生物生存环境

第一节生物及其生活环境1生物的基本生活方式和生活条件生物与其生活的环境形成一个统一的体。

生物在形态，构造以及生活习性方面所表现的对于环境的适应，叫做生态。

现代生物是古生物进化发展的结果，现代环境是地史环境演变发展的结果。

因此，按现代生物与环境的特点及相互关系的规律，就可以追溯古生物及地史环境的真实关系。

现代生物分为水生和陆生两大类。

其中水生生物包括营海洋生活生物如珊瑚，海百合等，以及在大陆水体如河流或湖泊中生活的生物。

水生生物数量最多，古生物化石又以海生生物最重要，其生活方式多种多样。

为了便了分析古生物的生态，下面着重介绍一下海洋生物及海洋环境的一殿情况。

海生生物的基本生活方式有三种：’1．底栖生物栖于水底的生物，一种是定居底栖或固着底栖生物，如海绵、珊瑚、海百合、苔藓类以及腕足类皆是。

这类生物一般视觉器官缺乏或不发育，多数为群体及辐射对称生物。

另一类是移动底栖生物(贴着海底爬行)，如海星、海胆、双壳类、腹足类等。

运动器官和感觉器官发育完善。

2．游泳生物如鱼、头足类，具有发育很好的运动器官，身体常发展成为流线型，多呈两侧对称，骨骼、肌肉及感觉器官常常高度发育。

3．漂浮生物随波逐流被动地漂浮在水中的生物，如笔石、水母以及单细胞动物抱球虫、放射虫等。

一般自己不能运动，或运动的能力很微弱。

躯体微小，无骨骸或具薄壳，身体常呈辐射对称，但也有两侧对称者。

游泳生物与漂浮生物二者合称漂游生物。

由于海洋环境是生物的重要生活领域，海洋物理化学条件对生物发生重要影响。

这些条件一般有下列几方面：1．海水深度及阳光阳光穿透有一定的限度，海水愈深，则阳光之透射愈弱，再深则漆黑一片。

故而影响生物特别是植物的生活。

按光度大小可：强光带——大约自海面至30一80贝深度，植物可以进行光合作用。

弱光带——大约自强光带下限至200m深度左杯在此带中植物不能大量繁育。

无光带——位于弱光带以下，阳光透射不到，植物逐渐绝迹仅有少数特殊的动物生存。

多数藻类需要生活在强光温水区，一般水深1—25m，只有少数生活在100m以上。

1972年，HeckeI提出水深与生物门类分布有关，认为海水不超过200m深度范围内，海洋生物极其繁盛，200m以下生物门类逐渐减少。

按图5—1所示，在水深200m以上的生物主要是大量藻类、底栖有孔虫、双壳类(即辨鳃类)、腹足类、造礁珊瑚、钙质海绵和无铰类腕足动物等，它们甚至仅分布在0一50m水深范围处。

到100-200m，还可见苔葬虫、有饺类腕足动物、海绵和海胆等。

200m以下则见海百合、硅质海绵、薄壳碗足动物和细脉状苔藓虫等。

目前，可剧现代生物如有孔虫及软体动物等来推测古环境中的水深，但这种类比法的前提是对仍有现代生物代表的化石类别才有意义。

另外，在根据化石组合确定古水深肘应注意一些特殊情况，例如浊流可能会把浅海微体化石群体搬至深肠有些生物可能会附在浮动的植物上成为附着浮游生帆待植物死亡腐烂，附于其上的浮游生物便下沉到不同深度的海底上。

2．海水含盐度正常海水的含盐度为3．5％，适合于多数海洋生物的生存。

有些门类生物不能适应含盐度的变化当盐度反常时(变小或增大)，它们就会逐渐减少，甚至趋于绝交，这类生物称盐度固定或狭盐类生物。

例如赖皮动物、腕足类、头足动物、浮游有空虫、放射虫等只能在正常盐度的海水中生活。

某些鱼类、两栖类和轮藻多适应淡水条件。

另一些门类的生物能够适应海水变成和变谈的条件称为广盐类生物，例如某些双壳类、腹足类以及介形虫等(图5—2)。

在海陆过渡带内，不但存在适应半咸水生物而且陆生生活的生物遗体会被河流带人海洋；海洋生物也有可能因潮汐或生物等因素带上陆地，所以往往出现海陆相生物混生。

大多数蓝绿藻生活于淡水，少数在正常盐度的海水中。

几乎所有的红藻都生活于海水中。

绿藻分布的更广泛，许多属分布于海水，少数在半咸水，其它完全生活于淡水中。

3．海水的温度海水的温度是影响海生生物分布的重要因素。

有些生物只能适应一定的温度，在温度较高和较低的海水中都不易生存。

另一些生物则能够承受温度变化在温度高或寒冷的海水中都能生存。

前者称温度固定(或窄温性)生物，后者称为温度变化生物。

例如大部分有孔虫为喜暖的窄温性生物，在热带、亚热带浅海内最为丰富。

4．水的循环水的循环条件好，藻类才能茂盛地生长。

在底部水停滞或循环弱的地区，藻类通常缺乏。

波浪作用不强烈，但水循环好的浅水区，藻类生长最茂盛。

此外，水循环强度对于藻类生长形夺也有一定的影响。

如有的珊瑚藻，在水强烈循环以及波浪作用较猛烈的礁石边缘上，长成紧密填集的分枝状，顶部常呈圆形，而细任分枝则生长在波浪轻微活动的水底。

完全附着形式的藻类可以在比较静止的深水中生活，也可以发育在强波浪作用带的后面。

一些造碳生物如珊瑚、苦药、层孔虫等也需要水循环好才能发育成抗浪的礁体构造。

5．海底性质海底性质对海中生物的分布有一定的影响。

石质或一般坚硬海底适于因着的生物生活。

厚完酌软体动物，通常栖居在石质海底上。

泥砂海底适于钻孔动物生活．这些生物一般壳薄。

沉积环境底层的坚硬程度可以通过研究底栖生物是固着还是移动的生活方式加以解释。

据观察，群体现瑚、蠕虫管、某些有孔虫、腹足、苦药虫、红藻、腕足类等需要坚硬的底层以固着。

通过胶结或其它方法牢固地固着在坚硬的层面上的生物能经受海水强烈动荡。

因此，群体珊瑚和红藻可以说明岩礁环境的动荡条件。

藤壶、有饺类腕足动物及蠕虫管则表示滨岸潮汐带受海浪拍击的坚硬层面。

大多数绿藻、海绵、单体珊瑚、有柄赖皮动物以及某些脆足类等生物需要坚硬的底层。

这些生物不用胶结也不用完包着，而且用根或其它方法固定在底层上。

这种底层是很少或没有受到沉积的硬底(有一定团结程度的沉积物)表层。

移动生物如掘足类、掘穴蛤、某些有孔虫以及可能还有一些移动生物组成的生物群要求柔软的底层，特别是在需要坚硬底层生物缺失情况下更能说明底层是松软的。

许多移动生物．如海星、蛇尾类、海胆、腹足类、介形虫及其它节肢类能在各种底层爬行，因而几乎不能证明底层的坚硬程度。

许多藻类生长在泥底上，常有类似纤维根的固着器深入土中。

某些绿藻选择沙底，而大多数珊瑚薛坚固地附着于岩石及共其它坚硬的物体上。

6．水的浊度通过研究底栖生物的摄食类型，可以帮助确定沉积环境是清水或是浊水，是否接受了迅速的沉积。

红藻和绿藻并不按无脊椎动物的方式摄食但是它们完全需要新陈代谢并需要强烈光线进行光合作用，即以它们为了取得最好的入射光线而喜爱清水。

大多数食悬浮物的生物只熊生活在清水中，因此，海绵、珊瑚、苦药虫及有柄类表示一种清水环境，但有些食悬浮物的生物，如只分泌管的螟虫、腕足类及某些双完类能忍受中等程度的浊度。

所有食悬浮物的生物都可以指示提供养料的潮流活动的存在。

食沉积物生机如蛇尾类、蛤、腹足类备因为它们的绥食系统已适应于从沉积物中摄取有机物，所以能忍受浊度更大的海水。

少数生物能在迅速沉积的浑浊的环境中生存，如腕足类的舌形贝、掘穴蛤、介形虫、有孔虫以及海虽等捕食型的移动生物。

上述因素在海洋各部由于深度不同，并非同样重要。

在不同的深度中，生活条件不尽相同，故其中生物的分布也极不一致。

滨海区(相当于潮汐带)即低潮线至高潮线间地区。

本区由于涨潮、落潮、波浪的冲刷，海水剧烈运动，温度变化也大，只有钻孔或固着底栖的生物存在。

本区生物为适应于经常的海浪冲击，如软体动物常发育有厚的外壳。

生物死亡后其遗体或因暴露在水面以上，通受自然营力的破坏，或被海浪冲碎扭走，因而不易保存。

浅海区自低潮线到200m的深度，相当于大陆边缘的陆棚地带(即潮下带)。

本区具有经常的相当剧烈的海水运动和温度变化，因此生活于本区的生物必须是能适应温度变化的生物。

区内由于阳光充足、氧气也充裕，海藻繁殖，而成为动物最繁衍的地带。

底栖生物中有定居底栖的，如珊瑚、海百合等；有移动底栖的三叶虫；游泳生物如鱼、头足类等。

总之本区不仅生物繁育，构造变动不大又为比较平静的沉积环境，因而生物死后遗体积聚，可大量的保存为化石。

在富含caco：的浅海中，群体生物分泌钙质硬体，如珊瑚及藻类。

因此，遗体常形成珊瑚礁及藻礁。

分泌磷灰质或硅质硬体的生物，也可造成有机磷灰岩或硅藻土等，成为有用矿藏。

半深海区200一250 om，相当大陆斜坡地区。

本区阳光极少，植物不能存在，底栖及游泳动物种类仍不少，喉数量不多。

深海区2500m以下地区。

本区海水异常安静，全然无光，仅由发光的动物所照亮。

温度低而压力大，生物极端稀少，很多动物都是视觉器官极度退化的。

远洋区广大的海面及洋面，范围辽阔，这里有大量漂浮动物(海面上阳光较充足)和少量的游泳生物。

综上所述，由于生物与其环境的统一，根据各类生物的各种组合类型，包括完整和破碎(或原地和异地)的组合，就能大致推测当时的沉积环境。

以下详述各类化石组合的环境意义。

5．养马坝组沉积岩相：养马坝组沉积岩无论在纵向上和横向上均出现碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积，形成混合沉积岩。

同时岩石中沉积构造亦反映出当时海水的两种动力作用方式——潮汐作用和波浪作用。

粮据海水动力作用方式和岩石的沉积学特征，可将该组划出混合潮坪相、·陆源砂滩相、生物碎屑滩及滩后坪相和浅水陆棚相等环境，如图17所示。

·(1)混合潮坪相：混合潮坪相见于B89—91等层，岩石主要有灰色泥晶石英粗一粉砂岩和泥晶石英细砂粗粉砂岩(图版170-1)，其次是灰色亮晶生物屑砂屑灰岩(图版170—2)。

从这些岩石学特征看出，潮坪沉积物是陆源砂与碳酸盐的混合；从物质成分上讲，可称之为混合潮坪。

虽然，沉积时有大量陆源石英砂注人海盆，但沉积环境仍为清水环境。

海水作用动力主要是潮汐，因而岩层中透镜状层理和脉状层理到处可见。

泥晶石英砂岩亦含少量腕足类、腹足类和棘皮类等生物碎屑以及泥晶砂屑。

海底胶结较弱，重结晶作用较强，后生成岩作用阶段石英砂常被碳酸盐溶蚀交代(图版170-1)。

亮晶生物碎屑灰岩中的生物屑在泥晶石英砂岩中亦可见到。

同时，还有较多的葛万藻，介形虫和少数的竹节石。

灰岩具栉壳结构，估计是因潮坪坏境有淡水注入或成岩早期暴露于地表，因而形成一种混合水成岩印境。

《2》陆源砂滩相：B9l层中上部；即B91b和B91c层；，具陆源海滩沉积特征，岩层中冲刷充填构造槽状交错层理，水平层理，(版图170-4)冲洗层理(图版170—5)均反映沉积环境的水动力条件是以波浪作用为主。

达种具波浪作用特征的沉积构造的岩石并非全为陆源碎屑岩，而是碳酸盐和陆泪碎屑的棍合，其岩性为浅灰色泥晶石英砂生物屑灰岩《图版170—6)、泥晶石英细砂，粉砂岩<版图170-7}和灰色粉晶砂屑灰岩(版图170-8)。

泥晶石英砂生物屑灰岩中石英砂达35%左右，生物碎屑约30%，泥晶砂屑和葛万藻团粒共有6%左右。

在剖面上可见泥晶．石英砂岩与泥晶生物屑灰岩或泥晶石英砂生物屑灰岩交互呈层（版图171-1）层。