上海海洋大学海洋生态学 Chapter 011 深海区、热液口区与极地海区.ppt

五、热液口生物群落的空间结构与演替 空间结构： 呈现以热液喷口为中心的环带状分布。 温度梯度控制着生物的空间分布。 各生物门类也存在杂居和共生。 演替特征：不同阶段（“年龄”）热液口的群落存在一定程度的演替序列。 嗜硫细菌→端足类、桡足类和蟹→管栖蠕虫→双壳类、多毛类和蟹类 热液喷口生物群落时空分布特征对热液口的形成、发展和消亡具有指示作用 六、热液口生态系统的研究意义 对地球生命起源的认识 化学合成细菌是在光合作用藻类生物之前出现的古老种类 最早的海洋食物链应是以化能合成为基础的 地球上的生命可能来源于、并进化于与热液口状况相似的条件 极端条件下生命活动与适应性 高温 高压 高毒 热液口生物是人类的基因资源宝库，在医药开发、基因疗法以及工业应用方面均有重要的潜在价值 第四节 极地海区 极地海区是地球上生存条件最恶劣的地区之一，寒冷的气候、季节性冻结和消融的浮冰、漫长的冬季及其所伴随的昏暗的光照（有时是24小时的黑夜）是极地海区的主要环境特征，即使是在夏季，暴风雪也会随时肆虐。然而，严酷的环境仍然养育了众多的极地生物，尤其是在环境条件有较大改善的夏季。 一、冰山与浮冰 冰山（iceberg）是从冰川和冰盖分离出的庞大飘浮冰体。 浮冰（pack ice）则是海水冻成的海冰。 极地浮冰所覆盖的面积最大可达地球表面积的13%。 海冰是一种含大量孔隙和通道的、固－液两相共生的混合体。 海冰形成的时间越长，由于卤水的外逸，海冰的整体盐度会逐渐降低。 北极和南极的浮冰 南大洋：总面积约3600万km2，在冬季海冰覆盖面积达2000万km2，夏季海冰融化，覆盖面积缩小至400万km2。 北冰洋：面积约1500万km2，冬季几乎全部被海冰覆盖，面积达1400万km2，夏季覆盖面积则为700万km2，其冬季和夏季的海冰覆盖率明显高于南大洋。 浮冰对环境影响 海冰的高反照率和对海气之间动力、热量及物质交换的影响而改变了海洋表面的辐射平衡 导致海冰覆盖区表面在冬天比无冰区表面更低的温度 海冰冻结过程释放的盐分，可加深海水表面混合层，并通过对流，影响南北半球的海水底部和顶部的组成 融化时释放相对的淡水，可使海水表面成层（例如，混合层退却至较浅的深度）。 海冰在全球热平衡和热盐循环方面起到关键的作用，继而影响全球气候 二、海冰中的生物 羽纹硅藻 鞭毛虫 有孔虫 纤毛虫 涡虫 桡足类无节幼体 猛水蚤 哲水蚤 磷虾幼体 南极磷虾 鱼类 三、海冰边缘区 海冰边缘区指浮冰区和无冰区的交界地带。 海冰融化时，淡水的释放会降低表层海水的盐度和密度，形成一个稳定的低盐表层水。 随海冰的融化，生长在海冰内的浮游植物也被“播种”到海水中，同时还包括无机营养盐、DOM、细菌、原生动物和后生动物。 海冰边缘区的水华为浮游动物乃至更大的捕食者带来了丰富的食物资源。磷虾常在边缘区集群“疯狂”觅食，集群的磷虾又吸引了海鸟、鲸和海豹等前来捕食。 边缘区还为迁徙性（洄游性）的鸟类和哺乳类提供了丰富的食物资源。 磷虾集群的粪团沉降量高，是“海雪”的主要来源。 四、南极磷虾 南大洋中的磷虾有8种。 南极大磷虾（Euphausia superba），数量最多，个体最大，其体长约6 cm，寿命为5~10年，储量超过15亿吨 。 喜集群生活，最多时每立方水体中的数量可达3万条以上 。 大量摄食浮游植物，可以从冰下刮食冰藻，也捕食桡足类等浮游动物。 南极大磷虾是南大洋海洋生物食物链的中心环节，是维持南大洋海洋生态平衡的关键 。 五、极地的底栖生物 海冰和冰山的侵蚀作用 在极地的潮间带，从秋季到春末海冰重新解冻期间只有极少的生物存在。 在一些浅水区，大型藻类、海草和无脊椎动物在海冰形成时也会被包裹在海冰内，春末海冰融化时，浒苔等生长快、生活史短的机会种常在沿岸冰蚀区成为优势种。 周期性的大冰山的侵袭事件，加上许多极地生物生长缓慢（特别在南极），使得这些区域处于不断的严重干扰和恢复的波动之中。 南、北极底栖生物群落的差异 南极许多大型底栖生物类群的种类数要比北极高1.5~6倍。 南极动植物中土著种（特有种）的比例远高于北极。 南、北极底栖生物群落的年龄存在巨大差异。 极地生物的“巨型化” ：低温、高溶氧是个体巨大的主要原因。 六、哺乳类和鸟类 南极海区的食物网（例） High Antarctic Sub Antarctic Low High 季 节 长 度 生产力 厦门大学精品课程之海洋生态学 厦门大学精品课程之海洋生态学 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