深海区热液口区和极地海区-厦门大学海洋与地球学院.PPT

第十一章 深海区、热液口区和极地海区 第一节 大洋区 大洋区(oceanic zone)指大陆架边缘以外的水体，它与大陆架上方的水体是相连的，大洋区是海洋的主体。由于大陆架边缘的深度一般为200 m，因此也将200 m以深的水体称为深海(deep sea)。大洋区是地球上最大的生态区，约占地球表面积的50%。相对于近岸浅海区而言，大洋区的环境是相对稳定的。 一、主要环境特征 光照 真光层 弱光层 无光层 温度 混合层 温跃层 恒温层 溶解氧 饱和层 最小值层 富氧层 水压 每深10 m，压力增加 1个大气压 海流 大洋环流 辐散\辐聚 冷涡\暖涡 二、深海动物对环境的适应机制 对黑暗的适应 许多深海动物通过发光器产生它们自己的光线（如灯笼鱼和星光鱼等）。 对食物稀少的适应 广食性，很大的口、尖锐的牙齿和可高度伸展的颌骨，背鳍上有发光器官。 对种群稀少的适应 “补雄” 对高压的适应 多数深海动物缺少钙质骨骼，多数鱼类没有鳔。 对柔软底质的适应 长的附肢，丰富的刺、柄和其它的支持方式。 三、大洋区的生物组成 生产者以“微微型浮游植物”占优势 ，生产力低于近海。 浮游动物基本上是“终生浮游生物”。 大洋上层的动物最为丰富，经济价值比较大的有乌贼、金枪鱼、鲸等。 大洋水层食物链长，营养物质基本上在透光层矿化和再循环。 深海也有许多种类，包括多个门类 大洋中上层鱼类与底层鱼类的身体结构比较(Marshall 1980) 第二节 深海底 一、深海底地貌和沉积物 深海底是指大陆架以外的海底，包括大陆坡、大陆隆、大洋中脊、大洋盆地和海沟等地质构造。深海底的地貌远比陆地的复杂、壮观。 绝大多数深海底覆盖大量细质软泥，构成深海生物的最主要生境类型。陆地岩石的分解、海洋动物的残骸、海水中的化学反应、来自大气层的微粒等等，都是海底沉积物的来源。 深海沉积物可分为两种类型。一种是黏土颗粒，主要位于贫营养水体（如大洋中部的环流区）下方；另一种为生源软泥（biogenic ooze），位于高生产力的表层水体下方，含超过30％的生物骸骨，主要有硅质软泥和钙质软泥两类。 二、深海底的生物 深海软质底的主要生物类群 大型动物：多毛类、双壳类、端足类、等足类、涟虫类 小型动物：线虫类、桡足类、有孔虫类 固着生物：在软质底中十分少见。海扇（柳珊瑚）和海鳃 棘皮动物：蛇尾类和海参类广泛存在 虾蟹类：少，体色鲜红 海底山的生物 食悬浮物的物种如柳珊瑚、海百合、水螅、海蛇尾和海绵的密集分布。 常常吸引许多大型捕食动物，例如鲨鱼、金枪鱼、海龟和海洋哺乳动物来此聚集觅食。 海底山是新物种进化的热点区，也是古老物种的庇护所。 二、深海底的生物（cont.） 冷水珊瑚礁 分布在200~1000 m、温度介于4~13℃的黑暗深海中，故又称深水珊瑚 组织中没有依赖于光线的共生藻类，珊瑚虫以洋流带来的颗粒状有机物质、浮游动物和小的鱼虾作为食物 生长速率极其缓慢，只有热带珊瑚的十分之一 海绵礁 具有三维硅骨架的玻璃海绵 主要出现在寒冷的北太平洋水域 500~3000 m海底 每年2~7 cm的速度生长，寿命很长 三、深海底的物种多样性 深海底的物种多样性高，大量新种被发现。 土著种的比例很高。 超过6,000 m的超深渊也有很多种类，即使在10,000 m的深处，也发现有海葵、海参、多毛类、双壳类等底栖动物。 解释： 1、环境长期稳定导致小生境的分化，每个种有狭窄生态位； 2、捕食性动物不加区别地捕捉被食动物，避免了产生竞争排斥。 3、有的学者认为深海物种多样性水平高是与水温低而导致生物代谢 和生长率低，达到性成熟所经历的时间也长，减少了竞争优势种 的出现机会。 6000m之下海沟地区土著种的百分比(引自Barnes Hughes 1982) 四、深海底的食物供应 五、深海底栖动物的生物量和生产力 深海底栖动物的生物量明显随深度而下降。 单位面积生物量很低，通常小于0.5 g/m2（湿重），还不足浅海底栖平均生物量（200 g/m2）的1/400。 从生物量组成看，海绵、海参和海星常是深海底栖大型动物中最重要的种类。 由于低温、高压环境的限制，生物生长缓慢，产量很低，但深海底生物的寿命较长。 第三节 热液口区 一、海洋中的独特生态类型 1977年，美国深潜器“阿尔文”号在加拉帕戈斯（Galapagos）裂谷区2500 m深处中央海脊的火山口周围首次发现热液口（hydrothermal