02海洋環(huán)境與海洋生物生態(tài)類群課件

第二章海洋環(huán)境與海洋生物生態(tài)類群主要內(nèi)容：海洋環(huán)境的基本特征、三大環(huán)境梯度；海水物理特性的生態(tài)學意義；海洋環(huán)境的主要分區(qū)；Plankton、nekton、benthos的特征。三大功能類群中的主要種類。第一節(jié)海洋環(huán)境一、海洋環(huán)境的基本特征海洋總面積為362×106km2，約占地球面積的71%海洋平均深度為3800m，最深處超過10000m海洋空間總體積為1370×106km3，是陸地、湖泊生命生活空間的300倍赤道到兩極的緯度梯度：表現(xiàn)為由赤道向兩極的太陽輻射強度逐漸減弱，季節(jié)差異逐漸增大，每日光照持續(xù)時間不同，從而直接影響光合作用的季節(jié)差異和不同緯度的溫躍層模式海面到海底的深度梯度：光照只能透過海洋的表層，下方只有微弱的光或是無光世界。溫度、壓力、有機食物等也隨深度增加而發(fā)生明顯的垂直變化。沿岸到大洋的水平梯度：主要涉及深度、營養(yǎng)物含量和海水混合作用的變化，也包括其它環(huán)境因素的波動呈現(xiàn)出從沿岸向外海減弱的變化。三大環(huán)境梯度（environmentalgradient）：二、海水某些物理特性的生態(tài)學意義溶解性透光性流動性浮力緩沖性底棲環(huán)境水層環(huán)境淺海區(qū)大洋區(qū)上層200m中層1000m深海4000m深淵6000m10000m淺海帶海岸（濱海帶）深海帶深淵帶三、海洋環(huán)境的主要分區(qū)四、海洋沉積物1、大陸邊緣沉積：經(jīng)河流、風、冰川等作用從大陸或臨近島嶼攜帶入海的陸源碎屑。岸濱及陸架沉積：分布于潮間帶和大陸架上的沉積物，主要為已經(jīng)分解的各種礦物：石英、長石、黏土等。陸坡及陸裾沉積：大陸斜坡及其陡坡下平緩地帶的沉積物。陸源性碎屑，以砂泥為主。2、遠洋沉積：紅黏土：大陸帶來的紅黏土礦物、部分風化的火山物質(zhì)、自然礦物、生物成分(放射蟲軟泥)等。放射蟲軟泥分布在熱帶、亞熱帶水深>4500－4700m。鈣質(zhì)軟泥:抱球蟲軟泥和翼足蟲軟泥，分別由有孔蟲類抱球蟲和浮游軟體動物翼足類以及異足類的介殼組成。分布在熱帶和亞熱帶，水深不超過4500m。硅質(zhì)軟泥：由硅藻的細胞壁和放射蟲骨針所組成的硅質(zhì)沉積，分別稱為硅藻軟泥和放射蟲軟泥。硅藻軟泥分布在高緯度、放射蟲軟泥分布在低緯度，水深超過4500m。浮游生物（plankton）游泳生物（nekton）底棲生物（benthos）第二節(jié)海洋生物的生態(tài)類群海洋生物根據(jù)習性可以分為：一、浮游生物：浮游生物（plankton）:指在水流運動的作用下，被動的漂浮在水層中的生物群。它們的共同特點是缺乏發(fā)達的運動器官，運動能力薄弱或完全沒有運動能力，只能隨水流移動。

1、浮游生物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的地位：浮游生物的數(shù)量多、分布廣，是海洋生產(chǎn)力的基礎，也是海洋生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的最主要環(huán)節(jié)。有些浮游生物（如毛蝦、海蜇）本身就是漁業(yè)對象(一)、浮游生物概述：浮游植物（phytoplankton）是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要的初級生產(chǎn)者，其產(chǎn)物基本上要通過浮游動物這個環(huán)節(jié)才能被其他動物利用。浮游動物（zooplankton）通過攝食影響來控制初級生產(chǎn)力，同時其種群動態(tài)變化又可能影響許多魚類和其它動物資源群體的生物量。食植動物浮游動物食植動物浮游動物或魚初級生產(chǎn)者浮游植物分解者營養(yǎng)鹽N、P、C太陽能熱熱熱熱海洋生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能流示意圖物質(zhì)能量飛馬哲水蚤（Calanusfinmarchicus）是北大西洋浮游動物功能群中的關鍵種，其無節(jié)幼體是許多經(jīng)濟魚類（特別是鱈魚）幼魚的重要餌料，后期幼體和成體又是上層魚類（特別是鯡科魚類）的重要餌料。

2、浮游生物適應浮游生活的結(jié)構(gòu)和能力：1）.擴大體表面積或結(jié)成群體增加浮力：?縮小體積可增加相對表面積，從而增加抵抗下沉的阻力?具有刺毛、突起或連接成群體

2）.減輕比重增加浮力：?增加脂肪、油的含量?產(chǎn)生氣囊結(jié)構(gòu)?分泌膠質(zhì)?增加水分?外殼和骨骼退化或消失

3、浮游生物的分類方法：

浮游生物是一個大的生態(tài)類群，包括浮游植物和浮游動物兩大類群。

由于采集浮游生物通常是用不同孔徑的篩娟網(wǎng)進行的，或用采水器采集在經(jīng)不同孔徑的過濾器收集，因此浮游生物還可以按大小分為一下幾種類別：

微微型浮游生物（picoplankton）：<2um

微型浮游生物

（nonoplankton）：2～20um

小型浮游生物

（microplankton）：20～200um

中型浮游生物

（mesoplankton）：200～2000um

大型浮游生物

（macroplankton）：2mm

～20mm

巨型浮游生物

（megaloplankton）：>20mm

按照浮游生活階段在生活史中所占時期長短來劃分：終生浮游生物（heloplankton）階段浮游生物（meroplankton）偶然浮游生物（tychoplankton）(二)、浮游植物的主要類別：單細胞浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最重要的自養(yǎng)生物，主要包括硅藻、甲藻、藍藻、金藻、綠藻等。硅藻類：和細胞具有硅質(zhì)外殼，較大（2-200um，個別可達1000um）；往往分布于高緯度和溫帶地區(qū)；外殼花紋作為分類標志，死亡后沉入海底形成硅質(zhì)軟泥；無性繁殖和復大孢子；某些硅藻可行成休眠孢子復大孢子：當硅藻達到某個臨界最小體積時，通常形成一個缺少硅質(zhì)骨骼并僅含有一半遺傳物質(zhì)的細胞來進行一次有性繁殖，這樣的細胞融合成一個配子體并膨大產(chǎn)生一個復大孢子。復大孢子的形成與有性過程相聯(lián)系。通常是：即將結(jié)合的2個體積變小了的母細胞彼此靠近，包在共同的膠質(zhì)中；母細胞進行減數(shù)分裂，各自產(chǎn)生1個或2個配子（或精子和卵）；配子（或精子與卵）彼此結(jié)合形成1個或2個合子；合子體積增大發(fā)育成復大孢子；復大孢子萌發(fā)，形成新的與該種硅藻細胞原來大小相同的新個體。

星臍圓篩藻輻射圓篩藻中肋骨條藻掌狀冠蓋藻諾氏海鏈藻窄隙角毛藻日本星桿藻多紋漆溝藻三角角藻長崎裸甲藻微小原甲藻海洋原甲藻叉狀角藻甲藻類：(三)、浮游動物的主要類別：1、原生動物protist原生動物是一大類具有或無明確親緣關系的單細胞“低等動物”的泛稱或集合名詞。從系統(tǒng)發(fā)生上講，是一個非單起源的混合體。原生動物的共同特征：它們是單細胞或由其形成的簡單無明確細胞分化的群體。原生動物細胞自身即為一完整有機體，并具有各種特化的細胞器。如鞭毛、纖毛、偽足、吸管、胞口等，由此來完成運動、攝食、營養(yǎng)、生殖等各項勝利活動。夜光藻有孔蟲2、浮游甲殼動物crustaceanplankton橈足類枝角類3、水母類和櫛水母類毛顎動物是后口動物中很小的一個分支，總共只有50種，都是海洋生活的小型動物。除了鋤蟲屬（Spadella）為底棲生活之外，其余全部為浮游生活。它們在海洋中分布廣、數(shù)量大，在海洋浮游生物中占有重要地位。其中有些種是表層浮游生物（epiplankton），一般在透光層（200m之內(nèi)）；有些種屬中層浮游生物（mesoplankton），約在200—1000m深度之內(nèi)。也有的種為底棲浮游生物（bathyplankton），約在1000m之下。不同的分布主要是受溫度的制約，也有的種受緯度及鹽度的制約。但有相當多的種是世界性分布，熱帶海洋中更為豐富。4、毛顎動物（chaetognath）箭蟲5、被囊動物

被囊動物(Tunicata)是一類低等脊索動物(Chordata)，屬于尾索動物門(Urochorda)。除海鞘綱(Ascidiacea)營底棲生活外，有尾綱和海樽綱都是在海洋里浮游生活的。

有尾類也稱幼形類，透明的浮游動物，身體分為體部和尾部，尾部通常比體部長的多。其顯著特征是有“膠質(zhì)住屋(mucoidhouse)”，住屋可達5-40mm，是形成海雪花基礎。

海樽綱(Thaliacea)是一類具有永久性的透明膠質(zhì)囊的浮游被囊動物。它們主要分布在熱帶海，?？勺鳛榕鞯闹甘旧?。海樽體透明，呈酒桶形，外面有硬化的、薄的被囊。兩端開口，前端為人水孔，后端為出水孔[或稱排泄孔(atrialopening)]。

海樽(四)、漂浮生物：生活在海水最表層和表面膜上的一類生物。水漂生物（pleuston）表上漂浮生物（epineuston）表下漂浮生物（hyponesuston）主要包括海蠅、海蝸牛、僧帽水母。海神鰓等二、游泳生物游泳生物（nekton）:運動器官發(fā)達、游泳能力很強的一類大型動物，包括海洋魚類、哺乳類、爬行類、海鳥以及某些軟體動物和一些蝦類。產(chǎn)卵洄游（spawningmigration）索餌洄游（feedingmigration）越冬洄游（overwinteringmigration）(一)、洄游：大麻哈魚，鮭形目鮭亞目鮭科麻哈魚屬的1種。九月份進入江河支流時體色銀白或散布小黑點，兩側(cè)有不明顯的暗色橫條紋；生活在海洋時,體呈銀白色。大麻哈魚為冷水性溯河產(chǎn)卵洄游魚類。原棲息于太平洋北部，每年秋季由鄂霍次克海經(jīng)薩哈林島成群進入黑龍江圖們江,上溯至中國境內(nèi)。大多數(shù)是在下游產(chǎn)卵，到達上游產(chǎn)卵的僅為少數(shù)。受精卵孵化后，仔魚喜潛伏在石礫間黑暗的地方，長至50毫米便開始降河下海，達到成熟時再歸入淡水河川。

索餌洄游常發(fā)生在性成熟前和成熟后。前者是通過索餌，供生殖腺發(fā)育；后者是恢復體力，并集聚養(yǎng)料準備過冬。特點是洄游路線及時間的穩(wěn)定性差，常因食餌分布的變化而改變。如帶魚，常因索餌作晝夜變動，黃昏時在上層捕食，黎明時又沉到底層。

越冬洄游是魚類由培育場所或習居的場所向越冬場的洄游。越冬洄游亦稱季節(jié)洄游或適溫洄游。冬季來臨前，水文環(huán)境的變化，尤其是水溫下降，魚類的活動能力將減低，為了保證在寒冷的季節(jié)有適宜的棲息條件，魚類趨向適溫水域作集群性移動。越冬洄游的特點是洄游方向朝著水溫逐步升高的方向，往往由淺水環(huán)境向深水環(huán)境，或由水域的北部向南部移動，方向穩(wěn)定。

(一)、海洋游泳動物的類別：1、魚類園口綱七星鰻盲鰻軟骨魚綱鯊魚吻溝雙髻鯊扁頭哈那鯊硬骨魚綱金槍魚沙丁魚鮟鱇魚燈籠魚2、甲殼類3、頭足類章魚4、海洋爬行類5、海洋哺乳類海豹海牛6、海鳥海鷗三、底棲生物底棲生物（nekton）:運動生活在海洋基底表面或沉積物中的動植物、微生物。單細胞藻類：藍綠藻、硅藻類（羽紋硅藻）、甲藻類海藻：綠藻類（如石莼、滸苔、仙掌藻）褐藻類（海帶、巨藻、墨角藻、馬尾藻等）紅藻類（如紫菜、石花菜、江籬等）維管植物：雙子葉植物（如紅樹、秋茄、木欖、桐花樹等）單子葉植物（如大葉藻、喜鹽草、大米草等）1、底棲植物2、底棲動物2、根據(jù)底棲生物與底質(zhì)關系劃分的生態(tài)類群底表生活型：固著生物

附著生物

匍匐動物底內(nèi)生活型：管棲動物

埋棲動物

鉆蝕生物

底游生活型：牡蠣貽貝（海紅）扇貝THEEND角毛藻海鏈藻星桿藻

在微藻細胞組成中，多數(shù)成分相對密度大于1，如糖類為1.5，蛋白質(zhì)為1.3，核酸為1.7，只有酯類的相對密度小于水，最小時只