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生态系统多样性及全球海洋生物群落特征

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:生态系统多样性是最高层次的生物多样性,指在某一特定环境中的生物及与之相互作用的非生物环境的总和。海洋生物的生态系统多样性与海洋生物群落的多样性有关,以下简要介绍全球海洋生物群落及其特征。然而,生态系统受害最严重的还是近岸海域。同时海洋生物多样性的丧失远不如陆地生物多样性的丧失那样引人注意,海洋物种、遗传、生态系统多样性的丧失成为全球性危机。

生态系统多样性及全球海洋生物群落特征

生态系统多样性是最高层次的生物多样性,指在某一特定环境中的生物及与之相互作用的非生物环境的总和。海洋生物的生态系统多样性与海洋生物群落的多样性有关,以下简要介绍全球海洋生物群落及其特征。

1.近海生物群落

近海生物群落包括从潮间带到大陆架边缘内侧的水体和海底的所有生物。与大洋相比,近海海水的温度、盐度、光照条件以及其他环境因素等变化较为强烈而复杂,呈现明显的不稳定性。但这些环境因素的变化幅度,由潮间带近岸向外到大陆架内缘,逐渐变小。因此,生活于近海的海洋生物对环境变化都具有较强的适应能力,而且呈现明显的季节变化和种群交替规律。

近海的生物主要包括浮游生物、游泳生物和底栖生物。浮游生物包括浮游藻类和浮游动物(桡足类、磷虾类、水母类、栉水母类等)。游泳生物主要包括鱼类、爬行类、甲壳类和哺乳类中的一些种类。有些鱼类具有洄游习性。世界渔场几乎都位于大陆架及附近海域。底栖生物包括底栖植物(大型藻类、红树)和底栖动物(虾、蟹、螺、蛤等)。近海的底栖动物种类非常丰富,几乎包含各门类的动物,不同海洋底质生活着不同类型和具有不同生态特性的种类,形成了非常庞大而复杂的组合。

近海生态环境虽复杂而多变,但它为不同类群、不同生活习性的生物提供了良好的生存空间。这里生物资源丰富,生产力较高,渔获量占海洋总渔获量的80%以上。

2.大洋生物群落

大洋生物群落包括从大陆架边缘外侧直至深海整个海域内的海洋生物。大洋生境和近海相比,相对较稳定。但由于水深、光照等的影响,水体上层的环境诸因素变化较大,但随着水深增加趋于相对稳定。

在上层水域(水深<200 m),浮游植物以微型浮游种类占优势,浮游动物则以终生浮游动物为主。大洋上层的游泳动物种类非常丰富,经济价值极高的金枪鱼乌贼等主要分布在这一水层。中层水域(水深200~1 000 m)以大型鳕鱼和磷虾为主,其中磷虾是海洋动物食物链的重要环节。深层水域(水深>1 000 m)的生物组成以鱼类为主,其次为无脊椎动物中的多毛类、甲壳类、棘皮动物、端足类、等足类等。在万米水深的海沟内,已发现有多毛类、海葵、端足类、等足类和双壳类生物。深海生物的数量随着海水深度的增加而递减,只有在靠近大陆架的深海区生物量才较高。深海底栖生物的生物总量虽然很少,但物种多样性很高,包括蛇尾类、海百合类、硅质海绵和鼎足鱼等。

3.热泉生物群落

热泉喷出液中含有丰富的硫化氢和硫酸盐,这一特殊环境内生物群落的特征是硫化细菌极其丰富。除此之外,热泉口附近还生活有铠甲虾、双壳类、与细菌共生的巨型管栖动物、腹足类、管水母和一些鱼类。硫化细菌能够通过化能合成作用进行有机物的生产,从而为滤食性动物提供饵料。由这些生物构成的特殊的热泉生态系统,被称作“深海绿洲”。

4.河口生物群落

河口为地球上两大水域生态系统之间的过渡区。不同的河口类型及河口所处地域、气候或者底质差异的影响,使河口区环境复杂并且有很大波动。

河口的生物种类组成较贫乏、简单,生物的物种多样性相对较低,只有广盐性、广温性和耐低氧的生物种类才能生存。但就某些生物种群的个体数量而言,其丰度则很高。河口海湾是许多海洋生物最重要的养育场。该区域不仅受河流和潮流的影响,并且风的作用使得底质的沉积物(营养物质)重新悬浮,这就确保了该区域较高的生产力。再者,由于河口水域往往浅而浑浊,制约着捕食者追捕鱼、虾和蟹幼体的能力。许多暖温带、亚热带及热带的具有经济价值的种类,都阶段性地依赖于海湾及河口等海域。(www.xing528.com)

5.红树林生物群落

红树林生物群落是由红树植物(Mangrove Plants)大片生长成林,与其他植物及动物共同组成的一个相互联系的集合体。红树植物是能够适应并抵御高盐度海水,以特殊的“胎生”方式繁殖后代,在潮间带生活的为数不多的木本种子植物。它们分布在热带、亚热带隐蔽的或与风相平行的淤泥沉积且呈酸性的岸带,尤其是在河口及三角洲地区较多。

由于受海水温度潮汐影响,不同地区红树林群落的组成和同一区域内不同种类红树植物的分布都有明显的差异。红树植物大多适宜生长于年平均水温24~27℃的范围,我国福建厦门以北海水的年平均水温低于21℃,所以这些海域红树林的物种组成及数量都不如海南岛。大量红树植物树叶自然脱落,再被分解形成的有机碎屑是浮游生物及底栖生物的良好饵料,从而形成了以“腐屑食物链”为特征的生态系统。

6.珊瑚礁生物群落

珊瑚礁是由造礁珊瑚和造礁藻类共同组建的,广泛分布于亚热带或热带浅海。珊瑚礁海域形成了特殊的生态环境,生活着丰富的礁栖动、植物,它们共同组成了珊瑚礁生物群落。珊瑚礁生物群落的物种多样性是所有生物群落中最高的,几乎所有海洋生物的门类都有代表种类生活在珊瑚礁环境中,它们各自占有适合自身生存的生态位。

综上所述,全球海洋的生物群落主要包括近海生物群落、大洋生物群落、热泉生物群落、河口生物群落、红树林生物群落及珊瑚礁生物群落,不同海洋生物群落与相应的非生物环境共同组成了多样化的生态系统。

当今人类正面临着人口剧增、资源匮乏、环境恶化三大问题。随着陆地资源的日益减少,占地球表面积约71%的海洋已成为资源可持续利用和21世纪社会发展的重要领域。丰富的海洋资源为人类社会继续向前发展提供了美好的前景。在海洋资源中,除金属与非金属矿床、海水动力、石油及天然气等资源外,海洋生物将是现在及将来人类所依赖的最直接、最主要的资源。海洋生物可以满足人类大部分的蛋白质需求,也是重要的新药来源;多样的海洋生物还为人们提供了多种观赏生物及景观;海洋生物光合作用固定二氧化碳,有效缓解了全球气候变暖的问题。

随着科学技术及国际贸易的不断发展,人类的影响已经波及远洋。从南极企鹅体内检测到DDT,蓝鲸处于濒危状态,海洋遭受溢油的污染,等等。然而,生态系统受害最严重的还是近岸海域。同时海洋生物多样性的丧失远不如陆地生物多样性的丧失那样引人注意,海洋物种、遗传、生态系统多样性的丧失成为全球性危机。

海洋是生命的摇篮,养育着多姿多彩的海洋生物。珊瑚礁,就如热带雨林一样,以较高物种多样性而著称。而且,地球上测得的最大生产力在北太平洋海藻床。最近有证据表明,深海生物多样性也很高,在海底热泉口群落被发现的20年内,鉴定出超过20个新科或者新亚科、50个新属及上百个新种。从看似无特色的大洋中心水域至结构复杂的红树林海岸,海洋生态系统的多样性至少可以与陆地生态系统相匹敌。

海洋生物的多样性还表现在其化学成分的多样性。在特殊的海洋环境中,海洋生物为了在生存竞争中求得个体及种群的生存和延续,经过长期的演化,产生了种类繁多、功能特殊、结构新颖的生物活性物质,这些物质对海洋生物的生态联系、信息传递、化学防御和进攻机制等,往往具有极为重要的作用。海洋生物所含生物活性物质的多样性,是海洋生物最重要特征之一。

可是,人类对海洋生物多样性的了解一直十分有限。直至1938年,人们才发现腔棘鱼这个被认为是生命进化过程中的关键物种依然生活在印度洋,而在此之前只知道它的化石。直到1977年,才于东太平洋发现热泉口,同时发现了此处生活着此前人类一无所知的特殊动物类群,且热泉口具有非常复杂的生态系统。科学家估计,在深海底部可能存在约100万个未被描述的物种。对海洋的认识,以及对海洋生物多样性的深入研究将会是人类在开发利用海洋过程中的一项长期且必要的任务。

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