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第16章 地球的生态系统(4)

江苏盐城保护区

江苏盐城保护区(盐城沿海滩涂湿地)该保护区,地处江淮平原,位于太平洋西海岸。582千米的海岸线,广阔的淤泥质潮滩形成了中国沿海最大的一块滩涂湿地,孕育着大量的生物,保证了数百万计水禽的迁徙及丹顶鹤等濒危物种的越冬安全。

知识点国际湿地公约

国际湿地公约全称为《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》。1971年2月2日订于拉姆萨尔,经1982年3月12日议定书修正。各缔约国承认人类同其环境的相互依存关系;考虑到湿地的调节水分循环和维持湿地特有的动植物特别是水禽栖息地的基本生态功能;相信湿地为具有巨大经济、文化、科学及娱乐价值的资源,其损失将不可弥补;期望现在及将来阻止湿地的被逐步侵蚀及丧失;承认季节性迁徙中的水禽可能超越国界,因此应被视为国际性资源;确信远见卓识的国内政策与协调一致国际行动相结合能够确保对湿地及其动植物的保护。

河流生态

河流属流水型生态系统,是陆地和海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。与湖泊生态系统相比,河流生态系统主要具有以下特点。

(1)纵向成带现象。湖泊和水库的水温变化具有典型的水平分层现象,而在河流中却是纵向流动的。从上游到河口,水温和某些水化学成分发生明显的变化,由此而影响着生物群落的结构。鱼类在河流中的纵向分布就属这方面的例子。鱼类分布的明显纵向变化和水温、流速以及pH值的变化有关。当然这种纵向替换并不是均匀的连续变化,特殊条件和特殊种群可以在整个河流中没有明显变化。

(2)生物多具有适应急流生境的特殊形态结构。在流水型生态系统中,水流常是主要限制因子。所以,河流中特别是河流上游急流中生物群落的一些生物种类,为适应这种环境条件在自身的形态结构上有相应的适应特征,有的营附着或固着生活,如淡水海绵和一些水生昆虫的幼体,它们的壳和头黏合在一起,有的生物具有吸盘或钩,可使身体紧附在光滑的石头表面;有的体呈流线型以使水流经过时产生最小的摩擦力。从水生昆虫幼体到鱼类均可见到这现象,还有的生物体呈扁平状,使之能在石下和缝隙中得到栖息场所。

(3)相互制约关系。复杂的河流生态系统受其他系统的制约较大,它的绝大部分河段受流域内陆地生态系统的制约,流域内陆地生态系统的气候、植被以及人为干扰强度等都对河流生态系统产生较大影响。例如流域内森林一旦破坏,水土流失加剧,就会造成河流含沙量增加、河床升高。河流生态系统的营养物质也主要是靠陆地生态系统的输入。但另一方面,河流在生物圈的物质循环中起着重要的作用,全球水平衡与河流营养的输入有关。另外,它将高等和低等植物制造的有机物质、岩石风化物、土壤形成物和陆地生态系统中转化的物质不断带入海洋,成为海洋,特别是沿海和近海生态系统的重要营养物质来源,它影响着沿海,特别是河口、海湾生态系统的形成和进化。因此,河流生态系统的破坏,对环境的影响远比湖泊、水库等静水生态系统大。

(4)自净能力更强,受干扰后恢复速度较快。由于河流生态系统流动性大,水的更新速度快,所以系统自身的自净能力较强,一旦污染源被切断,系统的恢复速度比湖泊、水库要迅速。另外,由于有纵向成带现象,污染危害的断面差异较大,这也是系统恢复速度快的原因之一。具体情况还与污染物的种类、河流的水文、形态特征有关。

知识点海底河流

海底河流是指在重力的作用下,经常或间歇地沿着海底沟槽呈线性流动的水流。海底河流也像陆地河流一样,能够冲出深海平原。只是深海平原就像海洋世界中的沙漠一样荒芜,这些地下河渠能够将生命所需的营养成分带到这些沙漠中来。因此,这些海下河流非常重要,就像是为深海生命提供营养的动脉要道。英国科学家2010年7月底在黑海下发现一条巨大的海底河流,深达38米,宽达800多米。按照水流量标准计算,这条海底河流堪称世界上第六大河。像陆地河流一样,海底河流也有纵横交错的河渠、支流、冲积平原、急流甚至瀑布。

海洋生态

海洋环境

海洋在地球上是广阔连续的水域。海洋总面积3.6亿公顷,覆盖71%的地球表面,平均水深2750米,占地球总水量的97%。海洋的中心部分叫洋,具有深的浩瀚水域、独自的潮汐和洋流系统、比较稳定的盐度(约3.5%左右)。世界上四大洋的平均深度4028米。海洋的边缘部分叫海,没有独自的潮汐和洋流系统,如澳大利亚东北面的珊瑚海为世界上最大的海。两端连接海洋的狭窄水道称为海峡,如马六甲海峡连接太平洋和印度洋。海洋底部可分为大陆架、大陆坡和洋底。大陆架是各洲大陆在海水以下的延续部分,一般坡度较缓;再向海洋延伸会逐渐陡斜,这部分海底称为大陆坡;最后是深度达几千米的洋底。洋底约占海洋总面积的80%,地形起伏不平,形成海岭、海盆、海沟和海渊等。

所有海洋都是相连的,很多海洋生物能自由运动,但海水深度、盐度和温度则是主要障碍。两极和赤道的气温差会引起强风,与地球转动结合在一起,产生表层海水的洋流。因温度和盐分变化造成密度的差异还会引起深层海水的流动。水的循环流动有助于氧的溶解和营养物质的交换,风持续地把表层水吹走后,由较冷的深层海水补充,同时积累于深层的营养物质也被带到海水表层,这些现象被称为海水的上涌过程,它能形成巨大的生产能力,例如由秘鲁海流引起的上涌产生了世界上最富饶的渔场之一。

海水的运动还包括由太阳和月亮的引力作用产生的潮汐。在近海岸带,海洋生物繁多,潮汐显得特别重要,使海洋生物群落形成明显的周期性。

海洋中含有较多的盐分,大约2.7%是氯化钠,其余的是镁、钙、钾盐。大洋的盐度随季节变化非常小,而在海湾和河口的半咸淡水,盐度的季节变化却非常明显。

海洋生境的另一特点是溶解的营养物质浓度低。虽然含盐较多,但硝酸盐、磷酸盐和其他营养盐类含量稀少,而且这些生物必需的盐类存留时间短,随不同地区和季节而明显变化。仅少数有剧烈海水上涌流动的地方,营养物质非常丰富。

浅海区是介于海滨低潮带以下的潮下带至深度200米左右大陆架边缘之间。水深平均130米,光线可达海底生物群落。来自大河的淡水,使该区的盐度比大洋或深海更容易发生变化。而且从陆地输入了大量营养物质,且与纬度和洋流一道决定了海水温度和营养物质状态。水温变化大,在温带地区有季节性。底质多松软,由沙和泥沉积而成。从近海向外海方向,盐度、温度和光照的变化程度逐渐减弱。

远洋区是水深200米以上,大陆架以外远离陆地的深海水域及与之相连的海底,占地球水域的85%~90%。该区含盐量基本上稳定。在表层,波浪是主导因素,溶解氧含量高,阳光充足。深海环境稳定,温度变化小,溶解氧少,光线微弱,水的压力大,没有绿色植物的光合作用。

河口区是陆地江河淡水和海水交汇的混合区域,为淡水和海洋栖息地之间的过渡区或群落交错区。河口区水浅,水温变化大,盐度变化具有周期性和季节性,溶解氧含量较大,透明度低,底质为松软的泥沙沉积而成。

海洋生物群落

生物在海洋中无处不在,在接近大陆和海岛的周围特别稠密。浅海区是生产力最高的海洋生态系统,特别是上涌区,水流将营养物质带到表水层。主要的初级生产者有硅藻、腰鞭毛藻(甲藻)等;消费者中浮游动物为桡足类、磷虾等较大的甲壳类,还有孔虫类、放射虫类和砂壳纤毛虫等原生动物;底栖生物消费者为蛤类、海蛇尾类、多毛类、双壳类、甲壳类等。自游生物和漂浮生物为第二级和第三级消费者,如鱼类、大型甲壳动物、龟鳖类、哺乳类(鲸鱼、海豹等)和海浮鸟类等。

繁多美丽的海洋生物河口区比海洋其他区域有较高的生产力。河口生态系统的生产者利用丰富的营养物质,在全年内都能进行光合作用,主要初级生产者有海藻、海草等大型水生植物,硅藻等小型底栖植物和浮游植物;河口区一些含红色素的甲藻突然大量繁殖会形成“赤潮”,由于周期性地出现,并蔓延到沿岸水域,鱼类和其他自游生物会中毒大量死亡。河口区消费者包括地方性的半咸水动物(已适应于低盐条件下的河口湾特有种类)、海洋动物(入侵的海洋种类)和淡水动物(入侵的广盐性淡水动物)。例如,牡蛎、泥蚶和蟹等都是完全在河口湾生活的,而油蚌只是幼年期在河口区生活,几种重要的虾类的成年个体在近海生活和产卵,而幼体进入河口湾中。鲑、鳗鲡等由海水向淡水洄游,在河口湾停留时间相当长。如此多的经济鱼类依靠河口区生活,保护这些河口栖息地在经济上、生态上都具有重要意义。

远洋区的生物群落全部由营浮游生活和底栖生活的生物组成。浮游植物以“微型浮游植物”占优势。该区上涌带常见群生硅藻,消费者为多种鱼类;而珊瑚礁以藻类和腔肠动物(如珊瑚虫)的共生关系为特征;在海水上层,蓝细菌和固氮蓝藻是重要的自养性浮游生物,动物最为丰富,有金枪鱼、飞鱼、乌贼、鲨鱼、鲸等;随着海水深度增加,生产者不能生存,消费者依靠碎屑食物和上层生物为生,多为肉食者,如在远洋海水中层有磷虾类、鱼等,在远洋底层有甲壳类、多毛类、海参类,以及宽咽鱼、深海鳗和其他多种鱼类。

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