海洋生态学 第9章 海岸带与浅海生态系统

3．对碳酸钙沉积的意义

藻类光合作用吸收CO2，可明显促进碳酸钙生成。 Ca2++HCO3- ⇋ Ca（HCO3）2 ⇋ CaCO3↓+ H2CO3
4、植物光合作用产生的O2可供动物呼吸需要。
四、珊瑚礁生物群落多样性

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、 分类上种类繁多的、美学上驰名于世的群落之一。” 珊瑚虫是构成珊瑚礁的基本结构的主要生物。印度 ― 太平洋区 系共有造礁珊瑚500种以上（其中大堡礁就有350种左右）。 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。 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 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 3000种。珊瑚礁区鱼类的密 度大于大洋平均数的100倍。

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、 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

Anglerfish
Squid
图10-22 示深海鱼
Hatchetfish
（三）深海动物的适应机制
1．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）。 2．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。 3．对种群稀少的适应： “补雄” 4．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。 5．对柔软底质的适应
图10-2 浅海鱼群Fra bibliotek二、生物群落的特点
1．浮游生物： （1）浮游植物： 硅藻和甲藻是主要类别。
超微型的自养生物也是
很重要的类群。 （2）浮游动物：种类繁多 ① 季节性浮游动物：底栖 生物和很多游泳生物的幼体。
硅藻
② 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。
叶片
附着器
图 10-7 示一种海藻植物体的结构（仿 Nybakken 1982）
图10-8 示大型海藻场
（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 物群落的“框架”，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、 原生动物和无脊椎动物等，是海洋中的森林。 （四）生产力和营养关系

六、保护珊瑚礁的迫切性




目前全球珊瑚礁已受到严重破坏：
采挖礁块烧制石灰
采珊瑚、贝类以制造工艺品 大量捕捞生物资源 全球气候变暖引起珊瑚“白化” 污染 据全球珊瑚礁监测网络提交的 2008年度报告表明：全球总共 损失珊瑚礁27%，如果再不采取紧急保护措施，预计在未来 的2至10年和未来的10至30年里，世界上的珊瑚礁将分别损 失24%和30%，到2030年，目前全球近90%的珊瑚礁将消 失，届时后果将不堪设想。
第四节 近岸上升流区
一、上升流及上升流区生态特征概述
上升流（upwelling）是深层海水涌升到表层的过程 分布：近岸上升流和大洋上升流 成因：风、流；地形 时间：季节性（风生）和常年（地形） （一）上升流区的理化环境特征：两高两低 1．低温 2．低溶氧 3．高营养盐 4．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
区别：①有无共生藻；②深度；③分布
3、造礁珊瑚生长环境：
①温度：要求温度在 20 ℃以上，年平均水温 26-28 ℃左 右，比红树林要求更高。
②光照：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。
③盐度：真正海洋种类，狭盐，32~35，低于20超过1天 即死亡。 高盐可以耐受（波斯湾42）。 ④水质：要求水质清洁、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 浪冲刷，生长较好。
⑤基底：要求附着在岩石的基底上。
二、珊瑚礁的类型和环礁的形成
图10-20 示珊瑚礁的类型
三、珊瑚―藻类共生关系及其意义

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。 1．对动物能量需求的意义

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 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。
第九章 海岸带与浅海生态系统
学习目的：

了解沿岸、浅海区生态系统的一般特征；
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 生态系统的环境、生物群落和能流、物流基本特 征； 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。



五、生产力与能流特点

外海0.1~0.35；海草11.0；蔗园19.0；麦田5.0；珊瑚礁 5.0~10.0（gC/m2· d）

珊瑚礁初级生产力范围为1,500~5,000 gC /（m2· a），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。
营养盐供应主要是依靠系统内的高效再循环机制 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，人类可利用量并不高。 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 家经济的重要财富。
14 C示踪， 50%初级产物在 24小时内以类脂、蛋白质形式进入珊瑚虫。

珊瑚虫体内最终来源于光合作用的能量比例可达50~90%。
2．补充植物营养物质的意义

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 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 管周围水中的营养盐浓度很低，仍能保持高度的生产力。


第六节珊 珊 瑚 礁 第一节 瑚 礁
图10-19
一、珊瑚礁的分布及其生境特征
1、分布在南北两半球20℃等温线范围内，一般热带 海岸。

我国分布从台湾海峡南部至南海。 独特：由生物作用产生碳酸钙沉积而成的。 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―藻礁。
2、浅水珊瑚和深水珊瑚（ahermatypic coral）：
初级生产力大约介于600 至3,000 gC /（m2· a）之间。 据估计只有 10 ％的初级产量是通过直接摄食进入食物网， 其余90％是通过碎屑或溶解有机质进入食物链的。
二、海草场（sea grass bed）
（一）海草组成和分布

图10-15 示各类海草场
有根开花植物 如热带的泰莱菜 暖温带的大叶藻 （大叶草） 生活在盐沼向海 一侧的潮间带和 潮下带6~30 m 深处

第九节 热液口区与冷渗口区
图10-13 示热液口区环境及生物
A string of clams winds across a vent
Mussels, worms and spider crabs in a seep community of the Gulf of Mexico
Hydrothermal vent

相对于近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。
表层溶解氧高，在500~800 m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 降，因为那里生物栖息密度相对地高一些。 盐度基本上是恒定的，压力随深度的增加而增加。 深海底部的广大面积都覆盖以微细的沉积物

（二）生物群落组成
2．底栖生物：潮间带尤为重要
① 植物：底栖硅藻&大型海藻
② 底栖动物：几乎包括各个门 类的代表，种类组成与底质
类型有密切关系。
3．游泳生物：
种类多，数量大。主要是各
图10-4 海藻场
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FAO于1967年统计，占世界海洋鱼类总产量一半的6 种鱼依次是：鳀鱼、大西洋鲱、大西洋普鳕、鲭鱼、阿拉斯 加狭鳕和南非沙丁鱼。
Menagerie at a hydrothermal vent
长的附肢，丰富的刺、柄和其它的支持方式。
二、深海底栖动物的多样性

现在调查已表明，深海有较高的多样性。
据报道深海底是发现新种的重要地方。 在超过6,000 m的超深渊也有很多种类，即使在10,000 m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、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 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。

（二）上升流区生物的生态学特征
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 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；
3．群落多样性较低； 4．食物链环节较少； 5．游泳生物（主要是鱼类）生命周期较短，偏向于 r―选择的类型。
第五节 深 海 区
一、概述
（一）生境特征
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， 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。
7、改善水质