深海区热液口区和极地海区
深海区热液口区和极地海区
第十一章 深海区、热液口区和极地海区第一节 大洋区大洋区(oceanic zone)指大陆架边缘以外的水体，它与大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。
由于大陆架边缘的深度一般为 200 m，因此也将 200 m 以深的水 体称为深海(deep sea)。
大洋区是地球上最大的生态区，约占地球表面积的 50%。
相对于 近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。
人类对大洋区(特别是深海区)的了解非 常有限，这是由于大洋区涵盖的水域过于巨大，使得人类对其进行探索的难度不亚于探 索外层空间。
同时，这片未知领域的水深也对研究工作构成了一个重要障碍。
一、主要环境特征 尽管从表面上看，大洋区是一片一望无际的、简单而一致的水平面。
实际上大洋区 并非完全一致，是一个极其复杂的系统，受到各种外界因素的影响，存在不同空间和时 间尺度上的变化。
1．光照 大部分大洋表层的阳光充足，浮游植物可以在那里进行光合作用。
透光层的下方是 大洋最主要的部分，那里没有光线，不能进行光合作用，生物所需的能量主要来自上层 水体中的生源有机碎屑。
2．温度 大洋区在表层水和深层水之间常有温跃层存在，其厚度从几百米至上千米。
在温跃 层的下方，水温低、变化小，大多数深海区的温度在 2℃左右。
1500 m 以深的水温基本 上是恒定的低温（-1~4℃） ，最低温度（-1.9℃）位于南极洲下方。
3．溶解氧 表层溶解氧含量较高，都接近饱和状态，在 500~800 m 之间出现氧最小值的水层， 这主要是由于生物的呼吸消耗和缺少与富氧水交换的机会。
大洋更深的水体是由北极和 南极富氧表层冷水下沉而来的，加上深水区生物数量少，氧的消耗相应减少的缘故，所 以含氧量增高。
2000 m 以下水体中的溶解氧含量相对稳定， 约为 5 mg/L。
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。
4．水压 海水压力随深度的增加而增加（每深 10 m，压力增加 1 个大气压） ，大部分深海区 的压力在 200~600 个大气压范围。
深海底部热液生态系统研究进展
深海底部热液生态系统研究进展深海是指海洋中水深超过200米的区域，覆盖着地球表面的71%。
深海底部热液生态系统是深海中一种特殊的生态系统，它源于海底火山活动造成的热液喷口，这些热液中富含氢气、硫化物等物质，可以为生物提供能量和营养。
深海底部热液生态系统研究的进展，不仅推动了深海生态学的发展，也给人类认识深海生物、深海环境带来了很大启示。
一、热液喷口及其生物群落热液喷口是深海底部热液生态系统中的核心部分，它们分布在活跃板块边缘的海底，通常呈圆锥形或者羽毛状，周围分布着由各种热带雨林植物形态的动物群落。
这些动物群落由于大量依赖热液的高温和高压环境生存，因此热液游离器官逐渐演化成特化的适应器官，例如热液蠕虫、热液螃蟹等，它们的适应性强，体内还含有盘多糖、蛋白酶等有利于体内化学反应的物质。
热液喷口的周围环境对于这些生物群落的生长和繁衍也有很大影响，例如热液释放的氧化还原电位、悬浮颗粒、水体温度等因素都能够影响生物的种类和数量。
二、基于NGS技术的群落分布研究NGS(Next Generation Sequencing)是一种高通量测序技术，可大幅度提高测序效率，通过对不同样品中基因的测定，可以对不同样品中的组成区别进行鉴定。
在深海底部热液生态系统中，采用NGS的技术，可以研究出不同生态环境下群落结构和微生物生态多样性。
这些研究成果，不仅有助于理解深海底部热液生态系统中的物种分布、生态位和生物多样性，也为研究深海生命的演化和生态环境的变迁提供了更多线索。
三、深海热液生态系统对地质物质循环的影响深海底部热液生态系统中的生物体具有较强的硫化氢耐受性和氧化硫特化代谢能力，它们能够通过二氧化碳、氢气、硫化氢等物质，将这些元素转化为生物原料，并通过化学合成过程转化为生物量。
这些生物体的代谢活动，对于深海的生物地球化学过程产生着极大的影响。
例如深海中棘胸蛤和热液蠕虫等生物体可以利用海底中的硫化物进行光合作用，将海底中的无机物质二氧化碳转化为有机物，这些物质可以作为底部沉积物中大型有机分子的来源。
生物适应极端环境的策略
生物适应极端环境的策略生物在漫长的进化过程中，逐渐形成了适应各种极端环境的策略。
无论是在极地、沙漠、深海或高山，生物都能通过多种方式来应对这些极端环境的挑战。
本文将介绍一些生物的适应策略，以及它们在不同极端环境中的生存竞争力。
第一章：极地适应策略极地地区的环境条件恶劣，极低的温度和缺氧的气象条件对生物提出了巨大的考验。
然而，生物通过进化适应了这种环境。
首先，它们拥有密实的毛发或羽毛来保护自己免受严寒的侵害。
例如，北极熊的毛皮密度非常高，能够隔离外界寒冷温度，从而保持体温稳定。
其次，生物还通过改变体形来减少散热。
企鹅的身体呈流线型，减少了与寒冷环境接触的表面积，从而减少热量流失。
此外，它们还有一层特殊的脂肪层，可提供额外的保温效果。
第二章：沙漠适应策略沙漠地区的问题与极地地区截然不同。
高温、低湿度和少量的水资源给生物带来了巨大的压力。
为了适应这种环境，沙漠动物通常具有节水的生理机制。
例如，沙漠狐狸的腎脏能够浓缩尿液，减少水分的流失。
另外，它们也减少了出汗，通过休息在阴凉的地方来降低体温。
此外，植物也采用了一些独特的适应策略。
例如，仙人掌和其他肉质植物通过厚实的叶片和茎来存储水分，以应对干旱条件。
还有一些植物如沙漠葵花和仙人球，可在夜间开启光合作用，以避免白天高温下的蒸腾。
第三章：深海适应策略深海是一个高压、低温、黑暗的环境，但许多生物在这个环境下蓬勃发展。
深海鱼类具有特殊的生理适应性，如高度压缩的骨骼和肌肉，可以抵抗高压。
此外，它们还拥有特殊的眼睛结构，能够利用微弱的光线进行视觉感知。
另一个深海生物适应策略是利用化学能源。
许多深海生物通过与细菌共生，利用化学物质产生能量。
比如，深海热液喷口周围的生物可以利用来自喷口的高温、高压化学能源来进行光合作用。
第四章：高山适应策略高山地区的氧气稀薄、气温低下，对生物来说是一个巨大的挑战。
高山动物往往具有高红细胞数量和更大的肺容积，以提高氧气供应。
此外，它们还拥有强壮的肌肉和骨骼，以适应崎岖的地形。
上海海洋大学海洋生态学 Chapter 011 深海区、热液口区和极地海区
一、主要环境特征
光照
真光层 弱光层
温跃层 最小值层
无光层
恒温层 富氧层
温度
混合层
溶解氧
饱和层
水压
每深10 辐散\辐聚 冷涡\暖涡
二、深海动物对环境的适应机制
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（如灯笼鱼和星光 鱼等）。
对食物稀少的适应
神经系统
肌节 骨骼 鳔
发达
发达 骨化完全，有鳞 有，发达
不发达
不发达 骨化不全，常无鳞 无，退化
鳃
肾 心脏
鳃丝数多，鳃板数多
较大，肾管数多 大
鳃丝数多，鳃板表面小
较小，肾管数少 小
第二节 深海底
一、深海底地貌和沉积物
深海底是指大陆架以外的海底，包括大陆坡、大陆隆、大洋 中脊、大洋盆地和海沟等地质构造。深海底的地貌远比陆地 的复杂、壮观。 绝大多数深海底覆盖大量细质软泥，构成深海生物的最主要 生境类型。陆地岩石的分解、海洋动物的残骸、海水中的化 学反应、来自大气层的微粒等等，都是海底沉积物的来源。 深海沉积物可分为两种类型。一种是黏土颗粒，主要位于贫 营养水体（如大洋中部的环流区）下方；另一种为生源软泥 （biogenic ooze），位于高生产力的表层水体下方，含超过 30％的生物骸骨，主要有硅质软泥和钙质软泥两类。
第十一章 深海区、热液口区和极地海区
第一节 大洋区
大 洋 区 (oceanic zone) 指 大 陆架边缘以外的水体，它与 大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。由于 大陆架边缘的深度一般为200 m，因此也将200 m以深的水 体称为深海(deep sea)。大 洋区是地球上最大的生态区， 约占地球表面积的50%。相 对于近岸浅海区而言，大洋 区的环境是相对稳定的。
海洋底部的热液喷口研究
海洋底部的热液喷口研究随着科技水平的不断提高，人们对于地球深海的探索也越来越深入。
尤其是对于海洋底部的热液喷口的研究，不仅具有重要科学价值，还能够为我们认识地球的内部结构、了解宇宙中生命的起源提供重要资源。
一、热液喷口的原理热液喷口是海底与地球内部热能交流的重要通道，是一个充满神秘的世界。
在这里，地球深处的高温高压和寒冷深海的气候环境形成了一个独特的生态系统，拥有着众多独特的生态与地质现象。
热液喷口是由地球内部高温熔岩与水交流而产生的，其温度可达1000度以上，释放的能量能够支撑周边生态环境的独特性，同时也是一种重要的地质资源。
二、热液喷口的发现在20世纪70年代末，人们在地球深海发现了第一个热液喷口，如今全球已知热液喷口数量超过700个，其中以东太平洋成为热液喷口发现最密的地区，其次是大西洋和印度洋。
无论在何种地区，热液喷口的环境条件都十分苛刻，通常位于水深千米以内，平均水温也只有2℃左右。
因此，热液喷口的研究多由潜水器完成，对于设备的要求也极高。
三、热液喷口的生态热液喷口的生态范围可以被称作“海底高速公路”，其中包含数百种独特的生物种，主要分布在热液喷口周边的“黑烟囱”附近。
这些生物群落具有多样性和独特性，其中包含了蠕虫、贝类、脊椎动物等众多生物。
最为特别的是，它们生长的过程是依赖于热液和化学能量的转换，不需要光合作用和低温盐水，这对于人类对生命起源的认识有很大的启示价值。
四、热液喷口的岩石资源除了丰富的生态资源，热液喷口所在的周边地区也具有极高的岩石资源价值。
热液喷口周边主要是由硫化物型矿床、氧化铜铅锌矿与锰结核矿三种矿床组成的。
硫化物型矿床是由黄铁矿、菱锌矿等硫化物组成，可用于铅锌合金制造和铬合金制造。
氧化铜铅锌矿是由含液态尘的热液所形成的，具有丰富的硫化物和金属质量。
锰结核矿含高锰酸盐、锰铁品等质量，而锰广泛应用于化学、电工和金属冶炼等领域。
总的来说，热液喷口的研究具有很高的科学探索价值和资源利用价值，不仅能够提供更多关于地球内部结构的信息，也能够帮助我们认识地球历史和生命起源的奥秘。
深海生态系统科普专题（二）穿过水层，走进深海——大海深处的生命绿洲
深海生态系统科普专题（二）穿过水层，走进深海——大海深处的生命绿洲
撰文｜以南
“阿尔文”号
“挑战者”号科学考察船加拉帕格斯附近海域
加拉帕格斯海域附近的海龟深海热液生态系统
周围连续堆积，最终形成像“烟囱”一样的形状。
热液口温度可达350~400℃，并含有大量的硫化氢，对于大多数生物而言，这种气体极具致命性，但却是部分化能自养微生物维持生命所需的能源。
热液生态系统主要受三个因素影响：温度、压力和营养浓度。
在水温60—110℃区域分布着多种细菌；在20—40℃区域，生活着大量的蠕虫动物；在2—15℃区域，生物种类繁多，包括蛤类和虾类。
生微生物有时能占到蠕虫营养体
25%以上的体积。
这种共生模式在热液口十分
常见，与周围的海底相比，热液
喷口区的生物密度要高出1万到
10万倍，詹姆斯·卡梅隆在他的
纪录片《深海异类》中说：“这
种聚会在下面的黑暗中已进行了
几十亿年，与我们毫无关系，即
使太阳明天消失，它们也不在
意。
”
2011年2月17日，“大洋一
号”首次正式使用我国自主研发
深海冷泉生态系统
冷泉是指来自沉积界面以
下，成分以水、碳氢化合物（甲
烷为主）、硫化氢和细粒沉积
物为主的低温流体（通常只有
几℃），以渗漏、喷涌或扩散的
方式向海底面运移，并在甲烷渗
漏区滋养了大量化能自养生物群
落的一种海底环境。
早在1979
年，美国科学家就发现了生长有
重晶石和管虫的海底流体渗漏区
域，称为“低温热液”；1983
年，美国科学家在墨西哥湾东边
海山三维模型
冷水珊瑚。
海洋资源概论复习重点
领海：领海是邻接国家的海岸和内水，受国家主权支配和管辖下的12海里的海域。
滨海湿地：是指低潮时水深浅于多少米的水域及其沿岸浸湿地带。
滨海湿地的下限为海平面以下6米处。
上限为大潮线上与内河流域相连的淡水或半咸水潮沼以及海水上溯未能抵达的入海河的河段。
港口腹地：港口吞吐货物和旅客集散所及的一个服务区域，即腹地，它有配套的设施（如码头、装卸设备等）和高效率的运作服务。
潮汐能：潮汐能是以势能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。
它包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能量，潮水在涨落中蕴藏着巨大能量，这种能量是永恒的、无污染的能量。
因月球引力的变化引起潮汐现象，导致海水平面周期性地升降，由海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。
大陆架：大陆架：大陆边缘的浅海岸地带，自海岸起，向海洋方面延伸，直到海底坡度显著增加的陆架坡折处为止，其深度不逾200米潮间带：潮间带即是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围。
海上城市：在海上建立的可容纳万人以上生产、生活、具有城市功能和交通体系的居住区。
包括漂浮式和大型人工岛填筑式两种。
公海：公海是指海洋上除国家内水、领海、群岛水域和专属经济区以外不受任何国家主权管辖和支配的海洋区域。
简言之，公海是国家管辖海域以外的海域。
专属经济区：专属经济区是在沿海国领海以外,但与领海紧密相连的一个国家管辖区。
海洋技术：是指应用海洋科学理论和知识，在开发利用海洋过程中所形成并积累起来的经验、方法、技巧、工艺和能力的总称。
广盐性生物：对于海水盐度的变化有很大的适应性，能忍受海水盐度的剧烈变化，沿海和河口地区的生物以及洄游性动物都属于广盐性生物。
（例如弹涂鱼能生活在淡、海水中）海洋污染：由于人类活动，直接或间接地把物质或能量引入海洋环境，造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、妨碍海洋活动（包括渔业）、损坏海水和海海洋环境质量等有害的影响。
海洋生态学习题
海洋生态学习题第一章生态系统及其功能概论1. 生态系统概念所强调的核心思想是什么？2. 生态系统有哪些基本组分，它们各自执行什么功能？3. 生态系统的能量是怎样流动的，能流过程有哪些特点？4. 生态系统的物质是怎样循环的，有哪些特点？5. 生态系统是怎样实现自校稳态的？6. 能进行光合作用的生物出现后对促进生物进化、增加地球上的生物多样性有何重大意义？7. 何谓生态系统服务？生态系统服务有哪些基本特征？8. 生态系统服务的理论对处理人类与自然关系的实践有何指导意义？第二章海洋环境与海洋生物生态类群1．为什么说海洋是地球上最大的生态单位？联系海洋主要分区说明海洋在纬度、深度和从近岸到大洋等三大环境梯度特征。
2. 海水的溶解性、透光性、流动性及pH缓冲性能对海洋生物有何重要意义？3. 简要说明大陆边缘沉积与深海沉积类型的差别。
4. 海洋浮游生物的共同特点是什么？5. 按个体大小可将浮游生物划分为哪些类别？这样划分的类别有何重要生态学意义？6. 海洋游泳动物包括哪些主要门类？说明鱼类生活周期中的洄游行为及其意义。
7. 生活于大洋中层和深层的鱼类在身体结构上有什么特征？8. 结合底栖生物的生活方式谈谈海洋底栖生物种类繁多的原因。
第三章海洋主要生态因子及其对生物的作用1. 什么叫环境和生态因子？2. 何谓限制因子？说明利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律的主要内容。
3. 如何用辨证统一的观点来理解生物与环境的关系？4. 简述光在海洋中的分布规律及其主要生态作用。
5.为什么说浮游植物辅助色素对利用太阳光有重要作用？6. 简述海水温度的水平和垂直分布规律及其主要生态作用。
7. 简述大洋表层环流模式及海流的生态作用。
8. 说明海洋中盐度分布及其生态作用。
9．说明海水中O2、CO2的来源与消耗途径。
为什么说pH值可作为反映海洋生物栖息环境化学特征的综合指标？第四章生态系统中的生物种群与动态1. 什么是种群？种群有哪些与个体特征不同的群体特征？2. 什么叫阿利氏规律？种群的集群现象有何生态学意义？3. 动态生命表与静态生命表有什么不同？为什么说应用生命表可以分析种群动态及其影响因素？4. 种群逻辑斯谛增长模型的假设条件是什么？为什么说该模型描述了种群密度与增长率之间存在的负反馈机制？5. r-选择者和K-选择者的生活史类型有哪些差别？举例说明种群生活史类型的多样化。
深海海底冷、热知多少
深海海底冷、热知多少作者：徐子英杨小秋来源：《科技风》2019年第15期摘;要：170多个站位的深海探测结果表明，深海海底犹如一个巨大的天然“冷库”。
在水深超过3500米的海域，海底底水温度在南海约2.5℃，西太平洋（～1.6℃）和东印度洋（～1.3℃）略低，而南大洋则在0℃以下;而水深超过4800 米的海域，底水温度因绝热自压随着水深稍有升高（升高率～0.1℃/km）。
不过深海热液喷口处，温度可高达300-400℃，甚至更高。
这些探测结果可为地球物理和物理海洋提供准确、可靠的深海海底温度边界，并有助于海底油气和矿产资源的调查与评估。
关键词：海底底水温度;南海;东印度洋;西太平洋海底底水温度是地球物理和物理海洋的一个基本的参数，在大洋岩石圈热结构的数值模拟中，海底底水温度是一个关键的边界条件（Shi et al，2002），而且它有助于大洋油气资源和矿产资源的调查和评估（袁玉松，2007）。
它也是校正海底水声速和大洋沉积物的关键参数。
尤其是海底底水溫度异常可预示有泥火山导致的热液活动，甲烷气体的泄漏，洋壳流体的交换等。
文章主要根据最新实测的海底底水温度数据，研究深海海底底水温度随水深度的变化的经验关系和不同海域的海底底水温度及其成因。
1 探测方法我们主要利用自主研制的海底热流探针、海水盐度-温度-深度剖面仪（CTD）、以及将自主研制的微型测温探头搭载在海底地震仪（OBS）和沉积物捕获器上（图1），在我国南海，东印度洋和西太平洋开展了170多个站位的深海探测，获取到上述海域海底底水温度数据（其中南海（SCS）158个站位、东印度洋（EIO）30个站位及西太平洋（WPO）37个站位）（图2）。
2 研究结果基于这批实测的深海海底底水温度数据，获得了深海海底底水温度随水深变化的经验关系（图3）。
研究结果表明：1）在水深不超过2000米的海域，其底水温度随着水深增加而快速降低。
比如在浅水海域，底水温度大概为25℃，这主要是受近海面与太阳辐射有关，而且也是呈现季节性波动;而在水深500米左右的海域底水温度大概10℃左右，1000米左右的海底底水温度在5℃左右，到2000米左右的海底，其底水温度降低到3℃左右;2）而水深在2000-3500米的海域，南海的底水温度变化很小（其变化量大概在0.5℃以内）、而西太平洋及东印度洋的底水温度随着深度增大而分别降低到1.6℃和1.3℃左右;3）在水深超过3500m的深海海域，底水温度几乎没什么变化;其中南海的海底底水温度（BTW）约为2.47℃，西太平洋和东印度洋的底水温度稍低，分别约为1.60℃、1.34℃，而南大洋底水温度更低，在0℃以下（Orsi et al，1999），尤其是靠近冰架区，其底水温度低至零下2.13℃（Jacobs et al，1970）;4）而在水深超过4800米的海域，底水温度通常会随着水深越深温度稍有升高，在东印度洋和西太平洋海底底水温度随深度的升高率大概为0.10～0.12℃/km，这主要是海水绝热自压效应导致。
广东海洋大学海洋生态学课程教学改革初探
广东海洋大学海洋生态学课程教学改革初探作者：张瑜斌邓爱英来源：《教育教学论坛》2020年第12期摘要：前言：《海洋生态学》是我校海洋科学专业本科生的必修课程。
方法：文章作者概述了自己执教《海洋生态学》课程多年来的系列经验，主要包括：（1）教材的选择;（2）编制教学计划并报批;（3）教师的备课;（4）课程教学的组织与实施，包括执教一次课堂教学的课堂提问，讲授新课;（5）课后作业的布置与批阅。
目的：本门课程旨在为其他关联课程的教学铺垫基础。
结论：《海洋生态学》的教学是一个复杂的交互过程。
关键词：海洋生态学;课堂教学;改革实践中图分类号：H191; ; ;文献标志码：A; ; ;文章编号：1674-9324（2020）12-0154-03一、引言理论课教学是包括自然科学学科在内的本科生人才培养不可缺少的环节之一，专业理论课的教学不仅需要公共课与专业基础课为基础，同时也是动手实验课与其他后续关联课程的基础，质量较高的理论课教学，不仅能激发学生对本门课程的学习兴趣，也能提高学生的室内外动手实验能力，并激发其野外观察兴趣，从而进一步提升学生的综合素质，为创建一流学科与高水平大学铺垫基础。
二、熟悉课程教学所使用的教材《海洋生态学》的执教者必须自己熟悉所使用的教材。
《海洋生态学》是研究海洋生物与其栖息的海洋环境间相互关系的科学。
当前，《海洋生态学》课程教学使用在版印刷的教材主要有沈国英、黄凌风、郭丰与施并章编著、由科学出版社于2010年出版的《海洋生态学》（第3版）[1]，2015年李冠国和范振刚编著、由高等教育出版社出版的《海洋生态学》（第2版）[2]。
两个版本的教材各有优缺点，笔者执教该课程以来，一直采用沈国英等编著的《海洋生态学》（第3版）[1]，该教材分为三个部分：第一部分是“海洋生态学总论”，分别介绍了生态系统及其功能，海洋环境主要生态因子的类型及其对生物的作用生态类群，个体、种群及群落水平的组成与结构，生态系统物质循环、能量流动信息传递的功能;第二部分是“海洋主要生态系统类型”，介绍了各类海洋生态系统类型，包括滨海湿地区域的各种滩涂类型，盐沼、红树林、海草，还有海岸带区域的浅海陆架区与近岸上升流区，最后是人类活动较少的深海区、热液口区与极地海区;第三部分围绕着“海洋面临的威胁及生物多样性保护”展开描述，涉及过度捕捞与海水养殖引发的生态学问题，海洋污染、生境破坏与全球气候变化产生对人类的威胁，该采取何种对策实行生态系统管理，以维系海洋生物多樣性。
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一、主要环境特征
❖ 光照
真光层 弱光层 无光层
❖ 温度
混合层 温跃层 恒温层
❖ 溶解氧
饱和层 最小值层 富氧层
❖ 水压
每深10 m，压力增加 1个大气压
❖ 海流
大洋环流 辐散\辐聚 冷涡\暖涡
二、深海动物对环境的适应机制
❖ 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（如灯笼鱼和星光 鱼等）。
的深处，也发现有海葵、海参、多毛类、双壳类等底栖 动物。
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； 2、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。
❖ 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骨，背鳍上有 发光器官。
❖ 对种群稀少的适应
“补雄”
❖ 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。
❖ 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。
三、大洋区的生物组成
❖ 生产者以“微微型浮游植物”占优势 ，生产力低于近海。 ❖ 浮游动物基本上是“终生浮游生物”。 ❖ 大洋上层的动物最为丰富，经济价值比较大的有乌贼、
常常吸引许多大型捕食动物，例如鲨鱼、金枪鱼、海龟和海洋哺乳 动物来此聚集觅食。
海底山是新物种进化的热点区，也是古老物种的庇护所。
二、深海底的生物（cont.）
❖ 冷水珊瑚礁
分布在200~1000 m、温度介于4~13℃的黑暗深海中，故又称 深水珊瑚
组织中没有依赖于光线的共生藻类，珊瑚虫以洋流带来的颗粒 状有机物质、浮游动物和小的鱼虾作为食物
金枪鱼、鲸等。 ❖ 大洋水层食物链长，营养物质基本上在透光层矿化和再
循环。 ❖ 深海也有许多种类，包括多个门类
大洋中上层鱼类与底层鱼类的身体结构比较(Marshall 1980)
特征 体色
大洋中上层鱼类 体侧银白
大洋底层鱼类 黑
发光器
多而发达
小或退化成为单一诱饵型
上下颌
较短
较长
眼
较大
较小或退化
嗅觉器官
马尾藻
浮游动物和 鱼类的垂直
迁移
甲壳类蜕皮
大型鱼类 和哺乳类
图 11.3 深海生物的潜在食物源(引自 Lalli & Parsons 1997)
➢死亡动植物残体 下沉
➢粪粒和甲壳类的 蜕皮
➢动物的垂直迁移 导致有机物质加 快向下转移
➢深海沉积物间隙 水中高含量DOM
五、深海底栖动物的生物量和生产力
生长速率极其缓慢，只有热带珊瑚的十分之一
❖ 海绵礁
具有三维硅骨架的玻璃海绵 主要出现在寒冷的北太平洋水域
500~3000 m海底 每年2~7 cm的速度生长，寿命很长
三、深海底的物种多样性
❖ 深海底的物种多样性高，大量新种被发现。 ❖ 土著种的比例很高。 ❖ 超过6,000 m的超深渊也有很多种类，即使在10,000 m
雌雄均较发达
雄性发达，雌性退化（钻光鱼及鮟鱇鱼）
神经系统 肌节 骨骼 鳔
发达 发达 骨化完全，有鳞 有，发达
不发达 不发达 骨化不全，常无鳞 无，退化
鳃 肾 心脏
鳃丝数多，鳃板数多 较大，肾管数多 大
鳃丝数多，鳃板表面小 较小，肾管数少 小
第二节 深海底
一、深海底地貌和沉积物
❖ 深海底是指大陆架以外的海底，包括大陆坡、大陆隆、大洋 中脊、大洋盆地和海沟等地质构造。深海底的地貌远比陆地 的复杂、壮观。
第三节 热液口区
一、海洋中的独特生态 类型
❖ 1977年，美国深潜器“阿尔文”号 在加拉帕戈斯（Galapagos）裂谷 区2500 m深处中央海脊的火山口周 围首次发现热液口（hydrothermal vents），有些热泉在冒出地面时会 在出口处形成烟囱似的石柱，从烟 囱涌出的热液温度很高 （ 250~400℃ ） ， 而 从 海 底 的 裂 缝 中扩散出来的热液温度相对较低 （5~100℃）。
二、深海底的生物
❖ 深海软质底的主要生物类群
大型动物：多毛类、双壳类、端足类、等足类、涟虫类 小型动物：线虫类、桡足类、有孔虫类 固着生物：在软质底中十分少见。海扇（柳珊瑚）和海鳃 棘皮动物：蛇尾类和海参类广泛存在 虾蟹类：少，体色鲜红
❖ 海底山的生物
食悬浮物的物种如柳珊瑚、海百合、水螅、海蛇尾和海绵的密集分 布。
❖ 绝大多数深海底覆盖大量细质软泥，构成深海生物的最主要 生境类型。陆地岩石的分解、海洋动物的残骸、海水中的化 学反应、来自大气层的微粒等等，都是海底沉积物的来源。
❖ 深海沉积物可分为两种类型。一种是黏土颗粒，主要位于贫 营养水体（如大洋中部的环流区）下方；另一种为生源软泥 （biogenic ooze），位于高生产力的表层水体下方，含超过 30％的生物骸骨，主要有硅质软泥和钙质软泥两类。
6000m之下海沟地区土著种的百分比(引自Barnes & Hughes 1982)
类别 有孔虫 海绵动物 腔肠动物 多毛类 螠虫类 星虫动物 甲壳动物
藤壶 涟虫类 原足类 等足类 端足类
海沟种类数目 128 26 17 42 8 4 / 3 9 19 68 18
土 著% 43 88 76 52 62 0 / 33 100 79 74 83
类别 软体动物 无板亚纲类
腹足类 双壳类 棘皮动物 海百合 海参类
海星 海蛇尾类 须腕动物
鱼类
海沟种类数目 / 3 16 39 / 11 28 14 6 26 4
土 著% / 0 87 85 / 91 68 57 67 85 75
四、深海底的食物供应
树叶、海草 和大型海藻
Hale Waihona Puke 沉积物 向下输送浮游生物粪粒 倾弃的渔获物
第一节 大洋区
❖ 大 洋 区 (oceanic zone) 指 大 陆架边缘以外的水体，它与 大陆架上方的水体是相连的， 大洋区是海洋的主体。由于 大陆架边缘的深度一般为200 m，因此也将200 m以深的水 体称为深海(deep sea)。大 洋区是地球上最大的生态区， 约 占 地 球 表 面 积 的 50% 。 相 对于近岸浅海区而言，大洋 区的环境是相对稳定的。
❖ 深海底栖动物的生物量明显随深度而下降。
❖ 单位面积生物量很低，通常小于0.5 g/m2（湿重），还 不足浅海底栖平均生物量（200 g/m2）的1/400。
❖ 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。
❖ 由于低温、高压环境的限制，生物生长缓慢，产量很低， 但深海底生物的寿命较长。