上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)學(xué) Chapter 010 岸帶與淺海生態(tài)系統(tǒng)(二)（課堂PPT）

1、第十章第十章 海岸帶與淺海生態(tài)系統(tǒng)（二）海岸帶與淺海生態(tài)系統(tǒng)（二） 第一節(jié)第一節(jié) 珊珊 瑚瑚 礁礁 一、珊瑚礁的分布及其生境特征一、珊瑚礁的分布及其生境特征1、分布：分布：在南北兩半球在南北兩半球20等溫線范圍內(nèi)，一般在熱帶海岸等溫線范圍內(nèi)，一般在熱帶海岸v我國分布從臺灣海峽南部至南海我國分布從臺灣海峽南部至南海v由生物作用產(chǎn)生碳酸鈣沉積而成由生物作用產(chǎn)生碳酸鈣沉積而成v珊瑚蟲、石灰紅藻屬和綠藻的仙掌藻屬共同組成，珊瑚蟲、石灰紅藻屬和綠藻的仙掌藻屬共同組成， 所以實際上是珊瑚所以實際上是珊瑚藻礁藻礁 2、造礁珊瑚造礁珊瑚 和和非造礁珊瑚非造礁珊瑚 區(qū)別：區(qū)別： 有無共生藻；有無共生藻； 深度；

2、深度； 分布分布v溫度溫度：要求溫度在要求溫度在20以上，年平均水溫以上，年平均水溫25左左 右，右，比紅樹林要求更高。比紅樹林要求更高。v光照光照：只有充足的光線才能使共生藻類順利進行光合只有充足的光線才能使共生藻類順利進行光合作用以及促使碳酸鈣沉淀。作用以及促使碳酸鈣沉淀。v鹽度鹽度：真正海洋種類，狹鹽，真正海洋種類，狹鹽，3235，低于，低于20超過超過1天天即死亡。即死亡。 v水質(zhì)水質(zhì)：要求水質(zhì)清潔、水流暢通、沉積物少，渾濁會要求水質(zhì)清潔、水流暢通、沉積物少，渾濁會影響光合作用和窒息。河口區(qū)一般不出現(xiàn)?？亢Ｒ粋?cè)有影響光合作用和窒息。河口區(qū)一般不出現(xiàn)?？亢Ｒ粋?cè)有波浪沖刷，生長較好。波浪沖

3、刷，生長較好。v基底基底：要求附著在巖石的基底上。要求附著在巖石的基底上。3、造礁珊瑚生長環(huán)境、造礁珊瑚生長環(huán)境v珊瑚礁生物群落是一個穩(wěn)定的、種類繁多的、適應(yīng)性良好的生物群珊瑚礁生物群落是一個穩(wěn)定的、種類繁多的、適應(yīng)性良好的生物群落，它具有十分融洽的內(nèi)部共生關(guān)系。落，它具有十分融洽的內(nèi)部共生關(guān)系。 1對動物能量需求的意義對動物能量需求的意義p珊瑚蟲靠觸手捕食往往不能滿足其能量需要，應(yīng)用示蹤方法珊瑚蟲靠觸手捕食往往不能滿足其能量需要，應(yīng)用示蹤方法 和電鏡觀察已和電鏡觀察已經(jīng)證明，共生藻類（蟲黃藻）光合作用產(chǎn)生的有機物質(zhì)可以直接轉(zhuǎn)移到動經(jīng)證明，共生藻類（蟲黃藻）光合作用產(chǎn)生的有機物質(zhì)可以直接轉(zhuǎn)移到

4、動物組織中，提供能量。物組織中，提供能量。p14C示蹤，示蹤，50%初級產(chǎn)物在初級產(chǎn)物在24小時內(nèi)以類脂、蛋白質(zhì)形式進入珊瑚蟲。小時內(nèi)以類脂、蛋白質(zhì)形式進入珊瑚蟲。p珊瑚蟲體內(nèi)最終來源于光合作用的能量比例可達珊瑚蟲體內(nèi)最終來源于光合作用的能量比例可達5090%。 二、珊瑚二、珊瑚藻類共生關(guān)系及其意義藻類共生關(guān)系及其意義2補充植物營養(yǎng)物質(zhì)的意義補充植物營養(yǎng)物質(zhì)的意義 v珊瑚蟲代謝產(chǎn)物可直接被藻類利用。而且珊瑚蟲捕食一部分小動珊瑚蟲代謝產(chǎn)物可直接被藻類利用。而且珊瑚蟲捕食一部分小動物及懸浮顆粒，從而是獲得珊瑚和藻類都需要的稀有物質(zhì)（如磷）物及懸浮顆粒，從而是獲得珊瑚和藻類都需要的稀有物質(zhì)（如磷）的

5、途徑。這些營養(yǎng)物質(zhì)在群落的植物和動物成分之間不斷進行再的途徑。這些營養(yǎng)物質(zhì)在群落的植物和動物成分之間不斷進行再循環(huán)，這種有效的再利用意味著盡管周圍水中的營養(yǎng)鹽濃度很低，循環(huán)，這種有效的再利用意味著盡管周圍水中的營養(yǎng)鹽濃度很低，仍能保持高度的生產(chǎn)力。仍能保持高度的生產(chǎn)力。 3對碳酸鈣沉積的意義對碳酸鈣沉積的意義 v藻類光合作用吸收藻類光合作用吸收CO2，可明顯促進碳酸鈣生成。，可明顯促進碳酸鈣生成。vCa2+HCO3- Ca（HCO3）2 CaCO3+ H2CO3 4、植物光合作用產(chǎn)生的、植物光合作用產(chǎn)生的O2可供動物呼吸需要?？晒﹦游锖粑枰?。 二、珊瑚二、珊瑚藻類共生關(guān)系及其意義（藻類共生關(guān)

6、系及其意義（cont.）v珊瑚礁生物群落是珊瑚礁生物群落是“所有生物群落當(dāng)中最富有生物生產(chǎn)力的、分類上種類所有生物群落當(dāng)中最富有生物生產(chǎn)力的、分類上種類繁多的、美學(xué)上馳名于世的群落之一。繁多的、美學(xué)上馳名于世的群落之一?！?v珊瑚蟲是構(gòu)成珊瑚礁的基本結(jié)構(gòu)的主要生物。印度珊瑚蟲是構(gòu)成珊瑚礁的基本結(jié)構(gòu)的主要生物。印度太平洋區(qū)系共有造礁太平洋區(qū)系共有造礁珊瑚珊瑚500種以上（其中大堡礁就有種以上（其中大堡礁就有350種左右）。種左右）。 v在珊瑚礁生活的生物種類繁多，幾乎所有海洋生物的門類都有代表生活在在珊瑚礁生活的生物種類繁多，幾乎所有海洋生物的門類都有代表生活在礁中各種復(fù)雜的棲息空間。礁中各種復(fù)

7、雜的棲息空間。v被譽為藍色沙漠中的綠洲，海洋中的熱帶雨林，成為無數(shù)海洋生物理想的被譽為藍色沙漠中的綠洲，海洋中的熱帶雨林，成為無數(shù)海洋生物理想的棲息場所，其中已經(jīng)記錄世界海洋生物種類高達近十萬種，占已記錄的世棲息場所，其中已經(jīng)記錄世界海洋生物種類高達近十萬種，占已記錄的世界海洋生物種類的一半以上。在一個珊瑚礁區(qū)共同生活的魚類種數(shù)可高達界海洋生物種類的一半以上。在一個珊瑚礁區(qū)共同生活的魚類種數(shù)可高達3000種。珊瑚礁區(qū)魚類的密度大于大洋平均數(shù)的種。珊瑚礁區(qū)魚類的密度大于大洋平均數(shù)的100倍。倍。三、珊瑚礁生物群落多樣性三、珊瑚礁生物群落多樣性q外海外海0.10.35；海草；海草11.0；蔗園；蔗

8、園19.0；麥田；麥田5.0；珊瑚礁；珊瑚礁5.010.0（gC/m2d） q珊瑚礁初級生產(chǎn)力范圍為珊瑚礁初級生產(chǎn)力范圍為1,5005,000 gC /（m2a），這個數(shù)字），這個數(shù)字表明它是代表自然生態(tài)系統(tǒng)的最高初級生產(chǎn)力水平。表明它是代表自然生態(tài)系統(tǒng)的最高初級生產(chǎn)力水平。q營養(yǎng)鹽供應(yīng)主要是依靠系統(tǒng)內(nèi)的高效再循環(huán)機制營養(yǎng)鹽供應(yīng)主要是依靠系統(tǒng)內(nèi)的高效再循環(huán)機制 q初級生產(chǎn)者的的呼吸消耗占總初級生產(chǎn)的比例很高，因此凈初級初級生產(chǎn)者的的呼吸消耗占總初級生產(chǎn)的比例很高，因此凈初級生產(chǎn)力就比預(yù)料的低，人類可持續(xù)利用量并不高。生產(chǎn)力就比預(yù)料的低，人類可持續(xù)利用量并不高。四、生產(chǎn)力與能流特點四、生產(chǎn)力與能

9、流特點第二節(jié)第二節(jié) 海藻場和海草場海藻場和海草場 一、海藻場一、海藻場 （一）海藻場的生境特征和分布（一）海藻場的生境特征和分布 冷溫帶的潮下帶硬質(zhì)底上生長著大型褐藻類植物，與潮間帶巖岸群落相連接，冷溫帶的潮下帶硬質(zhì)底上生長著大型褐藻類植物，與潮間帶巖岸群落相連接，形成獨特的一類生態(tài)系統(tǒng)，稱之為海藻場，也稱海藻床（形成獨特的一類生態(tài)系統(tǒng)，稱之為海藻場，也稱海藻床（kelp beds）v 底質(zhì)底質(zhì) 硬質(zhì)底部硬質(zhì)底部 v 光線光線 清澈海區(qū)，藻場可延伸至清澈海區(qū)，藻場可延伸至2030 m深處。深處。v 溫度溫度 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。僅分布在冷水區(qū)，暖溫帶和熱帶海區(qū)則不

10、出現(xiàn)大型藻場。 海藻場的地理分布海藻場的地理分布（關(guān)注夏季（關(guān)注夏季20C等溫線）等溫線）（二）大型海藻植物的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)（二）大型海藻植物的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)（三）生物群落及其關(guān)鍵種（三）生物群落及其關(guān)鍵種 巨藻叢形成一復(fù)雜、特殊的三維地形，提供藻場生物群落的巨藻叢形成一復(fù)雜、特殊的三維地形，提供藻場生物群落的“框框架架”，其巨大的葉片表面，為很多附著植物和動物提供生活空間，其巨大的葉片表面，為很多附著植物和動物提供生活空間，如葉片附生大量小型藻類、原生動物和無脊椎動物等，是如葉片附生大量小型藻類、原生動物和無脊椎動物等，是海洋中的海洋中的森林森林。 （四）生產(chǎn)力和營養(yǎng)關(guān)系（四）生產(chǎn)力和營養(yǎng)關(guān)系

11、初級生產(chǎn)力大約介于初級生產(chǎn)力大約介于600 至至3,000 gC /（m2a）之間。）之間。據(jù)估計只有據(jù)估計只有10的初級產(chǎn)量是通過直接攝食進入食物網(wǎng)，其余的初級產(chǎn)量是通過直接攝食進入食物網(wǎng)，其余90是通過碎屑或溶解有機質(zhì)進入食物鏈的。是通過碎屑或溶解有機質(zhì)進入食物鏈的。 海獺是冷溫帶巨藻場關(guān)鍵種（例）海獺是冷溫帶巨藻場關(guān)鍵種（例）（一）海草組成和分布（一）海草組成和分布 q有根開花植物有根開花植物q如熱帶的泰萊菜如熱帶的泰萊菜q暖溫帶的大葉藻（大葉草）暖溫帶的大葉藻（大葉草）q生活在鹽沼向海一側(cè)的潮間生活在鹽沼向海一側(cè)的潮間 帶和潮下帶帶和潮下帶630 m深處深處（二）海草場生物群落組成和生

12、產(chǎn)力（二）海草場生物群落組成和生產(chǎn)力 q生物種類：大量附著生物（附生植物、原生動物及無脊椎動物）生物種類：大量附著生物（附生植物、原生動物及無脊椎動物）q生產(chǎn)力很高。生產(chǎn)力很高。二、海草場二、海草場海草海草 與與 海草場海草場 （三）海草場的生態(tài)作用（三）海草場的生態(tài)作用v附著生物重要的附著底物附著生物重要的附著底物v淺海區(qū)重要的生產(chǎn)者，為淺海許多生物提供食物資源淺海區(qū)重要的生產(chǎn)者，為淺海許多生物提供食物資源v海草的根及地下莖可起穩(wěn)定軟底質(zhì)的作用，抵御風(fēng)暴對底質(zhì)的破壞。海草的根及地下莖可起穩(wěn)定軟底質(zhì)的作用，抵御風(fēng)暴對底質(zhì)的破壞。v對很多底棲生物，尤其是許多經(jīng)濟種類有掩護作用。對很多底棲生物，尤

13、其是許多經(jīng)濟種類有掩護作用。v加速沉積使海床面上升，最后可能使其漂浮的葉子到達表面，緩沖加速沉積使海床面上升，最后可能使其漂浮的葉子到達表面，緩沖波浪，形成較平靜的水環(huán)境。波浪，形成較平靜的水環(huán)境。v葉子有遮蔽作用，避免下層受陽光直射和水分流失。葉子有遮蔽作用，避免下層受陽光直射和水分流失。v改善水質(zhì)改善水質(zhì) 第三節(jié)第三節(jié) 淺海陸架區(qū)淺海陸架區(qū) 一、主要環(huán)境特征一、主要環(huán)境特征 （一）淺海環(huán)境特征（一）淺海環(huán)境特征v光照、溫度和鹽度光照、溫度和鹽度 鹽度、溫度和光照的變化也比外海的大，這些變化的程度從近岸向外海鹽度、溫度和光照的變化也比外海的大，這些變化的程度從近岸向外海方向逐漸減弱。方向逐漸

14、減弱。v潮汐、波浪和流潮汐、波浪和流v沿岸、淺海區(qū)的海流通常包括沿岸流和受大洋流系側(cè)支的影響。由于營沿岸、淺海區(qū)的海流通常包括沿岸流和受大洋流系側(cè)支的影響。由于營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)充足，常形成重要的漁場。養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)充足，常形成重要的漁場。 v鋒面鋒面 兩個性質(zhì)明顯不同的水體在一個線條分明的邊界上相遇時，其匯合的區(qū)兩個性質(zhì)明顯不同的水體在一個線條分明的邊界上相遇時，其匯合的區(qū)域就稱為鋒面。淺海區(qū)存在多種鋒面系統(tǒng)，包括陸架坡折鋒面、上升流域就稱為鋒面。淺海區(qū)存在多種鋒面系統(tǒng)，包括陸架坡折鋒面、上升流鋒面、河口羽狀鋒面等。鋒面的形成對水體有重要的生態(tài)學(xué)影響，鋒面鋒面、河口羽狀鋒面等。鋒面的形成對水體有重要的

15、生態(tài)學(xué)影響，鋒面系統(tǒng)有較高的生產(chǎn)力水平。系統(tǒng)有較高的生產(chǎn)力水平。 （二）海底生境類型（二）海底生境類型 v硬質(zhì)底硬質(zhì)底 包括基巖、巨礫和卵石，通常出現(xiàn)在底層流、波浪和冰川作用等物理過程包括基巖、巨礫和卵石，通常出現(xiàn)在底層流、波浪和冰川作用等物理過程較顯著的區(qū)域，為固著生物提供了可靠的固定場所。較顯著的區(qū)域，為固著生物提供了可靠的固定場所。v軟質(zhì)底軟質(zhì)底 軟質(zhì)底（砂礫、砂和泥）是大陸架海底的主要生境類型，其分布與海底的軟質(zhì)底（砂礫、砂和泥）是大陸架海底的主要生境類型，其分布與海底的水動力過程和地形密切相關(guān)。不僅為生活在海底表層的生物創(chuàng)造了適宜的水動力過程和地形密切相關(guān)。不僅為生活在海底表層的生物

16、創(chuàng)造了適宜的棲息場所，也給穴居生物提供了理想家園。棲息場所，也給穴居生物提供了理想家園。v生物礁生物礁 生物礁（生物礁（biogenic reefs）是由具有造礁能力的生物聚集而形成的一種礁體）是由具有造礁能力的生物聚集而形成的一種礁體結(jié)構(gòu)。由造礁生物聚集而成，或通過生物、有機和無機物質(zhì)共同累積而成。結(jié)構(gòu)。由造礁生物聚集而成，或通過生物、有機和無機物質(zhì)共同累積而成。生物礁的形成通常以一兩種造礁生物為主，這些具有造礁能力的生物包括生物礁的形成通常以一兩種造礁生物為主，這些具有造礁能力的生物包括雙殼類（如牡蠣、貽貝）、多毛類、珊蝴、苔蘚蟲和海綿等。空間異質(zhì)性雙殼類（如牡蠣、貽貝）、多毛類、珊蝴、苔

17、蘚蟲和海綿等?？臻g異質(zhì)性高，成為許多幼魚和甲殼類的產(chǎn)卵和撫育場所。高，成為許多幼魚和甲殼類的產(chǎn)卵和撫育場所。 1浮游生物：浮游生物： （1）浮游植物浮游植物： 硅藻和甲藻是主要類別。硅藻和甲藻是主要類別。 微型的自養(yǎng)生物也是微型的自養(yǎng)生物也是 很重要的類群。很重要的類群。 （2）浮游動物浮游動物：種類繁多：種類繁多 季節(jié)性浮游動物：底棲生物和很多游泳生物的幼體。季節(jié)性浮游動物：底棲生物和很多游泳生物的幼體。 終生浮游動物：主要是橈足類、磷蝦類等甲殼動物，此外有孔蟲、終生浮游動物：主要是橈足類、磷蝦類等甲殼動物，此外有孔蟲、放射蟲、纖毛蟲及水母類也常見。放射蟲、纖毛蟲及水母類也常見。 二、生物群

18、落的特點二、生物群落的特點季節(jié)性浮游動物（浮游幼蟲）季節(jié)性浮游動物（浮游幼蟲）2底棲生物底棲生物：潮間帶尤為重要：潮間帶尤為重要 植物植物：底棲硅藻：底棲硅藻&大型海藻大型海藻 底棲動物底棲動物：幾乎包括各個門：幾乎包括各個門 類的代表，種類組成與底質(zhì)類的代表，種類組成與底質(zhì) 類型有密切關(guān)系。類型有密切關(guān)系。 3游泳生物游泳生物： 種類多，數(shù)量大。主要是各種類多，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。種魚類，世界主要漁場幾乎全部位于大陸架或大陸架附近。 按按FAO于于1967年統(tǒng)計，占世界海洋魚類總產(chǎn)量一半的年統(tǒng)計，占世界海洋魚類總產(chǎn)量一半的6種魚依種魚依次是：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。沙丁魚。 三、生物量與生產(chǎn)力三、生物量與生產(chǎn)力v初級生產(chǎn)力水平高初級生產(chǎn)力水平高v生物資源豐富生物資源豐富v平均食物鏈較短平均食物鏈較短v終級產(chǎn)量較大洋區(qū)高得多世界主要漁場幾乎全部位于大終級產(chǎn)量較大洋區(qū)高得多世界主要漁場幾乎全部位于大陸架淺海區(qū)或大陸架附近陸架淺海區(qū)或大陸架附近v大部分大陸架海域底棲生物完全靠水層和沿岸輸入的碎大部分大陸架海域底棲生物完全靠水層和沿岸輸入的碎屑物質(zhì)而維持屑物質(zhì)而維持 v底棲生物以及