海洋环境与海洋生物生态类群课件.ppt

第二章 海洋环境与海洋生物生态类群,主要内容：海洋环境的基本特征、三大环境梯度；海水物理特性的生态学意义；海洋环境的主要分区；Plankton、nekton、benthos的特征。三大功能类群中的主要种类。,第一节 海洋环境,一、海洋环境的基本特征,海洋总面积为362106km2，约占地球面积的71%海洋平均深度为3800m，最深处超过10000m海洋空间总体积为1370106km3，是陆地、湖泊生命生活空间的300倍,赤道到两极的纬度梯度：表现为由赤道向两极的太阳辐射强度逐渐减弱，季节差异逐渐增大，每日光照持续时间不同，从而直接影响光合作用的季节差异和不同纬度的温跃层模式海面到海底的深度梯度：光照只能透过海洋的表层，下方只有微弱的光或是无光世界。温度、压力、有机食物等也随深度增加而发生明显的垂直变化。沿岸到大洋的水平梯度：主要涉及深度、营养物含量和海水混合作用的变化，也包括其它环境因素的波动呈现出从沿岸向外海减弱的变化。,三大环境梯度（environmental gradient）：,二、海水某些物理特性的生态学意义,溶解性透光性流动性浮力缓冲性,底栖环境,三、海洋环境的主要分区,四、海洋沉积物,1、大陆边缘沉积：经河流、风、冰川等作用从大陆或临近岛屿携带入海的陆源碎屑。,岸滨及陆架沉积：分布于潮间带和大陆架上的沉积物，主要为已经分解的各种矿物：石英、长石、黏土等。陆坡及陆裾沉积：大陆斜坡及其陡坡下平缓地带的沉积物。陆源性碎屑，以砂泥为主。,2、远洋沉积：,红黏土：大陆带来的红黏土矿物、部分风化的火山物质、自然矿物、生物成分(放射虫软泥)等。放射虫软泥分布在热带、亚热带水深45004700m。钙质软泥:抱球虫软泥和翼足虫软泥，分别由有孔虫类抱球虫和浮游软体动物翼足类以及异足类的介壳组成。分布在热带和亚热带，水深不超过4500m。硅质软泥：由硅藻的细胞壁和放射虫骨针所组成的硅质沉积，分别称为硅藻软泥和放射虫软泥。硅藻软泥分布在高纬度、放射虫软泥分布在低纬度，水深超过4500m。,浮游生物（plankton）游泳生物（nekton）底栖生物（benthos）,第二节 海洋生物的生态类群,海洋生物根据习性可以分为：,一、浮游生物：,浮游生物（plankton）:指在水流运动的作用下，被动的漂浮在水层中的生物群。它们的共同特点是缺乏发达的运动器官，运动能力薄弱或完全没有运动能力，只能随水流移动。,1、浮游生物在海洋生态系统中的地位：,浮游生物的数量多、分布广，是海洋生产力的基础，也是海洋生态系统能量流动和物质循环的最主要环节。有些浮游生物（如毛虾、海蜇）本身就是渔业对象,(一)、浮游生物概述：,浮游植物（phytoplankton）是海洋生态系统中的重要的初级生产者，其产物基本上要通过浮游动物这个环节才能被其他动物利用。浮游动物（zooplankton）通过摄食影响来控制初级生产力，同时其种群动态变化又可能影响许多鱼类和其它动物资源群体的生物量。,海洋生态系统物质循环与能流示意图,物质,能量,飞马哲水蚤（Calanus finmarchicus）是北大西洋浮游动物功能群中的关键种，其无节幼体是许多经济鱼类（特别是鳕鱼）幼鱼的重要饵料，后期幼体和成体又是上层鱼类（特别是鲱科鱼类）的重要饵料。,2、浮游生物适应浮游生活的结构和能力：,1）.扩大体表面积或结成群体增加浮力：缩小体积可增加相对表面积，从而增加抵抗下沉的阻力 具有刺毛、突起或连接成群体 2）.减轻比重增加浮力：增加脂肪、油的含量 产生气囊结构 分泌胶质 增加水分 外壳和骨骼退化或消失,3、浮游生物的分类方法：,浮游生物是一个大的生态类群，包括浮游植物和浮游动物两大类群。由于采集浮游生物通常是用不同孔径的筛娟网进行的，或用采水器采集在经不同孔径的过滤器收集，因此浮游生物还可以按大小分为一下几种类别：,微微型浮游生物（picoplankton）：20 mm,按照浮游生活阶段在生活史中所占时期长短来划分：,终生浮游生物（heloplankton）阶段浮游生物（meroplankton）偶然浮游生物（tychoplankton）,(二)、浮游植物的主要类别：,单细胞浮游植物是海洋生态系统中最重要的自养生物，主要包括硅藻、甲藻、蓝藻、金藻、绿藻等。,硅藻类：,和细胞具有硅质外壳，较大（2-200um，个别可达1000um）；往往分布于高纬度和温带地区；外壳花纹作为分类标志，死亡后沉入海底形成硅质软泥；无性繁殖和复大孢子；某些硅藻可行成休眠孢子,复大孢子：当硅藻达到某个临界最小体积时，通常形成一个缺少硅质骨骼并仅含有一半遗传物质的细胞来进行一次有性繁殖，这样的细胞融合成一个配子体并膨大产生一个复大孢子。,复大孢子的形成与有性过程相联系。通常是：即将结合的2个体积变小了的母细胞彼此靠近，包在共同的胶质中；母细胞进行减数分裂，各自产生1个或2个配子（或精子和卵）；配子（或精子与卵）彼此结合形成1个或2个合子；合子体积增大发育成复大孢子；复大孢子萌发，形成新的与该种硅藻细胞原来大小相同的新个体。,星脐圆筛藻,辐射圆筛藻,中肋骨条藻,掌状冠盖藻,诺氏海链藻,窄隙角毛藻,日本星杆藻,多纹漆沟藻,三角角藻,长崎裸甲藻,微小原甲藻,海洋原甲藻,叉状角藻,甲藻类：,(三)、浮游动物的主要类别：,1、原生动物 protist,原生动物是一大类具有或无明确亲缘关系的单细胞“低等动物”的泛称或集合名词。从系统发生上讲，是一个非单起源的混合体。原生动物的共同特征：它们是单细胞或由其形成的简单无明确细胞分化的群体。原生动物细胞自身即为一完整有机体，并具有各种特化的细胞器。如鞭毛、纤毛、伪足、吸管、胞口等，由此来完成运动、摄食、营养、生殖等各项胜利活动。,夜光藻,有孔虫,2、浮游甲壳动物 crustacean plankton,桡足类,枝角类,3、水母类和栉水母类,毛颚动物是后口动物中很小的一个分支，总共只有50种，都是海洋生活的小型动物。除了锄虫属（Spadella）为底栖生活之外，其余全部为浮游生活。它们在海洋中分布广、数量大，在海洋浮游生物中占有重要地位。其中有些种是表层浮游生物（epiplankton），一般在透光层（200m之内）；有些种属中层浮游生物（mesoplankton），约在2001000m深度之内。也有的种为底栖浮游生物（bathyplankton），约在1000m之下。不同的分布主要是受温度的制约，也有的种受纬度及盐度的制约。但有相当多的种是世界性分布，热带海洋中更为丰富。,4、毛颚动物（chaetognath）,箭虫,5、被囊动物,被囊动物(Tunicata)是一类低等脊索动物(Chordata)，属于尾索动物门(Urochorda)。除海鞘纲(Ascidiacea)营底栖生活外，有尾纲和海樽纲都是在海洋里浮游生活的。,有尾类也称幼形类，透明的浮游动物，身体分为体部和尾部，尾部通常比体部长的多。其显著特征是有“胶质住屋(mucoid house)”，住屋可达5-40mm，是形成海雪花基础。,海樽纲(Thaliacea)是一类具有永久性的透明胶质囊的浮游被囊动物。它们主要分布在热带海，常可作为暖流的指示生物。海樽体透明，呈酒桶形，外面有硬化的、薄的被囊。两端开口，前端为人水孔，后端为出水孔或称排泄孔(atrial opening)。,海樽,(四)、漂浮生物：,生活在海水最表层和表面膜上的一类生物。水漂生物（pleuston）表上漂浮生物（epineuston）表下漂浮生物（hyponesuston）主要包括海蝇、海蜗牛、僧帽水母。海神鳃等,二、游泳生物,游泳生物（nekton）:运动器官发达、游泳能力很强的一类大型动物，包括海洋鱼类、哺乳类、爬行类、海鸟以及某些软体动物和一些虾类。,产卵洄游（spawning migration）索饵洄游（feeding migration）越冬洄游（overwintering migration）,(一)、洄游：,大麻哈鱼，鲑形目鲑亚目鲑科麻哈鱼属的1种。九月份进入江河支流时体色银白或散布小黑点，两侧有不明显的暗色横条纹；生活在海洋时,体呈银白色。大麻哈鱼为冷水性溯河产卵洄游鱼类。原栖息于太平洋北部，每年秋季由鄂霍次克海经萨哈林岛成群进入黑龙江图们江,上溯至中国境内。大多数是在下游产卵，到达上游产卵的仅为少数。受精卵孵化后，仔鱼喜潜伏在石砾间黑暗的地方，长至50毫米便开始降河下海，达到成熟时再归入淡水河川。,索饵洄游常发生在性成熟前和成熟后。前者是通过索饵，供生殖腺发育；后者是恢复体力，并集聚养料准备过冬。特点是洄游路线及时间的稳定性差，常因食饵分布的变化而改变。如带鱼，常因索饵作昼夜变动，黄昏时在上层捕食，黎明时又沉到底层。,越冬洄游是鱼类由培育场所或习居的场所向越冬场的洄游。越冬洄游亦称季节洄游或适温洄游。冬季来临前，水文环境的变化，尤其是水温下降，鱼类的活动能力将减低，为了保证在寒冷的季节有适宜的栖息条件，鱼类趋向适温水域作集群性移动。越冬洄游的特点是洄游方向朝着水温逐步升高的方向，往往由浅水环境向深水环境，或由水域的北部向南部移动，方向稳定。,(一)、海洋游泳动物的类别：,1、鱼类,园口纲,七星鳗,盲鳗,软骨鱼纲,鲨鱼,吻沟双髻鲨,扁头哈那鲨,硬骨鱼纲,金枪鱼,沙丁鱼,鮟鱇鱼,灯笼鱼,2、甲壳类,3、头足类,章鱼,4、海洋爬行类,5、海洋哺乳类,海豹,海牛,6、海鸟,海鸥,三、底栖生物,底栖生物（nekton）:运动生活在海洋基底表面或沉积物中的动植物、微生物。,单细胞藻类：蓝绿藻、硅藻类（羽纹硅藻）、甲藻类海藻：绿藻类（如石莼、浒苔、仙掌藻）褐藻类（海带、巨藻、墨角藻、马尾藻等）红藻类（如紫菜、石花菜、江篱等）维管植物：双子叶植物（如红树、秋茄、木榄、桐花树等）单子叶植物（如大叶藻、喜盐草、大米草等）,1、底栖植物,2、底栖动物,2、根据底栖生物与底质关系划分的生态类群,底表生活型：固着生物 附着生物 匍匐动物底内生活型：管栖动物 埋栖动物 钻蚀生物 底游生活型：,牡蛎,贻贝（海红）,扇贝,THE END,角毛藻,海链藻,星杆藻,在微藻细胞组成中，多数成分相对密度大于1，如糖类为1.5，蛋白质为1.3，核酸为1.7，只有酯类的相对密度小于水，最小时只有0.86。因此增加脂类的含量是降低相对密度的一种方法。,气囊的相对密度一般只有0.12左右。许多蓝藻细胞内有气囊结构，通过调节气囊所占的比例调节菌体的沉浮。僧帽水母群体顶端也有充气气囊。,管水母类中的僧帽水母群体顶端有一个充满气体的大气囊，一般长630厘米，上有发光的膜冠，能自行调整方向，借助风力在水面漂行。远远望去，如同扯满风帆的战舰一般，因此又被称为“葡萄牙战舰”。,僧帽水母（Physalia physalis）,Pyrosoma atlanticum,