特征（2）淺海區(qū)生物群落的特點(diǎn)鯡魚小黃魚底棲生物：潮間帶尤為重要

植物：底棲硅藻&大型海藻

底棲動(dòng)物：幾乎包括各個(gè)門類的代表，種類組成與底質(zhì)類型有密切關(guān)系。游泳生物：種類多，數(shù)量大。主要是各種魚類，世界主要漁場幾乎全部位于大陸架或大陸架附近。按FAO于1967年統(tǒng)計(jì)，占世界海洋魚類總產(chǎn)量一半的6種魚依次是：鳀魚、大西洋鯡、大西洋普鱈、鯖魚、阿拉斯加狹鱈和南非沙丁魚。二、巖岸潮間帶和大型海藻場

1、巖岸潮間帶（1）巖岸潮間帶包括附著藻類、附著或固著動(dòng)物和能移動(dòng)的各種動(dòng)物。（2）生物群落垂直分帶非常明顯?！九e例】潮間帶較上部生活的代表種類是藤壺，藤壺帶下方常是牡蠣占優(yōu)勢(shì)，再下方以貽貝數(shù)量較多。二、巖岸潮間帶和大型海藻場1、巖岸潮間帶（3）決定分帶的主要原因：物理因素：主要是暴露在空氣中的時(shí)間長短生物因素：捕食作用和空間競爭生物的適應(yīng)性蘇格蘭海濱兩種藤壺的垂直分布二、巖岸潮間帶和大型海藻場1、巖岸潮間帶

（4）全球巖岸潮間帶底棲藻類的生產(chǎn)量有較大差別。熱帶地區(qū)的生產(chǎn)量主要受高溫和強(qiáng)烈光照所限制高緯度地區(qū)受冰凍和侵蝕的限制溫帶地區(qū)水下大型海藻得到充分的發(fā)展。

二、巖岸潮間帶和大型海藻場2、大型海藻場（1）冷溫帶的潮下帶附近多分布著大型褐藻類。這些褐藻類生物量很大，故被稱為“海藻森林”。

（2）生境特征底質(zhì)：硬質(zhì)底部光線：清澈海區(qū)，藻場可延伸至20－30m深處。溫度：僅分布在冷水區(qū)。暖溫帶和熱帶海區(qū)則不出現(xiàn)大型藻場。（3）大型海藻多具一年周期的生長和枯死節(jié)律。另外，藻場在平時(shí)也會(huì)受到波浪的作用而被部分破壞。二、巖岸潮間帶和大型海藻場浮囊

藻柄

葉片

附著器

示一種海藻植物體的結(jié)構(gòu)（仿Nybakken，1982）

二、巖岸潮間帶和大型海藻場2、大型海藻場（4）生物群落及關(guān)鍵種大型海藻提供了藻場生物群落的框架，其巨大葉片上附著微型或小型動(dòng)植物，各種定居的或臨時(shí)性棲居在這里的無脊椎動(dòng)物和魚類構(gòu)成復(fù)雜的生物群落，群落中的頂級(jí)捕食者（如海獺等）構(gòu)成這類生物群落的關(guān)鍵種。（5）生產(chǎn)力和營養(yǎng)關(guān)系盡管大型海藻類有很高的生產(chǎn)力，但只有少數(shù)無脊椎動(dòng)物（如海膽和草食性腹足類）能直接嚙食這些海藻。估計(jì)只有10％的初級(jí)產(chǎn)量通過直接攝食進(jìn)入食物網(wǎng)，其余90％通過碎屑或溶解有機(jī)質(zhì)進(jìn)入食物鏈的。三、河口生態(tài)系統(tǒng)1、環(huán)境特征（1）鹽度具周期性和季節(jié)性變化。周期性變化與潮汐、流量有密切的關(guān)系。（2）河口區(qū)的溫度變化也較開闊海區(qū)和相鄰的近岸區(qū)大，表層水比底層水溫度變化范圍大。（3）河口區(qū)的底質(zhì)基本上是柔軟的泥質(zhì)底，而沉積的顆粒有機(jī)物，使河口底質(zhì)富含有機(jī)質(zhì)。三、河口生態(tài)系統(tǒng)1、環(huán)境特征（4）河口水中有大量的懸浮顆粒，其混濁度較高。在混濁度很高時(shí)，浮游植物的產(chǎn)量能達(dá)到可忽略不計(jì)的程度。（5）河口區(qū)除了陸源營養(yǎng)補(bǔ)充之外，還具有滯留營養(yǎng)物的水文和生物機(jī)制。

河口灣的水循環(huán)模式--“營養(yǎng)物收集器”

三、河口生態(tài)系統(tǒng)2、群落特征（1）河口區(qū)生物種類種類多樣性較低，但某些種群的豐度卻很大。廣溫、廣鹽和耐低氧是河口生物的重要特征。

（2）河口灣植物在整年內(nèi)都能進(jìn)行光合作用，這些植物包括浮游植物、小型底棲藻類和海草、沼澤草和海藻等大型水生植物等。（3）河口浮游動(dòng)物的特點(diǎn)是季節(jié)浮游動(dòng)物種類較多，而終生浮游動(dòng)物的種類較少。三、河口生態(tài)系統(tǒng)2、群落特征（4）游泳生物終生生活在河口區(qū)的只有一些少數(shù)種類，而階段性生活在河口區(qū)的卻是大量的。特別是許多海洋經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的產(chǎn)卵場和幼年期（幼魚、幼蝦）的索餌肥育場都在河口附近水域。

（5）河口區(qū)底部有大量有機(jī)碎屑，因而底棲動(dòng)物的碎屑食性和濾食性種類比捕食性較種類多。五、紅樹林沼澤

1、紅樹林沼澤是熱帶、亞熱帶海岸淤泥淺灘所特有的生態(tài)系統(tǒng)。具有穩(wěn)定和保護(hù)熱帶海岸的重要作用。2、紅樹植物是能耐受海水鹽度的挺水陸地植物，具有表面根、支柱根、氣生根等根系幫助其呼吸及抵抗風(fēng)浪沖擊。果實(shí)在樹上發(fā)芽形成幼苗，等到成熟時(shí)才下落，插入松軟的海灘淤泥中。

紅樹林海岸紅樹植物的葉、花典型的紅樹生活周期五、紅樹林沼澤3、紅樹林沼澤常有一些陸生動(dòng)物，樹干和樹根部生活著各種附著底棲動(dòng)物和各種表上、表內(nèi)無脊椎動(dòng)物，還有隨潮水進(jìn)入紅樹林區(qū)覓食的各種海洋動(dòng)物。但總的生物多樣性并不很高。4、紅樹林沼澤生產(chǎn)力很高，生產(chǎn)者除紅樹外，還包括很多藻類；碎屑有機(jī)物豐富，為紅樹林沼澤和鄰近海區(qū)消費(fèi)者提供充足的食物。六、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)1、珊瑚礁生物群落在熱帶沿岸區(qū)的廣大海域。珊瑚礁是由造礁珊瑚（體內(nèi)有共生動(dòng)黃藻）死亡骨骼、含鈣藻類以及各種軟體動(dòng)物的貝殼共同形成的碳酸鈣沉積環(huán)境。六、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)2、珊瑚礁生物群落是海洋中多樣性程度最高的群落，原因在于，珊瑚礁生境復(fù)雜以及每個(gè)種占據(jù)很狹窄的生態(tài)位。3、在珊瑚-藻類的互利共生當(dāng)中，藻類的光合作用供給珊瑚蟲能量，而珊瑚蟲的代謝供給藻類營養(yǎng)物質(zhì)，從而使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)并不豐富的海域具有很高的營養(yǎng)循環(huán)效率。環(huán)礁六、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)4、珊瑚礁生物群落代表自然生態(tài)系最高初級(jí)生產(chǎn)力水平，同時(shí)，其食物鏈、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。5、珊瑚礁生物群落的初級(jí)生產(chǎn)與群落呼吸消耗基本平衡，具有頂極群落的特征。七、近岸上升流生態(tài)系統(tǒng)1、上升流區(qū)理化環(huán)境特征相對(duì)于其鄰近海區(qū)：（1）低溫：上升流區(qū)表層水溫比同緯度海區(qū)的表層水溫低；（2）低溶氧：上升流區(qū)表層水溶氧的飽和度較低；（3）高營養(yǎng)鹽含量：因底層（或次表層）海水無機(jī)氮、磷等營養(yǎng)鹽較豐富；（4）高鹽度、高密度。因表層流場的水平輻散，使表層以下的海水垂直上升的流動(dòng)七、近岸上升流生態(tài)系統(tǒng)

2、上升流區(qū)生物群落的特征（1）生物群落中的浮游植物粒徑較大；（2）浮游植物生物量和初級(jí)生產(chǎn)力水平很高；近岸上升流是重要的高生產(chǎn)力區(qū)，也是重要的漁場?！九e例】秘魯漁場、浙江沿岸漁場（3）浮游動(dòng)物中冷水性種類和數(shù)量比例增加；（4）群落多樣性水平較低；（5）食物鏈環(huán)節(jié)較少；（6）游泳生物（主要是魚類）生命周期較短，偏向于r-選擇的類型。八、大洋生態(tài)系統(tǒng)1、生境特征（1）大洋區(qū)是大陸架之外的整個(gè)水體和海底。相對(duì)于近岸淺海區(qū)，大洋區(qū)的環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。（2）大部分大洋表層的陽光充足，透光層深度多超過100m。透光層的下方是大洋最主要的部分，那里光線微弱或因無光而不能進(jìn)行光合作用。（3）深海底部的廣大面積都覆蓋以微細(xì)的沉積物，通常稱為“軟泥”（北方主要是硅藻外殼，其他水域主要是含鈣外殼，如球房蟲的外殼）。八、大洋生態(tài)系統(tǒng)2、生物群落特征（1）大洋的初級(jí)生產(chǎn)者以“微微型浮游植物”占優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)力較低。（2）大洋水層食物鏈長（平均可達(dá)6個(gè)環(huán)節(jié)），營養(yǎng)物質(zhì)基本上在透光層礦化和再循環(huán)。（3）深海動(dòng)物對(duì)黑暗、低溫、高壓環(huán)境形成各種適應(yīng)機(jī)制。（4）深海底棲生物的生物量隨深度增加迅速遞減，但多樣性水平很高，并有很多特有種類。（5）深海動(dòng)物的食物稀少，生產(chǎn)力很低，依靠上方水層沉降的一些未完全分解的動(dòng)植物尸體和有機(jī)碎屑為生。八、大洋生態(tài)系統(tǒng)3、深海動(dòng)物的適應(yīng)機(jī)制八、大洋生態(tài)系統(tǒng)3、深海動(dòng)物的適應(yīng)機(jī)制（1）對(duì)黑暗的適應(yīng)通過發(fā)光器產(chǎn)生光線（如燈籠魚和星光魚等）

有特別發(fā)達(dá)的眼睛對(duì)微弱光線產(chǎn)生反應(yīng)；在完全黑暗的水層，眼睛很小或完全退化。（2）對(duì)食物稀少的適應(yīng)具有很大的口，能吞食很大的捕獲物。有一些魚類具發(fā)光器官起誘餌作用（如鮟鱇魚的背鰭高度延伸特化）

八、大洋生態(tài)系統(tǒng)3、深海動(dòng)物的適應(yīng)機(jī)制（3）對(duì)種群稀少的適應(yīng)有些種類的雌性個(gè)體具有“補(bǔ)雄”，即雄性個(gè)體寄生在雌體上。（鮟鱇魚）（4）對(duì)高壓的適應(yīng)深海不易形成鈣的沉淀，多數(shù)深海動(dòng)物缺少鈣質(zhì)骨骼；多數(shù)深水魚類沒有鰾，以減少動(dòng)物體和外界環(huán)境的壓力差。（5）對(duì)柔軟底質(zhì)的適應(yīng)深海底棲生物都具有長的附肢，豐富的刺、柄和其他的支持方式。

【舉例】深海蟹類的附肢特別長，海綿、水蝗蟲、海百合都具有長柄；鼎足魚的胸鰭和尾鰭條特別細(xì)長，能以三角鼎立之勢(shì)站在海底，還可跳躍前進(jìn)。

本章思考題1. 生態(tài)系統(tǒng)有哪些主要組成成分，它們是如何構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的？2.