海洋環(huán)境與生物適應

關于海洋環(huán)境與生物適應

第二章海洋環(huán)境與生物適應第一節(jié)海洋環(huán)境第二節(jié)海洋生物的適應策略第2頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)海洋環(huán)境一、海洋環(huán)境的類型和特性二、海洋環(huán)境分區(qū)三、海洋環(huán)境問題與保護第3頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)海洋環(huán)境一、海洋環(huán)境的類型和特性（一）基本知識地球的面積：5.1×108Km2海洋的面積：3.62×108Km2海洋體積：13.7×108Km3第4頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共108頁，2024年2月25日，星期天1、最大的海是位于太平洋的珊瑚海（CoralSea），面積為4.79×106Km2。2、最小的海是馬爾馬拉（Marmara），面積為1.1×104Km2

。第6頁,共108頁，2024年2月25日，星期天(三)海洋環(huán)境的類型按海洋環(huán)境的區(qū)域性可分為河口、海灣、沿岸海域、近海、外海、大洋等；按海洋環(huán)境的要素，可分為海水、沉積物、海洋生物及海面上空大氣等環(huán)境；從環(huán)境功能和管理的角度，可分為旅游區(qū)、海濱浴場、自然保護區(qū)、漁區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、石油開發(fā)區(qū)、港口、航道區(qū)等，不同的功能區(qū)對環(huán)境質(zhì)量的要求不同，保護的程度、管理的方式和要求亦不相同。第7頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

(四)海洋環(huán)境的自然屬性1.海水2.深度和光照3.溫度4.海水的運動第8頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

(四)海洋環(huán)境的自然屬性1.海水

鹽度（salinity）：溶解于1kg海水中的無機鹽總量（克數(shù)）。

盡管大洋海水的鹽度是可變的，但其主要組分的含量比例卻幾乎是恒定的，不受生物和化學反應的顯著影響，此即所謂“Marcet”原則，或稱“海水組成恒定性規(guī)律”。第9頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（1）海水中的溶解物質(zhì)2.1第10頁,共108頁，2024年2月25日，星期天海水中可溶解物余下的0.01％是幾種對海洋生物的生存、生長起決定意義的無機鹽，其中包括磷酸鹽、硝酸鹽和二氧化硅，它們被稱為生物的常量營養(yǎng)物質(zhì)(macronutrients)。海水中一些以痕量狀態(tài)存在的元素(如鐵、錳、鈷和銅)對生命活動過程也很重要，例如鐵是某些浮游植物生長的限制因子。第11頁,共108頁，2024年2月25日，星期天海洋鹽度分布遠離海岸的大洋表層水鹽度變化不大（34~36），平均為35。淺海區(qū)受大陸淡水影響，鹽度較大洋的低，且波動范圍也較大（27~30）。赤道（34.5）副熱帶海區(qū)（36）兩極（34）第12頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）海水的熱學特性：海水熱容量和蒸發(fā)潛能很大，因此具有相當高的阻止溫度大幅度突發(fā)性變化的能力。導熱性很小，熱量向周圍擴散很慢，水域溫度比較穩(wěn)定。海洋為其中生物的生存及生命活動提供了一個相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境條件。（3）pH范圍7.4~8.5，稍呈堿性，對以碳酸鈣為介質(zhì)的生物比在中性介質(zhì)中有利。第13頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.深度和光照(1).深度平均深度：3800m最大深度：11034m太平洋中菲律賓東部的馬里亞納海溝第14頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共108頁，2024年2月25日，星期天光在海洋中的垂直分布和水平分布

海水中光的衰減及海水的透明度

因反射、海水吸收、懸浮與溶解物質(zhì)的吸收與散射，光照強度迅速衰減。(2)光照

I0：海表面光強；ID：深度D處光強；K：平均消光(衰減)系數(shù)K值大小與水體干凈程度有關，一般近岸K≈1；多數(shù)淺海K≈0.1；大西洋馬尾藻海K≈0.025K＝

lnI0－lnIDD

ID＝I0e－kD第16頁,共108頁，2024年2月25日，星期天1．透光層，也稱真光層（euphoticzone或photiczone）：有足夠的光可供植物光合作用，光合作用的量超過植物的呼吸消耗。

2．弱光層（disphoticzone）：在透光層下方，植物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光線足夠動物對其產(chǎn)生反應。3．無光層（aphoticzone）根據(jù)在垂直方向上的光照條件分為幾個層次：第17頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

光在海洋中的水平分布

太陽輻射具有明顯的緯度梯度：(太陽輻射強度與照射時間）光照強度從赤道向高緯度地區(qū)逐漸減弱，而且夏季光照最強，冬季最弱。低緯度地區(qū)短波光多，隨緯度增加長波部分也增加。日照時間：熱帶海區(qū)一天中白天與黑夜各約12h,溫帶海區(qū)夏季光照時間超過12h,

冬季少于12h在極區(qū)，持續(xù)6個月的低能光照與6個月的黑暗交替。第19頁,共108頁，2024年2月25日，星期天3.溫度a、海水溫度的水平和垂直分布厄爾尼諾現(xiàn)象第20頁,共108頁，2024年2月25日，星期天海水的生物地理帶（根據(jù)海水表面溫度）熱帶25℃亞熱帶15℃溫帶5℃（北線），2℃（南線）寒帶0~2℃或5℃第21頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

不同緯度差異海洋水溫的垂直分布圖2－7第22頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

在開闊大洋表面混合層下，從200~300m至1000m處，溫度下降迅速，這一水層被稱為永久溫躍層（permanentthermocline）。永久溫躍層與表層較暖的低密度水和底層冷的高密度水之間的水密度變化是一致的，這一海水密度迅速變化，被稱為密度躍層。它作為一個屏障影響著水的垂直循環(huán)，同時還影響著對海洋生物產(chǎn)生作用的某些化學物質(zhì)的垂直分布。溫度和密度的急劇變化對海洋動物的垂直移動也有限制作用。

第23頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

季節(jié)溫躍層（seasonalthermocline）：溫帶氣候的夏季，在風力弱而太陽輻射強時，沒有湍流混合使熱量向下方移動，在近表層水中形成了熱分層。第24頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

溫度與海洋生物的地理分布與遷移

溫度與海洋生物的地理分布

溫度和降水是影響生物在地球表面分布的兩個最重要的生態(tài)因子，兩者的共同作用決定著生物群落在地球分布的總格局。暖水種：生長、生殖溫度高于20℃溫水種：4－20℃冷水種：低于4℃冷溫種（4-12℃

）暖溫種（12-20℃

）熱帶種（高于25℃

）亞熱帶種（20-25℃

）寒帶種（0℃

）亞寒帶種（0-4℃

）第25頁,共108頁，2024年2月25日，星期天兩極同源和熱帶沉降

南北兩半球中高緯度的生物在系統(tǒng)分類上表現(xiàn)有密切的關系，有相應的種、屬、科存在，這些種類在熱帶海區(qū)消失。(兩極分布

bipolardistribution，兩極同源biopolarity如：曳鰓蟲屬的尾曳鰓蟲分布在北極-北溫帶海區(qū)，刺管曳鰓蟲則棲息于南極-南溫帶海區(qū))

某些廣鹽性和廣深性的冷水種，其分布可能從南北兩半球高緯度的表層通過赤道區(qū)的深水層而成為一個連續(xù)的分布。熱帶沉降第26頁,共108頁，2024年2月25日，星期天廣溫性與狹溫性海洋生物

溫度的三基點：最高、最低和最適范圍最高溫度（maximumtemperature）：生物生命的溫度上限。取決于蛋白質(zhì)抵抗凝固能力，或酶的耐熱性能。最適溫度（optiumtemperature）：廣義的指生物能正常生活的溫度范圍，狹義的則指生命活動最旺盛時的溫度，這很可能是一個較狹小的溫度范圍。最低溫度（minimumtemperature）：及生物生命活動的溫度下限，在此溫度以下，生命即死亡。

第27頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

（1）蛋白質(zhì)凝固變性（2）酶活性被破壞（3）氧供應不足，排泄等功能失調(diào)（4）神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等1952秘魯西海岸向北寒流發(fā)生改變，水溫升高5~6℃，沿岸的浮游生物和魚類大批死亡。

高溫致死原因：第28頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

低溫致死原因：

（1）冰晶使原生質(zhì)破裂（2）細胞形成冰晶時，胞內(nèi)電解質(zhì)濃度改變，引起細胞滲透壓變化，蛋白質(zhì)變性（3）脫水使蛋白質(zhì)沉淀（4）代謝失調(diào)第29頁,共108頁，2024年2月25日，星期天溫度條件與海洋生物生命聯(lián)系的幾個主要問題（1）溫度與代謝的作用通常，在適溫范圍內(nèi)代謝作用是隨溫度的增高而加強。第30頁,共108頁，2024年2月25日，星期天Q10一般介于2~3之間

如一種蝦5℃時心率每分鐘100，15℃時200，則：

Q10=（200/100）=2

溫度與新陳代謝速率的關系溫度系數(shù)：（temperaturecoefficient,Q10）：體溫每升高10℃時新陳代謝速率的變化。Q10

＝

體溫T

℃時的代謝速率體溫（T－10℃）時的代謝速率

第31頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）溫度與海洋動物生殖①溫度與生殖季節(jié)②溫度與發(fā)育③溫度與生長④溫度的周期性變化對生長發(fā)育的意義第32頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）溫度與海洋動物生殖①溫度與生殖季節(jié)每一種動物都有一個明顯的生殖季節(jié)。通常情況下，溫帶海洋動物主要生殖期是在春季，有時也會延續(xù)至夏季。營養(yǎng)廣溫性但生殖狹溫性則在熱帶冬季產(chǎn)卵，在溫帶夏季產(chǎn)卵。第33頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）溫度與海洋動物生殖②溫度與發(fā)育通常，在一定范圍內(nèi)溫度高即會加速發(fā)育過程，而且發(fā)育速度的加快與溫度的升高成正比。第34頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第35頁,共108頁，2024年2月25日，星期天生物學零度（biologicalzero）：有機體必須在溫度達到一定界限以上才開始發(fā)育，一般把這一界限稱為生物學零度。有效積溫法則：胚胎發(fā)育所必需的總熱量基本上是一個常數(shù)，稱為熱常數(shù)，即指發(fā)育期的平均水溫與發(fā)育所經(jīng)過的天數(shù)或時數(shù)的乘積是一個常數(shù)。

K=N(T-C)

K為熱常數(shù)，即完成某一發(fā)育階段所需的總熱量；N為發(fā)育歷期，即完成某一發(fā)育階段所需天數(shù)或時數(shù)；T為發(fā)育的平均溫度；C為生物學零度。第36頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）溫度與海洋動物生殖③溫度與生長高于或者低于一個適宜溫度都要休眠。如食用牡蠣只在春季水溫10~11℃和秋季水溫14~16℃時成長。低溫條件下，生長速度的減慢與食物的缺乏有關。如：北極藤壺在2~21℃蔓足伸出殼外的濾食頻率隨溫度增加而增加，低于2℃則減少。第37頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（2）溫度與海洋動物生殖④溫度的周期性變化對生長發(fā)育的意義動物對食物的利用率不同，即使食物充足，冬季所需要的食物少于夏季，生長也緩慢。溫度的季節(jié)變化與生長的交替，引起動物結構的改變。如，動物的鱗片、耳石的年輪。第38頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（3）溫度與海洋動物個體大小及壽命生活在冷水中的生物個體常比生活在暖水的同類生物的個體大。（南極：原索動物的長帶海鞘長7m，巨型藻類8m；飛馬哲水蚤、魚類、原生動物的放射蟲和沙殼織毛蟲）原因：1.水冷密度大；2.低溫生長時間長變溫動物的壽命在低溫條件下通常較長。第39頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（4）溫度與海洋生物體內(nèi)鈣質(zhì)的積累在高溫下，鈣在動植物體內(nèi)的積累量遠比低溫時多。冷水翼足類是裸體無殼；熱帶大硨磲殼2m體重可達200kg；珊瑚在20℃以上的海區(qū)。第40頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（5）溫度與海洋動物形態(tài)結構魚類的尾椎骨的數(shù)目和鰭條數(shù)目在冷水中明顯增加，身體也增大。低溫環(huán)境動物體表附屬器官縮小。第41頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第42頁,共108頁，2024年2月25日，星期天4.海水的運動海水在水平方向的流動有海流和潮流兩種。海流：在一年中，其流向幾乎是恒定的，流速流量則可以隨季節(jié)變化。潮流：其流速、流向在一天中有周期性改變。

第43頁,共108頁，2024年2月25日，星期天海流分類：海流按溫度特征可分為寒流和暖流。

寒流：指水溫低于流經(jīng)海區(qū)水溫的海流，通常是從高緯度流向低緯度（如千島寒流），寒流一般低溫低鹽，透明度較小。

暖流：指水溫高于流經(jīng)海區(qū)水溫的海流，通常是從低緯度流向高緯度如（黑潮暖流），暖流一般高溫高鹽，透明度也較大。第44頁,共108頁，2024年2月25日，星期天①海流有擴大海洋生物分布的作用

暖流可將南方喜熱性動物帶到較高緯度海區(qū)；而寒流則可將北方喜冷性動物帶到較低緯度海區(qū)。

海流也有助于某些魚類完成“被動洄游”。在某些封閉海區(qū)，依靠海流的作用，從外地輸入幼體來維持其獨立的生物群。例如，在北大西洋的藻海中，微弱的反氣旋型環(huán)流形成一個半永久性的閉合系統(tǒng)，這里堆積了隨著海流漂流而來的大量岸邊固著植物的馬尾藻，形成一個特殊的生物群。

②海流與海洋生物生產(chǎn)力的關系

海水的輻散或輻聚關系到海洋表層浮游植物所需營養(yǎng)鹽類能否得到補充。

表層的無機營養(yǎng)鹽類（硝酸鹽、磷酸鹽等）含量很低，而這些營養(yǎng)鹽卻在深層大量積累。因此，凡是有海水涌升的海區(qū)，表層營養(yǎng)鹽很豐富，浮游植物繁殖茂盛，浮游動物和魚類等消費者也可獲得豐盛的食物。

海洋中幾個強大的暖流和寒流交匯的海區(qū)，多形成世界上良好的漁場。

③影響氣候黑潮輸送熱量相當于每秒燃燒38000噸石油。

海流對海洋生物的作用

第45頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

海洋中幾個強大的暖流和寒流交匯的海區(qū)，多形成世界上良好的漁場。如太平洋的北海道漁場、大西洋的紐芬蘭漁場和北海漁場。在中國海，臺灣暖流和不同性質(zhì)水系（如沿岸水、冷水團等）的交匯面，也都有良好的漁場，如煙威漁場和舟山漁場等。第46頁,共108頁，2024年2月25日，星期天海流與海洋生物生產(chǎn)力的關系

第47頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

影響氣候暖流：增溫增濕；寒流：降溫去濕第48頁,共108頁，2024年2月25日，星期天波浪；波浸岸（開闊性）和保護岸（封閉或半封閉性）波浸巖石岸（海藻少，矮小，不具寬闊的葉面)。潮汐；分類：一天一漲一落（平均24.8h）的正規(guī)和不正規(guī)全日潮；和一天兩漲兩落（平均12.4h）的正規(guī)和不正規(guī)半日潮。平均海平面以8月份最高，1月份最低。潮汐的升降高度以每月朔望后一日為最大，上下弦后一日為最小。巖石岸邊生物分布的分層：海蘿在潮間帶較高的區(qū)域，海蕎麥、藤壺、牡蠣、不同的螺類、笠貝和石鰲。第49頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)海洋環(huán)境一、海洋環(huán)境的類型和特性二、海洋環(huán)境分區(qū)三、海洋環(huán)境問題與保護第50頁,共108頁，2024年2月25日，星期天世界大洋第51頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.1.2世界大洋太平洋（PacificOcean）位于亞洲、大洋洲、美洲和南極洲之間的世界上最大、最深、邊緣海和島嶼最多的大洋，形狀近似于圓形。第52頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.1.2世界大洋大西洋（AtlanticOcean）位于歐洲、非洲、南極洲和南、北美洲之間的世界第二大洋，大致呈S形。英語大西洋（Atlantic）一詞，源于希臘語詞，意謂希臘神話中擎天巨神阿特拉斯(Atlas）之海。

第53頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.1.2世界大洋印度洋（IndianOcean）位于亞洲、大洋洲、非洲和南極洲之間的世界第三大洋。印度洋在古代稱為“厄立特里亞海”，包括屬海的面積為7411.8萬平方公里，約占世界海洋總面積的20%。印度洋的平均深度僅次于太平洋，位居第二。第54頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.1.2世界大洋北冰洋（ArcticOcean）位于亞洲、歐洲和北美洲之間，地球最北端，且面積最小、最淺的大洋。第55頁,共108頁，2024年2月25日，星期天四大洋的分界線太平洋與大西洋在德雷克海峽處，大致以通過南美洲南端合恩角的西經(jīng)67°經(jīng)線為界。太平洋與印度洋北起馬六甲海峽北口，沿蘇門答臘島西海岸、爪哇島南海岸，經(jīng)阿拉弗拉海、托宙斯海峽，再沿澳大利亞東海岸和通過塔斯馬尼亞島東南角的東經(jīng)146°經(jīng)線至南極大陸。大西洋與北冰洋西起哈得孫灣東口，經(jīng)戴維斯海峽、丹麥海峽、冰島—法羅島海丘、威維爾一湯姆森海嶺、設得蘭群島的馬克爾—弗拉格島，到挪威西南沿海的塔斯德角一線。大西洋與印度洋自通過非洲大陸南端的厄加勒斯角至南極大陸的子午線（東經(jīng)20°）。大西洋與北冰洋的分界線為白令海峽。第56頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2.1.3、中國海

1、渤海2、黃海3、東海4、南海第57頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第58頁,共108頁，2024年2月25日，星期天渤海（內(nèi)陸海）中國大陸東部由遼東半島與山東半島所圍繞的、近封閉的淺海；中國的內(nèi)海。具體位置在北緯37°07′～41°0′、東經(jīng)117°35′～121°10′。遼東半島南端老鐵三角與山東半島北岸蓬萊遙相對峙，像一雙巨臂把渤海環(huán)抱起來，岸線所圍的形態(tài)好似一個葫蘆。渤海通過渤海海峽與黃海相通。渤海海峽口寬59海里，有30多個島嶼，其中較大的有南長山島、砣磯島、欽島和皇城島等，總稱廟島群島或廟島列島。渤海由北部遼東灣、西部渤海灣、南部萊州灣、中央淺海盆地和渤海海峽五部分組成。

第59頁,共108頁，2024年2月25日，星期天黃海（邊緣海）（大海洋生態(tài)系統(tǒng)）太平洋西部的一個邊緣海，位于中國大陸與朝鮮半島之間。黃海平均水深44米，海底平緩，為東亞大陸架的一部分。注入黃海的主要河流有鴨綠江、大同江、漢江、淮河等，主要沿海城市有大連、丹東、天津、漢城、青島、煙臺、連云港等。第60頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

大海洋生態(tài)系統(tǒng)的管理20世紀80年代，美國海洋生物學家謝爾曼和海洋地理學家首先提出了大海洋生態(tài)系統(tǒng)的概念。其實質(zhì)是將一定的海域作為一個整體系統(tǒng)水平進行研究和管理的單元。這一概念被具體確定為：（１）面積大于或等于20萬km2的海域；（２）具有其本身的深度、海洋學和生產(chǎn)力特征；（３）其海洋生物種群具有適宜的繁殖、生長、攝食策略以及營養(yǎng)依賴關系；（４）受控于共同要素的作用，如污染、人類捕撈和海洋環(huán)境條件等。第61頁,共108頁，2024年2月25日，星期天大海洋生態(tài)系統(tǒng)是加強對海洋生物資源保護和實行科學管理的一項新概念。與此同時，它還涉及瀕危物種的保護，避免因筑堤建壩和截流而造成經(jīng)濟動物產(chǎn)卵場的消失和洄游路線的改變。因此，它得到了漁業(yè)學家、海洋地理學家、生態(tài)學家的支持，同時不少沿岸國家和國際有關組織也予以相應的重視。目前全球已確認邊界的大海洋生態(tài)系統(tǒng)有49個，其中包括中國的黃海。黃海大海洋生態(tài)系統(tǒng)已于1994年與韓國共同開展海上調(diào)查研究。計劃為期10年。預期目的是增加對黃海生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的認識，培養(yǎng)研究、保護和管理生態(tài)系統(tǒng)的人才，建立相應的監(jiān)測系統(tǒng)，避免環(huán)境和資源的損害，保護生物多樣性，奠定生物資源可持續(xù)利用的基礎。第62頁,共108頁，2024年2月25日，星期天東海（邊緣海）位于中國大陸與九州島、琉球群島和臺灣島之間的西太平洋邊緣海。是中國島嶼最多的海域。亦稱東中國海，是指中國東部長江的長江口外的大片海域，南接臺灣海峽，北臨黃海（以長江口北側與韓國濟州島的連線為界），東臨太平洋，以琉球群島為界。瀕臨中國的滬、浙、閩、臺4省市。東海的面積大約是70余萬平方公里，平均水深在1000余米，多為水深200米以內(nèi)的大陸架。最深處接近沖繩島西側（中琉界溝），約為2700米。鹽度為31-32‰，東部為34‰。海水溫度平均9.2℃。冬季南部水溫在20℃以上。整個海區(qū)介于北緯23°00′～33°10′，東經(jīng)117°11′～131°00′之間。第63頁,共108頁，2024年2月25日，星期天南海（邊緣海）南海是位于東南亞的陸緣海，被中國大陸、臺灣本島、菲律賓群島、馬來群島及中印半島所環(huán)繞，為西太平洋的一部分。中國漢代、南北朝時稱為漲海、沸海。清代以后逐漸改稱南海。南海海域面積有356萬平方公里，其中有超過200個無人居住的島嶼和巖礁，這些島礁被合稱為南海諸島。除了是主要的海上運輸航線外，南海據(jù)信還蘊藏著豐富的石油和天然氣。南海海域牽涉到許多國家的利益，是一個非常敏感的地區(qū)。第64頁,共108頁，2024年2月25日，星期天二、海洋環(huán)境分區(qū)第65頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

海洋環(huán)境的劃分水層及其環(huán)境特征海洋環(huán)境的劃分水層環(huán)境：從海水的表層到大洋的最大深度，即覆蓋于海底之上的全部海域。水底及其環(huán)境特征水底環(huán)境：包括所有海底以及高潮時海浪所能沖擊到的全部區(qū)域。第66頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

海洋環(huán)境的主要分區(qū)

（一）水層部分（pelagicdivision）（二）海底部分（benthicdivision）洋中脊圖2-1海岸帶大陸架大陸坡大陸隆深海平原深海溝深層深淵層超深淵層第67頁,共108頁，2024年2月25日，星期天大洋區(qū)分層上層（epipelagiczone）：0~200m亦稱有光帶。中層（mesopelagiczone）：200~1000m，有光透入但滿足不了浮游植物光合作用需求。

深層（bathypelagiczone）：1000~4000m。深淵層（abyssopelagiczone）：4000~6000m

超深淵層（hadalpelagiczone）：6000m以下。深層和深淵層統(tǒng)稱無光帶，或稱黑暗帶。第68頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

水底及其環(huán)境特征潮上帶（supratidalzone）：高潮線以上。潮間帶（intertidalzone）：有潮汐現(xiàn)象和受潮汐影響的區(qū)域。

大陸架（continentalshelf）：潮間帶下限至水深200m。

大陸坡（continentalslope）：坡度變化較大。

大陸?。╟ontinentalrise）：大陸坡下方，地形較緩約2000-5000m，主要是由沉積物堆積的海底。深海平原（bathyalplain）：平均水深3800m。洋中脊（mid-oceanicridges）：向上延伸至水面下2000m。洋中島的形式露出水面。超深淵帶（hadalzone）：深淵帶以下，超過10000。第69頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)海洋環(huán)境一、海洋環(huán)境的類型和特性二、海洋環(huán)境分區(qū)三、海洋環(huán)境問題與保護第70頁,共108頁，2024年2月25日，星期天三、海洋環(huán)境問題與保護(一)海洋環(huán)境問題

1．海洋環(huán)境問題的產(chǎn)生與發(fā)展近半個世紀以來，世界上相繼發(fā)生過多起環(huán)境污染造成的公害事件，如1953至1956年日本的水俁病事件（汞），1955至1972年的骨痛病事件（鎘），1988年上海的甲肝事件（毛蚶）等。特別是近些年來，由“溫室效應”引起全球變暖，將可能在本世紀使海平面升高，使居住在沿海的上億人口受到威脅。南極上空臭氧空洞逐年加大，北極的臭氧層也在迅速被破壞，這將使對人類健康和生物構成危害的紫外線直射地球表面的強度增加。第71頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2．當前面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題(1)海洋環(huán)境污染問題第72頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2．當前面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題(2)海洋生物多樣性下降和資源衰退問題第73頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第74頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第75頁,共108頁，2024年2月25日，星期天2．當前面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題（3）海洋生境破壞和生態(tài)失衡問題嚴重（4）有害赤潮（5）全球環(huán)境問題及效應問題據(jù)估算，如果平流層臭氧減少25％，浮游植物的初級生產(chǎn)力將下降10％，這將導致水面附近的生物(魚、貝類)減少35％。第76頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

(二)海洋環(huán)境保護1．海洋環(huán)境保護的概念海洋環(huán)境保護就是利用現(xiàn)代環(huán)境科學和海洋環(huán)境科學的理論與方法，協(xié)調(diào)人類和海洋生態(tài)環(huán)境的關系，解決各種海洋環(huán)境問題，是保護、改善和創(chuàng)建可持續(xù)發(fā)展的海洋環(huán)境的一切人類活動的總稱。第77頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

(二)海洋環(huán)境保護2．海洋環(huán)境保護的發(fā)展歷程第一個階段——“三廢”（廢氣、廢水、廢渣）限制和治理階段。主要發(fā)生在20世紀50和60年代。一些國家不得不采取限制排污的措施，并對某些工業(yè)進行“三廢”治理以減少污染。第二個階段——綜合防治階段。

1972年6月，聯(lián)合國在瑞典的斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會議，并通過了《人類環(huán)境宣言>。宣言指出，環(huán)境問題不僅僅是環(huán)境污染問題，還應包括生態(tài)環(huán)境的破壞問題；主張把環(huán)境與人口、資源和發(fā)展聯(lián)系在一起，從整體上來解決環(huán)境問題；對于環(huán)境污染問題，也從單項治理發(fā)展到防治。第三個階段——規(guī)劃管理階段。80年代后第78頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

(二)海洋環(huán)境保護

3．海洋環(huán)境保護研究的基本任務1.保護和改善環(huán)境質(zhì)量，防止因污染和其他人為活動引起的海洋環(huán)境質(zhì)量的惡化和退化，保護和改善海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡，保護人體生命的安全和健康；2.合理開發(fā)和利用海洋資源，保護自然資源，維護生物資源的生產(chǎn)能力，減少或消除養(yǎng)殖業(yè)的自身污染，使生產(chǎn)能力得以恢復和擴大再生產(chǎn)。第79頁,共108頁，2024年2月25日，星期天

第二章海洋環(huán)境與生物適應第一節(jié)海洋環(huán)境第二節(jié)海洋生物的適應策略第80頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)海洋生物的適應策略一、海洋生物的生態(tài)類型二、海洋生物的適應策略三、人類活動影響下的生物適應性第81頁,共108頁，2024年2月25日，星期天一、海洋生物的生態(tài)類型海洋生物根據(jù)運動方式、生活習性及其海洋生存環(huán)境劃分的基本類群：水層生物底棲生物浮游生物游泳生物底棲動物（固著生物、周叢生物、底埋生物、穴居生物、爬行動物和鉆蝕動物）底棲植物海洋生物第82頁,共108頁，2024年2月25日，星期天1．微型底棲生物（microbenthos）：可通過0.05mm的種類，包括細菌、微型藻類（濱海帶）、原生動物。2.小型底棲生物（meiobenthos）：可被0.05~0.5mm篩網(wǎng)截留的種類，通常由少數(shù)較大的原生動物（特別是有孔蟲）以及線蟲、介形類、渦蟲類、腹毛類和猛水蚤類組成，也包含有大型底棲動物（如多毛類、雙殼類）的幼體。

3．大型底棲生物（macrobenthos）：不能通過0.5mm篩網(wǎng)的類別。除在濱海帶之外，大型底棲生物都是動物。（一）海洋底棲生物根據(jù)個體大小劃分的底棲類群第83頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（二）海洋浮游生物浮游生物（plankton）:在水流運動的作用下，被動地飄浮在水層中的生物群。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。第84頁,共108頁，2024年2月25日，星期天浮游生物1.按照營養(yǎng)方式：浮游植物（硅藻、甲藻、綠藻、藍藻、光合細菌）和浮游動物（原生動物、腔腸動物、甲殼綱節(jié)肢動物、毛顎動物、背囊動物及其浮游的幼體等）。第85頁,共108頁，2024年2月25日，星期天⑴微微型（picoplankton）：＜2μm⑵微型（nanoplankton）：

2~20μm

⑶小型（microplankton）：20~200μm

⑷中型（mesoplankton）：

200~2,000μm

⑸大型（macroplankton）：2,000μm~20mm

⑹巨型（megaplankton）：

＞20mm⑷⑸⑹可以統(tǒng)一為大型浮游生物。2.按浮游生物的個體大小可分為第86頁,共108頁，2024年2月25日，星期天⑴終生浮游生物（holoplankton）

⑵階段性浮游生物（meroplankton）

⑶偶然性浮游生物（tychoplankton）3.按浮游生活階段在生活史中所占時期長短分第87頁,共108頁，2024年2月25日，星期天1.包括海洋魚類、哺乳類(鯨、海豚、海豹、海牛)、爬行類(海蛇、海龜)、海鳥以及某些軟體動物(烏賊)和一些蝦類等。2.適應機制：流線形體型、氣鰾、增加脂類物質(zhì)。3.洄游（migration）：產(chǎn)卵洄游、索餌洄游、越冬洄游。（三）海洋游泳生物第88頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)海洋生物的適應策略一、海洋生物的生態(tài)類型二、海洋生物的適應策略三、人類活動影響下的生物適應性第89頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（一）海洋浮游生物的適應性策略1、減少超額體重的適應⑴增加體內(nèi)水的含量以求身體的相對密度接近于水的密度。水母（96.6%），箭蟲和甲殼類。⑵浮游生物的骨骼質(zhì)量與成分的改變。①浮游生物，有孔蟲的殼上有很多孔和開口；②浮游生活的軟體動物貝殼退化或變薄而同類底棲生物具有發(fā)達的殼。③浮游生活的甲殼類其甲殼中含鈣量特別少。⑶身體含較水輕的物質(zhì)以減少超額質(zhì)量：馬尾藻、管水母（氣囊）；橈足類的哲水蚤（油囊）；產(chǎn)生與貯藏脂肪。⑷產(chǎn)生黏液膜以減少超額體重：硅藻。

有孔蟲第90頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（一）海洋浮游生物的適應性策略2、增大體阻的方法：⑴以小的體積得到較大的相對面積以增加體阻⑵放射狀突出物。橈足類的長觸角、尾叉、刺毛等結構。增大了體表面積。⑶以各種不同的體型來增加體阻①球形和鼓形。鼎形蟲，綠藻中的團藻。②盤狀或碟狀。此體型使身體的相對面積增大，下沉時左右滑翔，延緩下沉。硅藻中的圓篩藻屬，水母等。③針狀或棍形。橫臥時阻力增加。硅藻中的根管藻屬，箭蟲④帶狀。細胞平闊，很多個連在一起，增加體阻。硅藻中的斑條藻，環(huán)節(jié)動物。第91頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第92頁,共108頁，2024年2月25日，星期天第93頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（一）海洋浮游生物的適應性策略3、主動的運動依靠纖毛或鞭毛的擺動及依靠肌肉的收縮和肢體的運動產(chǎn)生微弱的“主動性運動”使生物體向前移動并可使生物保持懸浮狀態(tài)。纖毛或鞭毛：原生動物、軟體動物和蠕蟲類依靠肌肉的收縮：水母類和被囊類肢體的運動：甲殼類中的枝角類、橈足類、磷蝦和糠蝦等。第94頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（二）海洋游泳生物的適應性策略200～1000m的水層稱海洋中水層，微弱的亮光使生活在這一水層的魚的眼睛特別大或向外突起，或者自備發(fā)光器，如燈籠魚、星光魚等。1000～4000m的水層稱海洋深水層，這里一片黑暗，沒有風浪沖擊，該層生活的魚類為適應黑暗環(huán)境，眼已退化變小，甚至成為盲魚，大多數(shù)魚類靠發(fā)光捕食獵物。食肉魚類則居主要地位。在10000m深的海底，靜水壓可達1000多個大氣壓，生活在這里的動物身體有著特殊結構，表皮多孔而有滲透性，海水可直接滲入細胞里，以保持身體內(nèi)外壓力平衡。第95頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（二）海洋游泳生物的適應性策略在長期適應環(huán)境的進化過程中，絕大多數(shù)游泳生物都形成了統(tǒng)一的趨同體形，流線型是它們典型的形狀，并且體外能分泌大量黏液，在體表形成一個黏液層，使身體潤滑，減少與水的摩擦力，有助于游泳前進，又能使皮膚不透水，維持體內(nèi)滲透壓的恒定。例如鰻鱺由海向河流洄游時，只有黏液層保持完整，才能適應水中鹽度的突然變化，大麻哈魚到淡水產(chǎn)卵時，黏液的分泌顯著增加。同時黏液還能保護體表，使之不受細菌等外來物的侵襲。第96頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（三）海洋底棲生物的適應性策略1．淺海底棲生物的適應策略淺海底帶理化環(huán)境條件差異大，并有顯著的鹽度梯度出現(xiàn)以及季節(jié)的和晝夜的波動，這一地帶動物生活方式多樣化，波浪和潮汐的作用非常重要。①狹窄的巖縫和巖石的底部是很多種類躲避敵害和拍岸浪的地方，例如扁形動物、紐蟲、環(huán)節(jié)動物等都雜居在這些地方，共同避敵。②活動性大的種類則具有吸附用的吸肢和吸盤，生活在沿岸的巖石、海藻之上，隨著深度的增大和能夠供作吸附用的固體物的減少，吸盤也就相應地減少了。③生活在裸露而又受波浪沖洗的那些岸邊的軟體動物，往往具有結構比較堅硬的殼。第97頁,共108頁，2024年2月25日，星期天（三）海洋底棲生物的適應性策略2．深海底棲生物的適應策略

深海的底棲生物多數(shù)是棲息在泥中的一