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第九章 海洋生物

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《海洋生物》教案设计

《海洋生物》教案设计

《海洋生物》教案设计第一章：海洋生物概述1.1 教学目标让学生了解海洋生物的定义和特点使学生掌握海洋生物的分类和分布培养学生对海洋生物的兴趣和保护意识1.2 教学内容海洋生物的定义和特点海洋生物的分类和分布海洋生物的保护意义1.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物观察活动1.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物观察活动的报告第二章：海洋生物的生存环境2.1 教学目标让学生了解海洋生物的生存环境特点使学生掌握海洋生物对生存环境的需求培养学生对海洋环境的保护意识2.2 教学内容海洋生物的生存环境特点海洋生物对生存环境的需求海洋环境的保护意义2.3 教学方法采用多媒体展示海洋环境的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋环境调查活动2.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋环境调查活动的报告第三章：海洋生物的繁殖和发育3.1 教学目标让学生了解海洋生物的繁殖方式使学生掌握海洋生物的发育过程培养学生对海洋生物繁殖和发育的兴趣3.2 教学内容海洋生物的繁殖方式海洋生物的发育过程海洋生物繁殖和发育的影响因素3.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物繁殖和发育的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物观察活动3.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物观察活动的报告第四章：海洋生物的适应机制4.1 教学目标让学生了解海洋生物的适应机制使学生掌握海洋生物对环境的适应策略培养学生对海洋生物适应性的兴趣4.2 教学内容海洋生物的适应机制海洋生物对环境的适应策略海洋生物适应性的研究方法4.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物适应机制的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物观察活动4.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物观察活动的报告第五章：海洋生物的保护5.1 教学目标让学生了解海洋生物保护的重要性使学生掌握海洋生物保护的方法和措施培养学生的环保意识和责任感5.2 教学内容海洋生物保护的重要性海洋生物保护的方法和措施海洋生物保护的现状和挑战5.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物保护的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物保护实践活动5.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物保护实践活动的报告第六章：海洋生物的多样性6.1 教学目标让学生了解海洋生物多样性的概念使学生掌握海洋生物多样性的重要性培养学生对海洋生物多样性的保护意识6.2 教学内容海洋生物多样性的概念海洋生物多样性的重要性海洋生物多样性的保护措施6.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物多样性的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物调查活动6.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物调查活动的报告第七章：海洋生物的利用与价值7.1 教学目标让学生了解海洋生物的利用和价值使学生掌握海洋生物资源的合理利用培养学生对海洋生物资源的保护意识7.2 教学内容海洋生物的利用和价值海洋生物资源的合理利用海洋生物资源的保护措施7.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物利用和价值的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物资源调查活动7.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物资源调查活动的报告第八章：海洋生物的面临的威胁与挑战8.1 教学目标让学生了解海洋生物面临的威胁和挑战使学生掌握海洋生物保护的方法和措施培养学生对海洋生物保护的责任感8.2 教学内容海洋生物面临的威胁和挑战海洋生物保护的方法和措施海洋生物保护的现状和未来挑战8.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物威胁和挑战的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物保护实践活动8.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物保护实践活动的报告第九章：海洋生物保护的国际合作9.1 教学目标让学生了解海洋生物保护的国际合作意义使学生掌握海洋生物保护国际合作的重要性培养学生对海洋生物保护的全球意识9.2 教学内容海洋生物保护的国际合作意义海洋生物保护国际合作的重要性海洋生物保护国际合作案例分享9.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物保护国际合作的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物保护主题的演讲活动9.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物保护主题演讲的报告第十章：海洋生物保护的未来展望10.1 教学目标让学生了解海洋生物保护的未来发展趋势使学生掌握海洋生物保护的创新方法培养学生对海洋生物保护的积极态度10.2 教学内容海洋生物保护的未来发展趋势海洋生物保护的创新方法海洋生物保护的挑战与机遇10.3 教学方法采用多媒体展示海洋生物保护未来展望的图片和视频引导学生进行小组讨论和分享组织学生进行海洋生物保护主题的创意活动10.4 教学评估学生参与小组讨论和分享的表现学生完成海洋生物保护主题创意活动的报告重点和难点解析重点环节一：海洋生物的定义和特点需要重点关注的内容：海洋生物的分类和分布，以及海洋生物的保护意义。

第九章 海洋生物

第九章 海洋生物

海洋生物多样性的利用
• （四）对海洋环境和调节全球气候的作用： • 海洋生物的生理过程对海洋环境的变化起作用。 • 珊瑚礁、红树林、海草等群落，不仅丰富了海洋 生物多样性，支持着重要的食物网，增加了海洋 生态系统中的能量流动，同时，还能缓冲风暴潮 及狂狼的冲击，保持了暗滩，而且具有造陆的贡 献。
海洋生物多样性面临的威胁
生物地理学
• 概念：研究生物在空间与时间上的分布的科学。 • 生物区系与特征区域 • 扩散：生物个体的流动（有机体的扩散，种扩散，生物群 落扩散）。 • 迁移：某些活动性较强的海洋动物，由于产卵、索饵、越 冬等需要，进行非周期性的迁移和周期性的移动、洄游， 从而改变其原有分布区的面貌。 • 分布中心：种的个体数量最多处可以认为是它的分布中心， 反映出这种生境最适宜该种生物的生存。 • 分布区：指一个种或较高分类单元的生物因遗传性和适应 能力不同产生的不同型式的分布区域。 • 阻限：在自然情况下，海洋生物种群繁殖个体数量过大时， 则向分布区外迁移、扩散，扩大其分布范围。但在迁移过 程中常会遇到各种障碍。
潮汐对海洋生物的影响
底层部分
• 海底生态效应主要取决于海底地形、底质类型 和海底以上水层的深度及其所具有的理化性质。 • 海底地形的影响：“海底热泉” • 底质类型的影响：不同的海底类型形成了不同 生态效应的区带，生活着与其相适应的生物群 落。 • 沉积物类型：大陆架外缘及孤立海底高地：浮 游生物遗体；潮间带和陆架海底：浮游生物遗 体、底栖生物的骨骼或外壳，软体动物贝壳； 深海大洋：有机物或无机物，前者为软泥，后 者为红粘土。
已被描述的物种类群
海洋生物多样性的利用
• （一）食物： • 海洋已成为世界上动物蛋白的最大源泉。 • 海上养殖生物的产量在海洋渔业总产量中占有 重要的比例。 • 丰富的海洋生物为我们提供了广阔的开发利用 前景。

《海洋生物》 讲义

《海洋生物》 讲义

《海洋生物》讲义一、海洋生物的概述海洋，这个占据了地球表面约 71%的广阔领域，是一个神秘而充满生机的世界。

在其中，生活着种类繁多、形态各异的生物，共同构成了丰富多彩的海洋生态系统。

海洋生物从微小的浮游生物到巨大的鲸鱼，从简单的单细胞生物到复杂的脊椎动物，应有尽有。

它们适应了海洋独特的环境条件，如高压、低温、高盐度和有限的光照等。

海洋生物的分布也极为广泛。

从浅海的珊瑚礁到深海的海沟，从温暖的赤道海域到寒冷的极地海洋，都有它们的身影。

二、海洋生物的分类海洋生物大致可以分为以下几类：1、浮游生物这是一类体型微小，大多数需要借助显微镜才能看清的生物。

它们包括浮游植物和浮游动物。

浮游植物主要是一些藻类，如硅藻、甲藻等，它们是海洋生态系统中初级生产力的重要组成部分，为其他生物提供了食物来源。

浮游动物则有桡足类、水母幼体等，它们以浮游植物为食，同时也是许多鱼类的饵料。

2、底栖生物这类生物生活在海洋底部。

它们有的固着在海底，如牡蛎、贻贝等贝类；有的则在海底爬行或游动，如螃蟹、海星、海参等。

底栖生物的种类繁多，形态和生活方式也各不相同。

3、游泳生物包括各种鱼类、鲸类、海豚、海龟等。

它们具有较强的游泳能力，能够在海洋中自由穿梭。

鱼类是海洋中数量最多的游泳生物之一，它们的种类繁多，适应了不同的海洋环境和生活方式。

鲸类和海豚则是海洋中的哺乳动物，具有高度发达的智力和社交行为。

4、海洋微生物海洋微生物包括细菌、真菌、病毒等。

它们在海洋生态系统中发挥着重要的作用，参与物质循环、分解有机物等过程。

三、海洋生物的特点1、独特的身体结构为了适应海洋环境，海洋生物发展出了独特的身体结构。

例如，鱼类通常具有流线型的身体，以减少在水中的阻力；海豚和鲸鱼具有厚厚的脂肪层，用于保暖和储存能量；一些深海生物则具有能发光的器官，用于在黑暗的环境中寻找食物和配偶。

2、出色的呼吸系统海洋生物的呼吸方式也各不相同。

鱼类通过鳃来呼吸，鳃可以有效地从水中摄取氧气。

海洋学导论9(海洋生物)

海洋学导论9(海洋生物)

水温
盐度
光照
海水温度受纬度、季节 和洋流影响，从极地的 冰冷到热带地区的温暖。
海水的盐度大致稳定， 但近岸水域可能因河流、 降雨等影响而盐度较低。
浅海水域的光照充足， 影响浮游植物的光合作
用和珊瑚礁的生态。
压力与深度
不同深度的海水环境对 海洋生物的生存有显著 影响，深海生物适应了
高压的环境。
02 海洋植物
海洋生物的多样性
物种多样性
海洋中存在数以万计的物种，从 单细胞的浮游生物到复杂的鱼类、
哺乳动物等。
生态系统多样性
不同的海洋环境（如珊瑚礁、深海、 极地海域等）孕育着独特的生态系 统，支持着丰富的生物多样性。
遗传多样性
同一物种的海洋生物也可能因为地 理隔离和适应性进化而产生丰富的 遗传多样性。
海洋生物的生存环境
海洋生物的资源利用
渔业资源
海洋生物是重要的食物来 源，为人类提供丰富的渔 业资源，包括鱼类、贝类、 甲壳类等。
医药资源
许多海洋生物具有药用价 值，如海藻、海绵、珊瑚 等，可用于提取药物成分。
生态旅游资源
海洋生物的多样性和美丽 景观吸引着大量游客，为 生态旅游提供了丰富的资 源。
海洋生物的保护与可持续发展
软体动物种类繁多，包括双壳 类（如牡蛎、贻贝）、头足类 （如章鱼、鱿鱼）、腹足类（
如蜗牛）等。
软体动物适应了各种不同的生 活环境，从浅海到深海，从热
带到寒带都有分布。
软体动物具有柔软的身体，通 常覆盖着一层石灰质的壳，以 保护自己免受天敌的侵害。
软体动物是海洋生态系统中的 重要组成部分，许多种类是重 要的食物来源，同时也在沉积 物搬运、海底侵蚀等方面起着 重要作用。

第九章 海洋生态系统的分解作用与生物地化循环

第九章 海洋生态系统的分解作用与生物地化循环

二,主要分解者生物类别
(一)细菌 1. 细菌是很重要的分解者,特别是一些难分解物质 细菌是很重要的分解者, 2. 复杂性: 很多研究表明,细菌不仅分解有机物释出营养盐, 很多研究表明,细菌不仅分解有机物释出营养盐,同时也会从 介质中吸收无机营养物质. 介质中吸收无机营养物质. ①底物化学组成:C:N比值 底物化学组成:C ②底物氨基酸含量 ③也有的研究表明,异养细菌的自然群落同化与产生NH4+是同 也有的研究表明,异养细菌的自然群落同化与产生NH 时进行的 ④海洋细菌常因受病毒感染而死亡,其主要溶解产物是营养物 海洋细菌常因受病毒感染而死亡, 质的一种重要的潜在来源. 质的一种重要的潜在来源. (二)微型食植者(micro-grazers) 微型食植者(micro-grazers) 1. 原生动物也是海洋生态系统中重要的营养物质再生者
以底栖滤食和食底泥动物的活动为例: 生物沉降:滤食性动物通过摄食活动去除水层中的 POM使之 POM使之 作为粪球被沉降到沉积物表面或内部的过程. 作为粪球被沉降到沉积物表面或内部的过程. 加速水层有机颗粒沉降,表明生物沉降在沉积物― 海水界面 加速水层有机颗粒沉降, 表明生物沉降在沉积物― 物质交换方面比天然颗粒沉降作用更为重要 . 生物扰动 ( bioturbation): 底栖动物通过摄食 , 建管 , 筑穴 生物扰动( bioturbation) 底栖动物通过摄食, 建管, 以及对沉积物的搬运, 以及对沉积物的搬运 , 混合过程改变了沉积物的物理化学性 质. 食沉积物的动物在吞食底泥时同时将细菌,纤毛虫, 变形虫, 食沉积物的动物在吞食底泥时同时将细菌, 纤毛虫, 变形虫, 扁虫,线虫的集合体一并吞食,促进POM有效矿化的作用, 扁虫,线虫的集合体一并吞食,促进POM有效矿化的作用, 又有控制细菌和微型分解者数量的作用. 又有控制细菌和微型分解者数量的作用.

海洋科学导论 第九章：海洋生物的多样性

海洋科学导论 第九章：海洋生物的多样性
①海洋食物链较长，4—5级，陆生食物链2—3级；
②海洋食物链的许多环节是可逆的、分支的，网络 状的营养关系比陆地的更多样化、复杂化；
③食物链只表示物质和能量的流动方向；
④食物链每升高一个层次，能量就有所损失，食物 链层次越多，总体效率越低；
⑤食物网的结构是可变化的。
微型食物网：海洋中自养和异养的超微型浮游生物、微型浮 游生物和小型浮游生物之间形成的网络状营养关系。
影响海洋生物吸收和积累的因素
污染物浓度、污染物质不同化学形式、不同污染 物之间的影响、温度和盐度、生物因素
海洋污染物质的生物转移
①污染物质沿食物链的转移 污染物质在环境中稳定、生物能吸收、不易被生物
代谢分解出现污染物质生物扩大现象。
②污染物质从生物体内排出 排出的方式和途径：解吸、交换、代谢、生殖等。 生物半排出期（TB1/2）： 因生物种类、污染物种类与理化形式的不同而不
海洋污损生物：生长在 船底和海中一切设施表 面的动物、植物和微生 物。
海洋污损生物的危害： 增加船体阻力、堵塞管 道、加速金属腐蚀、使 水体中的仪表失灵、影 响声纳系统、海上浮标、 影响海水养殖等。
海洋污损生物的防治： 涂刷防污涂料。
海洋钻孔生物：在海洋中，能穿凿木船、木竹建筑、红树、岩石、
珊瑚礁以及贝壳等物体基质的生物。
海洋生物多样性的利用 ①食物 ②医药材料 ③工业材料 ④海洋生物多样性对海洋环境和全球气候的调节作用
海洋生物多样性面临的威胁
①利用过度
②自然条件改变的危害
人为的影响：填海、采伐红树林、海岸建筑、采矿等。 自然的影响：江、河带入的营养物质、悬浮物质的影响。
③海洋污染威胁
生活垃圾、工业废弃物、农业使用的化肥和农药、航运排放物、 大量的海水养殖等。

海洋化学-第9章海洋化学原理、模型理论和物质全球循环


各项系数是温度的函数：
教材P249－251
§9-1 海洋学和海洋化学若干原理
二、海水状态方程
UNESCO推荐使用的海水状态方程（t – S – ρ 关系） ①用1908个实验数据验证，标准误差为9×10－6cm3/g；对大洋水计 算的标准误差为5.0×－6cm3/g 。结果很好。 ②可应用于高压深海。 ③方程式结构比较简明，能清晰地刻划出决定海水体积弹性模量的 “纯水项”，“标准大气压项”，“压力项”、“盐度项”和“温度项”，给研 究和计算带来很大方便。
输入：河流CRVR; 输出：转入沉积物 fP，海水蒸发 “0”。 则 fP=CRVR
f = = CRVR P
CRVR CRVR + CDVM − CSVM
1 = 14 海洋每循环一次约1000年（+ VM ( CD − CS ) C, 即为由表层下沉到深层的颗粒态营养元素 1 VR CR CR
的量。
§9-2 海洋化学模型和元素存在形式
一、海水化学模型计算方法：化学平衡计算法
什么是海水化学模型？ … …P287 －海水化学模型如何建立？ （如何定量了解海水中元素存在形式？） ……
§9-2 海洋化学模型和元素存在形式
一、海水化学模型计算方法：化学平衡计算法
化学平衡计算法 －影响元素存在形式的因素有哪些？ －这些因素对元素存在形式产生如何影响？ … …P287－289
§9-1 海洋学和海洋化学若干原理
二、海水状态方程（P248－251，结合海洋学、海洋物理化学）
UNESCO推荐使用的海水状态方程（t – S – ρ 关系）
式中P为压力，K和K0为压力为P和1 atm时海水的正割体积弹性模量，
ρSTP和ρST0分别为P和1 atm时的海水密度。 ρST0为纯水密度和盐度的函数， K0为纯水KW和盐度的函数：

海洋生物学 第九章 海洋环境中的微生物


适宜于15-20盐度海水培养
4.对氧的需求
绝大多数海洋环境分离出来的是兼性厌氧菌。
表层水域存在少数专性好氧菌； 深海或海底较多专性厌氧菌； 海洋趋磁细菌，大多属于“微好氧菌”，多数在好氧与厌氧
环境中不生长，尽在微氧条件下生长。
5.营养类型的多样性
海洋中很多微生物种类属于混合营养型。
一些自养菌也能营异养生活； 一些异养菌也兼有自养型； 有些蛭弧菌可营异养腐生，却多以“吃”细菌为生。
• 冷并不意味着温度低，甚至比周围海水高一点。 • 高浓度的硫化物和甲烷等支持大量的微生物群体。
通常
远洋菌
最适生长温度
陆缘及海洋生物病原菌
陆生菌
堆肥中细菌
18℃-22℃； 25℃-28℃； 30℃-37℃ 42℃-45℃
许多海洋细菌能够在0℃-4℃下缓慢生长，甚至-5℃也有生长。
7
一般认为生物温度范围（人除外），-23℃-100℃
冰岛温泉（98℃） 藻类
法国塞纳河分离 嗜热脂肪芽孢杆菌 70℃
单胞菌属、假单胞菌属、交替单胞菌属、弧菌属等。
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3.对盐度的需求
海洋微生物的基本特征就是需要海水环境才能生长。 钠离子是海洋细菌生长所必需的，但不是唯一成分。
多数 极端嗜盐菌 河口、红树林
盐度30
即可生长良好
盐度150-300 可在死海中生长
5
2.结构特征
海洋中约95%，土壤 中不足50%。
• 海洋细菌多为G-细菌。
VBNC可能是海洋细 菌的主要抗逆休眠 体存在形式。
• 海洋中产休眠芽孢的种类较少。

第九章 海洋环境要素调查及评价(海洋生物资源调查技术)


器差校正
(1) 计数器差校正 将钢丝绳通过计数器，自绞车上放出来，当钢丝绳的起
端通过计数器时，将指针拨到“0”处，到放出一定数量 （100～200m）后，用卷尺量取经过计数器的钢丝绳实际长 度。 校正系数以A表示，即： A=L/I 式中：L为所放出钢丝绳的实际长度 I为计数器的示数。
计数器的校正值a 按下试计算 a=I(A-1) a的正负值由A决定，A大于1是正号，A小于1是负号，
光量和水深的关系
深度（m） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
光量 （％）
100
52
40
37
34
32
32
31
31
30
29
可以看出，阳光射达海水中1m深处几乎消失一半，10m处则 消失了近70％，在海水中，光线的强度是随着深度以自然对数 e的负指数规律递减的。
透明度的新定义为：一平行光束在水中传播一定距离后， 其光能流I与原来光能流I0之比，即： T=I/ I0
观测深水层水温时，温度计 需要颠倒过来，此时表示现 场水温的水银拄与原来的水 银拄分离。
（1） 结构
有闭端和开端，均需配在颠倒采水器上 使用。
前者用于测量水温，后者与前者配合使 用，确定仪器的沉放深度。
闭端颠倒温度计使用两只温度计—— 主要温度计和辅助温度计一同装在一 个厚壁玻璃套内。 主温用于测量水温，辅温用于测量玻 璃套管内的温度以进行还原订正。
可以预先计算出对应于该计数器各种示数的校正值。 将计数器所指示的钢丝绳长度加上校正值，即实际钢丝绳长度。
(2) 钢丝绳的倾斜校正 在测深时，由于受到海流的影响，钢丝绳发生倾斜。因
此钢丝绳的长度比实际的深度大，需进行倾角订正。
仪器沉放的实际深度可按下式计算：

海洋学导论-(生物)第九章


生物细胞质壁分离。
(4)盐度的作用 生物盐是必需的常量营养物质，如溶解态N、P、Ca、S、Mg
等；代谢催化剂是微量营养物质，如Mn、Fe、Cu等。
（三）深度。 （1）海水静压力--增1013hPa/10m。动物的压力生态幅一般很大。 （2）光照深度-清澈，200m；浑浊，≤30m，透光层为植物、光合微生物
9.1.2
底层部分（Benthic division） （P274）
一、海底地形的影响 海底地形是相当复杂的，大陆架、大陆坡、海盆、海沟、大洋中脊形态各异， 条件迥异，对生物影响各不相同。不同的海底类型形成了不同生态效应的区带， 生活着与其相适应的生物群落。
二、底质类型的影响 （P275）
（1）（浅海）沉积物组成--生物遗体和有机沉积物可遍布于全部的海底。 底栖生物遗体之量较浮游生物多；但大陆架的外缘以及孤立的海底高地上，浮 游生物的遗体却构成沉积物的主体。 （2）（深海）大洋沉积物--以有机物为主（软泥（oozes）） ，也可能以无 机物为主（红黏土（red clay） ）。
深海平原和洋中脊及其特有的“热泉”海底。海底所处深度在2000 （3000）
m～6000m之间。 （4）深渊海底（hadal），包括部分深海平原和更深的海沟。海底所处深度
在6000m以下直至10000m以上的沟底。
§9.2 海洋生物多样性
9.2.1 生万种生物，科学家已命名约有140万种；生物多样性 （biological diversity ）是一个包括物种、基因和生态系统的概括性的术语。 定义：是所有生物种类，种内遗传变异和它们的生存（栖息地）环境的总称。 通常包括遗传多样性（基因多样性） 、物种多样性和生态系统多样性三个层次。保 护生物多样性是人类赖以生存与发展的基础。
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• 9.2.1生物多样性概念
•
• 生物多样性(ity或简写为 biodiversity)是一个包括物种、基因和生态系统的 概括性的术语，可简单表述为“生物之间的多样 化和变异性及物种生境的生态复杂性”(OTA， 1987)。也就是说，生物多样性是所有生物种类， 种内遗传变异和它们的生存环境的总称，包括所 有不同种类的动物、植物和微生物，以及它们所 拥有的基因，它们与生存环境所组成的生态系统 (汪松、陈灵芝1990)。生物多样性通常包括遗传 多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
• (2)潮下带(sublittoral)，为浅海海域。水层部分 最大深度一般不超过200m，离岸宽度变化很大， 平均为80km。海底地形较为平坦，坡度较小，以 大陆缘为外界。
• 二、大洋区(OceanicProvince)
• 包括大陆架以外的全部海洋区域。水层部分 (Pelagicdivision)从垂直方向可分为
9.2 海洋生物多样性
• 生物多样性是人类赖以生存的条件，是经济得 以持续发展的基础。人类生存与发展，归根结底， 必需依赖于自然界各种各样的生物(资源)和生态 环境。生物多样性不仅为人类提供了生存所需要 的食物、药品、工业原料和能源等，同时对调节、 维持生态平衡，稳定环境具有关键作用。占地球 表面积71％的海洋，不仅控制着许多自然过程， 而且是人类未来食物和能源的宝库。海洋是维持 生命的整体系统中一个不可缺少的部分。研究、 保护并发展海洋生物多样性，使人类有可能多方 面、多层次地持续利用甚至改造这个生机勃勃的 生命世界。
• 大陆沿岸流和大陆入海径流虽不如大洋环流那样气势磅 礴，但它们对局部范围内海水温度、盐度、营养物质以及 气体和其它物理、化学环境因素的影响，尤其是对入海的 陆源物质的扩散与转运起的作用也很大。
• 三、潮汐对海洋生物的影响
• 在潮间带(tidalzone)，水体周期性涨落， 海底相应地被淹没或暴露在空气之中，环 境分带明显(图9—1)，光照、温度、干旱 (失水)等环境因素变化强烈。只有对上述环 境因素变化具有极强适应能力的海洋生物 才能在此区带内生活。
• (5)海洋超深渊层(hadalpelagic)水层深度为 (6000～10000)m。
•
• 底层部分(Benthicdivision)从水平方向，根据海底 地形和所处深度，可分为：
• (1)陆架海底(sublittoral)，包括陆海交界的潮间 带海底(littoral)，并由此延伸到水深200m的海底。
软泥主要分布于绕南极洲和横贯北太平洋一些海
区的海底；放射虫软泥几乎所有大洋海底均有分 布，尤其在赤道海区海底尤为丰富。
• 9.1.3海洋环境分区(MarineEnviromentaldivision)
• 对于海洋生物具有极大影响的海洋生态因 素，不同程度地具有“成带”或“层化” 现象，因而形成了丰富多彩的环境区域。 对海洋生物环境的宏观性区划(图9－2)，把 海洋生物环境从水平方向分为浅海和大洋 两部分。
• 二、底质类型的影响 • 生物遗体和有机沉积物可遍布于全部的海底。 • 底栖生物遗体之量较浮游生物多，而大陆架外
缘以及孤立的海底高地上，浮游生物的遗体却构 成沉积物的主体。
• 最常见的底栖生物的遗体是具有钙质的藻类、软 体动物、有孔虫、珊瑚、水螅、环节动物、棘皮 动物和海绵等。
• 潮间带和陆架海底沉积物中同样含有一些浮游生 物的遗体、底栖生物的骨骼或外壳，局部区域会 出现几乎由软体动物贝壳堆成的海底底质。深海 大洋海底沉积物可能以有机物为主，也可能以无 机物为主。前者称为软泥(oozes)，后者称为红黏 土(redclay)。
§9.1海洋生物的环境分区
• 9.1.1水层部分(Pelagicdivision)
• 一、水层环境的主要特征
• 虽然世界各大洋都是相连的，但是由于温度、盐度和深度会形成 “阻隔”，使得没有一种海洋生物能在全球海洋任何区域内自由生活。
• (一)温度
• 海水温度随着纬度、深度和季节的变化而变化，近岸水域和岛屿周 围海域的水温变化还受到陆源环境因素的影响，变化频率及温差幅度 较之外海及大洋更为强烈。
第九章 海洋生物
§9.1海洋生物的环境分区
海洋是生命的摇篮。海洋为海洋生 物的生存提供了适宜的环境，同时又制 约着生物的生活、生长、繁殖和时空分 布；另一方面，海洋生物在生命活动过 程中也不断地影响其周围的环境。因此， 海洋生物与环境之间是一种既适应又制 约，又反馈的相辅相成的统一体。
海洋生物的栖居环境分水层和底层两 部分。
• (2)半深海底(bathyal)，与大陆缘相连接的大陆 斜坡，所处水深从200m急剧下降到2000～ 3000m。
• (3)深海海底(abyssal)，由大陆斜坡继续向深层 倾斜，转而形成大陆隆、深海平原和洋中嵴及其 特有的“热泉”海底。海底所处深度在 2000(3000)～6000m之间。
• (4)深渊海底(hadal)，包括部分深海平原和更深 的海沟。海底所处深度在6000m直至10000m以 上的沟底。
• 水温对海洋生物是极为重要的生态限制因子，通过自然选择保留至 今的每一种海洋生物对水温的适应都有特定的范围，即各有所能忍受 的最低、最高和最适温度，及其生长、发育和繁殖阶段所要求的最低 和最高温度。因此，水温是决定海洋生物的生存区域、物种丰度及其 变动的主要环境因素。
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根据海洋表层水温等温线与纬度平行分布格局，从生物地理学角
• 二、海水运动的综合效应
• 上升流或铅直方向的海水混合，能把较冷但富有营养物 质的深层海水输送到上表层，使之成为富于生产能力的海 域。这些海域往往是渔场所在。世界上最富饶的渔场之一 就位于秘鲁海流引起的上升流区域。该上升流海域不仅肥 育了鱼类，同时亦维持了巨大的海鸟种群，使近岸及岛屿 上堆积了数以万吨的鸟粪。如果没有这类海流，大量的营 养物质就会永久失落在洋底而再也无法利用。此外，极地 上层冷水下沉，把含氧量较高的上层冷水通过深层流传送 到赤道附近，从而补充了热带大洋深处的含氧量。
• 一、浅海区(NeriticProvince)
• 浅海区指大陆架(Continentalshelf)海域。包括 潮间带和潮下带。
• (1)潮间带(littoral)，从高潮时浪花可以溅到的 岸线，至退潮时水面以上的地带。它是陆地与海 洋之间一个狭长的过渡带(交界处)。潮间带空间 的大小决定于潮汐类型和潮间带海底的地形。
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• 2.光照深度光照强度随着水深的增加而指数下降。在清澈 的海水中，水深25m处，大部分红光被吸收，依次是橙光、
黄光和绿光。在清澈的大洋区，光线透射的深度可达 200m，但这里仅有在波长495nm附近的蓝光。在混浊的 沿岸带水体，有效的光线透射很少能超过30m水深。海洋 水体因此形成了浅薄的透光带(层)(Photiczone)和深厚的 无光带(层)(aphoticzone)两大部分。为数极少的海洋高等
• 除了需要量大的常量营养物质外，生物生命系统活动中还需要微量 营养物质(micronutrients)。按其功能分为三类：(1)光合作用所必需的 是Mn、Fe、Cl、Zn和V；(2)氮代谢需要Mn、B、Co、Fe；(3)其它代 谢功能需要Mn、B、Co、Cu和Si。它们中的大多数元素亦是动物所 必需的。许多微量营养物质和维生素相似，对生物的生命活动过程起 着催化剂作用。
• 大洋海底沉积物的结构的三种主要类型：生物遗 体及有机物含量少于30％的以无机物质为主体的 红粘土；生物遗体及有机物含量超过30％、以浮 游植物(硅藻)和含有硅质结构的浮游动物遗体及 有机物为主的硅藻软泥；由球房虫、颗石藻 (Coccol-ithophoridae)等组成的钙质软泥。红黏土 和球房虫软泥为各大洋中最主要的沉积物；硅藻
• (1)海洋上层(epipelagic)水层深度为(0～200)m。
• (2)海洋中层(mesopelagic)水层深度为(200～ 1000)m。
• (3)海洋深层(bathypelagic)水层深度为(1000～ 4000)m。
• (4)海洋深渊层(abyssopelagic)水层深度为 (4000～6000)m。
• 盐度：影响渗透压，大多数海洋生物体和海水是等渗性 的。虽然海洋硬骨鱼类的血液和组织里的含盐量较低(它 们是低渗透压的)，但它们在咽下水分与经过鳃时可主动 排出盐分而调节渗透压。
• 渗透压的剧烈变化——使细胞破裂或“质壁分离”，影响 生物新陈代谢。
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• 此外，海水中存在生命所必需的全部溶解盐类——生物盐 (biogenicsalts)，或称生物离子。氮和磷酸盐被认为是生物的常量营 养物质(macronutrients)，这对海洋植物尤为重要。与陆地生物一样， 充足的“肥料”是保证“产量”的重要因素，海水中生物盐浓度能直 接影响海洋植物的丰度从而影响到海域的初级生产力。哈钦森 (Hutchinson，1959)曾提出“在生物体内所有的元素当中，以磷的生 态学意义最大，因为生物体内磷和其它元素的比例，要比这些元素最 初来源的比例大得多。所以，除水之外，磷的缺乏，比任何其它物质 的缺乏都更为限制地球表面任何地区的生产力”。氮、磷之后是钾、 钙、硫、镁等。软体动物和脊椎动物等需要大量的钙；镁是叶绿素的 必需成分，而叶绿素是植物进行光合作用的基础。
• 一、遗传多样性
• 广义的遗传多样性是指遗传信息的总和，包含 栖居于地球上的植物、动物和微生物个体的“基 因”在内。
• 遗传多样性实际上是遗传信息的多样化，而遗 传信息储存在染色体和细胞器基因组的DNA序列 中。虽然自然界内所有生物都准确地复制自己的 遗传物质DNA，将自己的遗传信息一代一代地遗 传下去，保持遗传性状的稳定性，可实际上，自 然界和生物本身有许多因素能影响DNA复制的准 确性。这些影响因素可能引起的变化是多种多样 的，从一个碱基对的变化，到DNA片段的倒位、 易位、缺失或转座而引起多个碱基对的变化，而 导致不同程度的遗传变异。随着遗传变异的积累， 遗传多样性的内容也就不断地得到丰富。