生物地理學(xué)-第4章 水域生物群.ppt

1、第四章 水域生物群,地球上水域面積為 3.63 108 k, 占地球表面總面積的71.18%, 其中海洋面積3.61 108 k, 占水域總面積的99.45%, 內(nèi)陸水域面積2.0 106 k, 占水域總面積的0.55%.,生命起源于水，生物的生存離不開(kāi)水。水是環(huán)境中最活躍的自然要素之一，也是地表的主要組成物質(zhì)。水作為能源，生產(chǎn)資料和生活資源，影響著社會(huì)財(cái)富的創(chuàng)造和生活的質(zhì)量。 水體中一般理化條件比較穩(wěn)定而少變, 限制生物分布的特點(diǎn)也不同于陸地生物。,美麗的海洋生物,第一節(jié) 水域生物的生態(tài)類(lèi)群,水域生物在海洋和淡水中都有。它們的分布非常廣泛。例如： 動(dòng)物：許多原生動(dòng)物、淡水軟體動(dòng)物、枝角類(lèi)和

2、水生昆蟲(chóng)等，都屬于世界性的分布種類(lèi)； 植物：眼子菜、蘆葦、香蒲、金魚(yú)藻； 許多細(xì)菌、真菌和浮游藻類(lèi)。,東北眼子菜,闊葉香蒲,狹葉香蒲,金魚(yú)藻,金魚(yú)藻,漂浮生物：是生活在水面上的生物總稱(chēng). 淡水中常見(jiàn)的是漂浮植物, 如浮萍, 槐葉萍,滿(mǎn)江紅, 鳳眼蓮等。 淡水中典型的漂浮動(dòng)物是黽蝽。,黽蝽,一 . 漂浮生物,浮萍,槐葉萍,滿(mǎn)江紅,鳳眼蓮,海洋中典型的漂浮動(dòng)物有僧帽水母、帆水母等。,二. 浮游生物,1、浮游生物： 在海洋、湖泊及河川等水域的生物中，那些自身完全沒(méi)有移動(dòng)能力，或者有也非常弱，因而不能逆水流而動(dòng)，而是浮在水面生活，這類(lèi)生物總稱(chēng)為浮游生物。,2、浮游生物特點(diǎn) 浮游生物生活在水表層區(qū), 體

3、形微小, 肉眼看不見(jiàn).,浮游植物樣本,浮游生物是水生生物中數(shù)量最多的一類(lèi), 種類(lèi)復(fù)雜, 分布廣泛. (屬于植物的，以硅藻、鞭毛藻和藍(lán)藻居多，還有不少附著在懸浮物上的細(xì)菌.),秦淮河通濟(jì)門(mén)河段,滇池,太湖,浮游植物是自養(yǎng)生物, 常見(jiàn)的有各種藻類(lèi). 浮游動(dòng)物是異養(yǎng)生物, 常見(jiàn)的有原生動(dòng)物等. 浮游生物是魚(yú)類(lèi), 貝類(lèi), 蝦類(lèi)的主要食物.,3、浮游生物的分類(lèi) 巨型浮游生物，大于1厘米，如海蜇； 大型浮游生物，510毫米，如大型橈足類(lèi)、磷蝦類(lèi)； 中型浮游生物，15毫米，如小型水母，橈足類(lèi)； 小型浮游生物，50微米1毫米，如硅藻、藍(lán)藻； 微型浮游生物，550微米，如甲藻，金藻； 超微型浮游生物，小于5微米

4、，如細(xì)菌。,南極磷蝦,南大洋中的一種甲殼類(lèi)浮游動(dòng)物，體長(zhǎng)一般35厘米。 但是蘊(yùn)藏量卻十分驚人，約46億噸，也有一種說(shuō)法認(rèn)為有50億噸。 是海豹、鯨和企鵝的食物，也是重要的海洋生物資源。,“赤潮”，被喻為“紅色幽靈”，國(guó)際上也稱(chēng)其為“有害藻華”，它是海洋中某一種或某幾種浮游生物在一定環(huán)境條件下爆發(fā)性繁殖或高度聚集，引起海水變色，影響和危害其它海洋生物正常生存的災(zāi)害性海洋生態(tài)異常現(xiàn)象。 目前，赤潮已成為一種世界性的公害，美國(guó)、日本、中國(guó)、加拿大、法國(guó)、瑞典、挪威、菲律賓、印度、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、韓國(guó)、香港等30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)赤潮發(fā)生都很頻繁。,三. 自游生物 亦稱(chēng)游泳生物，主要是指在水中能夠游

5、泳的動(dòng)物, 它們都具有發(fā)達(dá)的運(yùn)動(dòng)器官和很強(qiáng)的游泳能力.,在淡水中主要是魚(yú)類(lèi). 在海洋中除了魚(yú)類(lèi)以外, 還有軟體動(dòng)物烏賊, 章魚(yú)以及脊椎動(dòng)物中的鯨類(lèi), 海豚, 海牛, 海龜, 海蛇等.,四. 底棲生物 底棲生物是指棲息在水底, 但又不能長(zhǎng)時(shí)間在水中游動(dòng)的生物. 底棲植物: 主要是水生的高等植物和附著生長(zhǎng)的藻類(lèi), 多分布于湖泊與沼澤中.,底棲動(dòng)物的種類(lèi)很多, 包括原生動(dòng)物, 海綿動(dòng)物, 腔腸動(dòng)物, 扁形動(dòng)物, 環(huán)形動(dòng)物, 節(jié)肢動(dòng)物, 軟體動(dòng)物, 棘皮動(dòng)物和脊索動(dòng)物中的一些種類(lèi).,海綿蟹,按生活方式分類(lèi) 1、營(yíng)固著生活：海綿、?？⒑０俸?、藤壺、和各種珊瑚； 2、底埋生活：沙蠶、文昌魚(yú)等 ； 3、水

6、底爬行：海星等； 4、鉆蝕生活的：海筍、鉆蝕海膽； 5、底層游泳,第二節(jié) 海域生物的分布,最初的海洋中海水是咸的嗎？ 生命為什么首先在海洋中誕生？ 海和洋有什么區(qū)別？,海水是怎么變咸的？ 原始的海洋，海水不是咸的，而是帶酸性、又是缺氧的。水分不斷蒸發(fā)，反復(fù)地形云致雨，重又落回地面，把陸地和海底巖石中的鹽分溶解，不斷地匯集于海水中。經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的積累融合，才變成了大體勻的咸水。,生命為什么首先在海洋中誕生？ 大約在38億年前，即在海洋里產(chǎn)生了有機(jī)物，先有低等的單細(xì)胞生物。在6億年前的古生代，有了海藻類(lèi)，在陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了氧氣，慢慢積累的結(jié)果，形成了臭氧層。此時(shí)，生物才開(kāi)始登上陸地。,海洋

7、是生命的發(fā)源地，地球上生命30多億年的發(fā)展史，其中85%以上的時(shí)間是完全在海洋中度過(guò)的。 要研究生命的起源和演化問(wèn)題及整個(gè)生物的分類(lèi)系統(tǒng)及其演化過(guò)程，必須研究海洋生物學(xué)。 海洋中生物門(mén)類(lèi)，主要是動(dòng)物門(mén)類(lèi)的多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)陸地和淡水，其中許多門(mén)類(lèi)的動(dòng)物只能生活在海洋中。,海和洋是不是一回事呢？,性質(zhì)：海水的鹽度、溫度、顏色等 洋，是海洋的主體。 世界大洋的總面積，約占海洋面 積的89%。 海，是大洋的附屬部分。海的面積約占海洋的11%，,海洋面積占地球表面積的70%，海洋中含有十三億五千多萬(wàn)立方千米的水，約占地球上總水量的97%。 全球海洋一般被分為數(shù)個(gè)大洋和面積較小的海。四個(gè)主要的大洋為太平洋、

8、大西洋和印度洋、北冰洋 。 世界海洋都是相連接的，形成了一個(gè)完整而連續(xù)的水體。,一、海洋環(huán)境概述,1、海洋結(jié)構(gòu), 淺海帶加深到200米的大陸架構(gòu)成了海洋面積的8%； 海洋大陸坡平均坡度為1- 15，延伸到海平面下3000-6000米處，就是深海底部； 深海處形成有海盆、海底平原和海溝。, 海洋生物可以分布在所有的深度； 集中分布于海洋與陸地的分界面上。,2、海洋生物的分布,海洋生物分部圖,3、影響海洋生物分布的因素, 溫度、深度和鹽度是海洋生物移動(dòng)的主要限制； 營(yíng)養(yǎng)成分的含量是形成海洋生物種群一定規(guī)模 的影響因素； 光也是海洋生物分布的一種限制因素； 其他環(huán)境因子對(duì)海洋生物也有作用。,海洋生物

9、具有一些特有的生理機(jī)能和生化特點(diǎn)，如海洋魚(yú)類(lèi)和哺乳類(lèi)的游泳能力、回聲定位和體溫的調(diào)節(jié)，已成為仿生學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。,揚(yáng)子鱷,海豹,海洋仿生學(xué),4、神奇的海洋,海豚, 海參：有幾種海參會(huì)從肛門(mén)釋放出一種毒素，這種毒素具有抑制腫瘤的作用。 牡蠣：含有一種抗生素。這種抗生素具有抗腫瘤作用。 珊瑚礁：具有抑制癌細(xì)胞發(fā)展的作用；對(duì)關(guān)節(jié)炎和氣喘病可起到減輕炎癥作用。 鯊魚(yú)：鯊魚(yú)血清在體外對(duì)人類(lèi)紅血球性白血病腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用。,海洋21世界的藥庫(kù),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，海洋生物也占有重要地位。海洋生物是人類(lèi)食品的重要來(lái)源，現(xiàn)可供食用的海洋藻類(lèi)已達(dá)近百種，如海帶、紫菜；可供食用的海洋動(dòng)物則更多，目前全世界所消

10、耗的動(dòng)物蛋白質(zhì)，約有12.5%20%(鮮品計(jì)算)來(lái)自海洋。,海洋未來(lái)的糧倉(cāng), 近海水域自然生長(zhǎng)的海藻產(chǎn)量相當(dāng)于目前世界所產(chǎn)小麥產(chǎn)量的15倍以上。 海洋的總面積比陸地要大一倍多，世界上屈指可數(shù)的漁場(chǎng)，大抵都在近海。深海開(kāi)發(fā)的潛力還很大。 海洋魚(yú)類(lèi)多達(dá) 1500 余種，海洋中蝦類(lèi)雖遠(yuǎn)不如魚(yú)類(lèi) 多，但其資源卻十分誘人。 海洋生物養(yǎng)殖業(yè)潛力不限。,海洋未來(lái)的糧倉(cāng),近海灘涂養(yǎng)殖,海洋污染,海洋石油污染 石油及其產(chǎn)品在開(kāi)采 、煉制、貯運(yùn)和使用過(guò)程中進(jìn)入海洋環(huán)境而造成的污染。特別是海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中造成的海洋石油污染，不但嚴(yán)重破壞了波斯灣的生態(tài)環(huán)境，還造成洲際規(guī)模的大氣污染。,石油污染的途徑： 煉油廠廢水直接排入海

11、洋； 油船漏油、排放和發(fā)生事故導(dǎo)致油品直接入海； 海底油田在開(kāi)采過(guò)程中的溢漏及井噴，使石油進(jìn)入海洋水體； 大氣中的低分子石油烴沉降到海洋水域； 海洋底層局部自然溢油。,海洋石油污染帶來(lái)的影響和危害有 （1）對(duì)環(huán)境的污染 （2）對(duì)生物的危害 （3）對(duì)水產(chǎn)業(yè)的影響,廈門(mén)海平面升高,被污染的海灘,金屬和酸、堿污染 農(nóng)藥 放射性物質(zhì) 熱污染和固體廢物 有機(jī)廢液和生活污水,海洋污染,二、海洋生物群的基本特征,1、海洋生物的多樣性 據(jù)一些學(xué)者統(tǒng)計(jì)，已知?jiǎng)游锝?7個(gè)門(mén)類(lèi)中，至少有34門(mén)動(dòng)物有海生種，其中櫛水母動(dòng)物、星蟲(chóng)動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、毛顎動(dòng)物等門(mén)完全由海生種類(lèi)組成。 在植物界的16門(mén)中，生活于海洋中的達(dá)13

12、門(mén)。,五彩繽紛的海底世界,目前已經(jīng)登錄的海洋魚(yú)類(lèi)有15304種，最終預(yù)計(jì)海洋魚(yú)類(lèi)大約有2萬(wàn)種。而目前已知的海洋生物有21萬(wàn)種，預(yù)計(jì)實(shí)際的數(shù)量則在這個(gè)數(shù)字的10倍以上，即210萬(wàn)種。 從2000年開(kāi)始，平均每星期就有3個(gè)新的海洋物種被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這個(gè)研究計(jì)劃的估計(jì)，大約還有5000種海洋魚(yú)類(lèi)以及成千上萬(wàn)種其他各式各樣的海洋生物還沒(méi)被發(fā)現(xiàn)。,神奇的海洋生物,彈涂魚(yú)會(huì)爬樹(shù)的魚(yú) 蝴蝶魚(yú)水中鴛鴦 “魔鬼魚(yú)”,2、海洋食物鏈的結(jié)構(gòu) 海洋中的初級(jí)生產(chǎn)者是占優(yōu)勢(shì)的浮游植物； 小型浮游生物形成了海洋生物食物鏈的基礎(chǔ)； 第一級(jí)消費(fèi)者為浮游動(dòng)物，它們的食物來(lái)源于浮游植物或它們的碎屑； 其次是食肉的浮游植物； 再后是海

13、洋長(zhǎng)食物鏈中包括魚(yú)類(lèi)的多級(jí)食肉動(dòng)物，幾乎沒(méi)有大型的植食物動(dòng)物。,3、海洋生物的分布區(qū)域,1）海洋生物分布 一個(gè)種或較高分類(lèi)單元的生物，由于遺傳性和適應(yīng)能力不同，在海洋中具有不同的分布區(qū)域。 按分布區(qū)的大小，海洋生物有廣域分布和狹域分布之分。 依據(jù)生物對(duì)分布區(qū)水溫的適應(yīng)能力，可分為冷水種、溫水種、暖水種。,廣域分布的生物： 分布廣闊，有遍布世界各洋的世界種；有廣布熱帶或極地海域的環(huán)熱帶種、環(huán)極地種。 狹域分布的生物： 局限于一定海域，此類(lèi)生物繁多，其中僅分布在某一有限海域的種，稱(chēng)為地方特有種。系本海域原先就有的，叫固有種；該海域內(nèi)原先沒(méi)有的，由它區(qū)遷入的，為遷入種。,冷水種的生長(zhǎng)、生殖適溫一般低

14、于5，自然分布區(qū)的月平均水溫不高于10，包括寒帶種和亞寒帶種兩類(lèi)，前者適溫為0左右，后者為05；,七彩鮭魚(yú),大眼獅鱸,溫水種的生長(zhǎng)、生殖適溫為520，自然分布區(qū)的月平均水溫為025，包括冷溫種和暖溫種兩類(lèi)，前者適溫為512，后者為1220； 暖水種的生長(zhǎng)、生殖適溫高于20，自然分布區(qū)的月平均水溫高于15，包括熱帶種和亞熱帶種兩類(lèi)，前者適溫高于25，后者為2025。,2）海洋生物分布區(qū) 海水生物分布區(qū)有連續(xù)分布和間斷分布。 前者是完整的分布區(qū)，包括世界性廣布區(qū)、環(huán)極分布和環(huán)熱帶分布區(qū)等，屬?gòu)V域分布類(lèi)型； 后者是不完整分布區(qū)又稱(chēng)隔離分布區(qū)，一般被分割成兩個(gè)或多個(gè)孤立的部分在海洋中，最著名的不連續(xù)分

15、布有兩種方式：兩極同源和北方兩棲。,兩極同源，即兩極分布。按最早的概念，只以同時(shí)分布在南極和北極海域的動(dòng)物為限。后來(lái)也包括同時(shí)出現(xiàn)在南、北溫帶海區(qū)的動(dòng)物，并主要是指同一屬中兩個(gè)極為相近的種類(lèi)分別分布在南北半球高緯度海域，而不出現(xiàn)于低緯度海域。 （如曳鰓蟲(chóng)屬的尾曳鰓蟲(chóng)分布于北極-北溫帶海區(qū)，刺管戈鰓蟲(chóng)則棲息于南極-南溫帶海區(qū)）,北方兩棲指分布于北半球溫帶海區(qū)，即北太平洋和北大西洋東西兩岸的動(dòng)植物，它們出現(xiàn)于歐亞大陸北部和北美北部?jī)砂叮灰?jiàn)于北極水域。 （如鱈魚(yú)、北方鮮等動(dòng)物，褐蠕藻、粘管藻等植物）,每種海洋生物在分布區(qū)內(nèi)都有它的分布中心。一般來(lái)說(shuō)，種的個(gè)體數(shù)量最多處可以認(rèn)為是它的分布中心，反映

16、出這種生境最適宜該種生物的生存。,現(xiàn)存種的分布中心，不一定是它的起源處，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期中可能發(fā)生多次變遷。某些活動(dòng)性較強(qiáng)的海洋動(dòng)物，由于產(chǎn)卵、索餌、越冬等需要，進(jìn)行非周期性的遷移和周期性的移動(dòng)洄游，便會(huì)改變其原有分布區(qū)的面貌。,海洋生物分布區(qū)的擴(kuò)大，常與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)。如中華絨螯蟹在二十世紀(jì)30年代，被法國(guó)商船從青島帶至西北歐，現(xiàn)成為西北歐沿海海域的優(yōu)勢(shì)種。海帶過(guò)去只分布在日本海，經(jīng)引進(jìn)養(yǎng)殖，現(xiàn)已在中國(guó)海域定居。,3）海洋生物分布區(qū)的擴(kuò)大及障礙,在自然情況下，海洋生物種群繁殖個(gè)體數(shù)量過(guò)大時(shí)，就要向分布區(qū)外遷移、擴(kuò)散，擴(kuò)大其分布范圍。但在遷移過(guò)程中常會(huì)遇到各種障礙。,淺水區(qū)底棲生物 廣闊的深洋是

17、一種巨大的阻礙，在未越過(guò)阻礙之前就夭折了。 深海底棲動(dòng)物 大洋中的海脊則是重大的障礙。 （如著名的威維爾-湯姆森海脊是大西洋和挪威海深海動(dòng)物區(qū)系之間的一個(gè)阻礙，兩海區(qū)內(nèi)只有12%的動(dòng)物是相同的）,海洋游泳生物和浮游生物 地峽是個(gè)不可逾越的障礙. 如美洲太平洋和大西洋熱帶動(dòng)物區(qū)系被巴拿馬地峽所隔開(kāi)，只有少數(shù)種是兩個(gè)區(qū)系所共有的；陸地也是海洋生物擴(kuò)大分布區(qū)的阻限。,第三節(jié) 內(nèi)陸水域生物的分布,一. 內(nèi)陸水域環(huán)境概述, 地球表層淡水在水圈中所占據(jù)的位置, 如同海洋與大陸之間的 “瓶頸”. 其水量?jī)H占全球未凍結(jié)淡水的1.5%, 但對(duì)人類(lèi)的重要性卻比這個(gè)比例大的多.,二. 內(nèi)陸水域生物群的基本特征,(一) 靜水水域生物群的基本特征,靜水水域形成三個(gè)主要而明顯的生帶： 1、沿岸帶 2、近表層水域帶 3、深部水底帶,沿岸帶：水淺，光線(xiàn)可直接射入水底 明顯占優(yōu)勢(shì)的是有根植物，如香蒲、睡蓮、眼 子菜，它們分別代表了挺水、漂浮、和沉水有根沿岸植物 沿岸帶的消費(fèi)者通常是垂直分布的，在任何情況下，這里的密度和多樣性都要高于該生態(tài)系統(tǒng)的其他部分,在近表層水域帶，生產(chǎn)量占優(yōu)勢(shì)的是浮游植物，其中