海洋与海洋生物间的相互关系课件.ppt

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1、海洋与海洋生物间的相互关系,整理课件,海洋与海洋生物间的相互关系整理课件,第一节 海洋概论第二节 海洋环境因素及其与海洋生物 间的相互关系,主要内容,整理课件,第一节 海洋概论主要内容整理课件,第一节 海洋概论,一、导论二、海水特性及其对海洋生物生活的意义三、世界大洋四、中国海五、海洋环境的划分,整理课件,第一节 海洋概论一、导论整理课件,一、导论,地球的面积：海洋的面积：平均深度：最大深度：海洋体积：,整理课件,一、导论地球的面积：整理课件,世界地图,马里亚纳海沟底部计算机三维图,整理课件,世界地图马里亚纳海沟底部计算机三维图整理课件,海与洋的区别,整理课件,海与洋的区别海洋海是洋的边缘部分

2、，隶属各大洋，以海峡或岛屿与,海的分类,根据所处位置，可以分为：边缘海、陆间海、内陆海、海湾、海峡等。,整理课件,海的分类整理课件,二、海水特性及其对海洋生物生活的意义,1. 海水中的溶解物质（见表21，p11） ；2. 海水的热学特性：热容量、蒸发潜能、比热容和 热导率；3. 海水为微碱性缓冲溶液；4. 海水的密度：是温度、盐度、压力的函数；5. 海水的黏性：其实质是海水对流动的阻力，与温度、 盐度有关；6. 海水的表面张力：随温度和盐度的升高而增大 。,整理课件,二、海水特性及其对海洋生物生活的意义1. 海水中的溶解物质,五、海洋环境的划分,1、海洋具有三大环境梯度 （1）赤道到两极的纬度

3、梯度 （2）从海面到深海海底的深度梯度 （3）从沿岸到开阔大洋的水平梯度2、海洋环境的划分,整理课件,五、海洋环境的划分1、海洋具有三大环境梯度整理课件,赤道到两极的纬度梯度,主要表现为赤道向两极的太阳辐射强度逐渐减弱，季节差异逐渐增大，每日光照持续时间不同，从而直接影响光合作用的季节差异和不同纬度海区的温跃层模式。,整理课件,赤道到两极的纬度梯度主要表现为赤道向两极的太阳辐射强度逐渐减,从海面到深海海底的深度梯度,主要由于光照只能透入海洋的表层（最多不超过200m），其下方只有微弱的光或是无光世界。温度也有明显的垂直变化，底层温度很低且较恒定，压力也随深度而不断增加，有机食物在深层很稀少。,

4、整理课件,从海面到深海海底的深度梯度主要由于光照只能透入海洋的表层（最,从沿岸到开阔大洋的水平梯度,从沿海向外延伸到开阔大洋的梯度主要涉及深度、营养物含量和海水混合作用的变化，也包括其他环境因素（如温度、盐度）的波动呈现从沿岸向外洋减弱的变化 。,整理课件,从沿岸到开阔大洋的水平梯度从沿海向外延伸到开阔大洋的梯度主要,海洋环境的划分,水层环境水底环境,整理课件,海洋环境的划分水层环境整理课件,水层环境,水平方向划分近海带：又称沿岸区和近岸区。大洋区：又称远洋区，占世界海洋的大 部分。,整理课件,水层环境水平方向划分整理课件,近海带及其特点,水平距离以200m等深线与大洋区为界。此处一般是大陆架

5、的边缘，同时大体上相当于水层环境中真光带和无光带的界限。特点：1、盐度变化幅度较大，一般低于大洋；2、理化因素具有季节性和突然性的变化；3、营养元素和有机物质丰富；4、生物种类和生物量大，生物多为广温性和广盐性；5、是许多经济生物的产卵场、索饵场和栖息地。,整理课件,近海带及其特点水平距离以200m等深线与大洋区为界。此处一般,大洋区环境特点,1、空间广阔，垂直幅度大；2、透明度大，呈现深蓝色；3、化学成分稳定，盐度较高，营养成分较低；4、生物种类和生物密度低；5、理化性质在空间和时间上的变化不大。,整理课件,大洋区环境特点1、空间广阔，垂直幅度大；整理课件,大洋区分层,上层：中层：深层：深渊

6、层：超深渊层：（图示）,整理课件,大洋区分层上层：整理课件,整理课件,整理课件,水底环境,所有海底及高潮时海浪所能够冲击到的全部区域。划分 潮间带： 潮下带： 深海带： 深渊带： 超深渊带：,整理课件,水底环境所有海底及高潮时海浪所能够冲击到的全部区域。整理课件,第二节 海洋环境因素及其与海洋生物之间的相互关系,环境的概念广义的概念：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体的一切事物的总和。在生物科学中的概念：环境是指生物栖息地，以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。在环境科学中的概念：人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类

7、生活和发展的各种因素的总和。,整理课件,第二节 海洋环境因素及其与海洋生物之间的相互关系环境,生态因子,生态因子定义生态因子作用的一般特征生态因子的限制性作用生态因子的生态作用及生物的适应,整理课件,生态因子生态因子定义整理课件,生态因子定义,环境中对生物生长、发育、生殖 、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。包括温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。,整理课件,生态因子定义 环境中对生物生长、发育、,生态因子作用的一般特征,综合作用主导因子作用 直接作用和间接作用 阶段性作用不可替代性和补偿作用,整理课件,生态因子作用的一般特征综合作用整理课件,生态因子的限制性作用, 限制因子

8、： 限制生物生存和繁殖的关键性因Liebig最小因子定律：植物的生长取决于处在最小量 状况的必需物质。 Shelford耐性定律：生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量或质不足或过多，超过某种生物的耐性极限或生态幅，则使该物种不能生存，甚至灭绝。生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小，决定于各个种的遗传特性。,整理课件,生态因子的限制性作用 限制因子： 限制生物生存和繁殖的关键,生态因子的生态作用及生物的适应,理化环境因素海洋沉积物因素生物性环境因素,整理课件,生态因子的生态作用及生物的适应理化环境因素整理课件,理化环境因素,光因子的生态作用及生物的适应温度因

9、子的生态作用及生物的适应水因子的生态作用及生物的适应盐度因子的生态作用及生物的适应表层流溶解气体,整理课件,理化环境因素光因子的生态作用及生物的适应整理课件,光因子的生态作用及生物的适应,光强的生态作用及生物的适应光质的生态作用及生物的适应生物对光周期的适应,整理课件,光因子的生态作用及生物的适应光强的生态作用及生物的适应整理,光质的生态作用及生物的适应,不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成影响不同。光合作用的光谱范围只是可见光区。 可见光对动物生殖、体色、迁徙、毛羽更换、生长、 发育都有影响。 不可见光对生物的影响也有多方面,整理课件,光质的生态作用及生物的适应不同光质对植物

10、的光合作用、色素形成,不可见光对生物的影响,昆虫对紫外光有趋光现象，草履虫则为避光反应。紫外光致死作用 波长360nm开始杀菌 波长340-240nm可使细菌、真菌、线虫卵及病毒停止活动。 波长200-300nm杀菌力强，能杀灭空气、水面及物体表面的微生物。,整理课件,不可见光对生物的影响昆虫对紫外光有趋光现象，草履虫则为避光反,紫外光杀生物的机理,细胞对光波的吸收谱线有一个规律，在250270nm的紫外线有最大的吸收，被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA，它起到一种光化作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，使DNA分子中相邻的嘧啶形成嘧啶二聚体,抑制DNA复制与转录等功能 。

11、使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。,嘧啶二聚体,整理课件,紫外光杀生物的机理 细胞对光波的吸收谱,生物对光周期的适应,昼夜节律光周期现象 植物的光周期 动物的光周期,整理课件,生物对光周期的适应昼夜节律整理课件,温度因子的生态作用及生物的适应,温度因子的生态作用生物对极端温度的适应温度与生物的地理分布变温与温周期现象物候节律休眠,整理课件,温度因子的生态作用及生物的适应温度因子的生态作用整理课件,温度因子的生态作用,温度与生物生长 生物生长的“三基点” 每一种酶的活性都有它的最低温度最适温度最高温度相应形成生物生长的“三基点” 一定温度范围内，生物的生长速率与温度成正比。温度与生物

12、发育 低温“春化”,整理课件,温度因子的生态作用温度与生物生长整理课件,生物对极端温度的适应,生物对低温环境的适应生物对高温环境的适应,整理课件,生物对极端温度的适应整理课件,生物对低温环境的适应,形态方面生理方面,整理课件,生物对低温环境的适应形态方面整理课件,生物形态对低温环境适应, 北极和高山植物的芽和叶片有油脂保护、芽具鳞片、植物体表面有蜡粉和密毛、植物矮小并长呈匍匐、垫、莲座状，有利于保温。 高纬度的恒温动物比低纬度的体型大。（个体大的动物其单位体重散热量相对较少Bergman规律）恒温动物身体突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低温环境中有变小变短的趋势（Allen）阿伦规律。恒温动物在

13、寒冷季节增加毛、羽数量和质量或增加皮下脂肪的厚度来提高身体隔热性能。,整理课件,生物形态对低温环境适应 北极和高山植物的芽和叶片有油脂保护,生物生理对低温环境适应,生活在低温环境中的植物通常以减少细胞的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低冰点，增加抗寒能力。如鹿蹄草（Pirola）可使结冰温度下降到零下31度。动物靠增加体内产热量保持体温并增强御寒能力。,整理课件,生物生理对低温环境适应生活在低温环境中的植物通常以减少细胞,生物对高温环境的适应,形态上植物：生有密绒毛和鳞片，过滤一部分阳光；植物体呈白色、银白色，叶片发亮能反射大部分阳光；叶片垂直排列使叶片折叠，减少光的吸收面积；生有厚的木

14、栓层具绝热和保护作用。行为上动物；夏眠、穴居、昼伏夜出等。生理上植物主要是降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度；其次靠旺盛蒸腾作用、反射红外线。,整理课件,生物对高温环境的适应形态上植物：生有密绒毛和鳞片，过滤一部,变温与温周期现象,变温与生物生长 种子萌发期 变温下大多数植物发芽较好如毒芹、草地早熟禾、鸭茅。 在恒温下与变温下发芽同样好的如胡萝卜、猫尾草、黑麦草 生长期 植物生长要求温度因子有规律的昼夜变化变温与干物质积累 北方水果甜（昼夜温差）,整理课件,变温与温周期现象变温与生物生长整理课件,物候节律 研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学-物候学 动物的活动与休眠 动物的繁殖期与

15、性腺静止期 动物的定居与迁徙休眠：生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效的生理机制。,整理课件,物候节律整理课件,水因子的生态作用,水是生物生存的重要条件水对动植物生长发育的影响 植物：“三基点”最低、最高、最适；种子萌发。 动物：水分不足滞育或休眠；周期性繁殖与水有关。水对动植物数量分布的影响 地球降水不均匀植被分布不同动物种类不同生物对水因子的适应,整理课件,水因子的生态作用水是生物生存的重要条件整理课件,水是生物生存的重要条件,水是生物体的组成成分。水是很好的溶剂。水是生物新陈代谢的直接参与者。水是光合作用的原料。水有较大的比热，环境温度剧变时可缓和调节体温水能使生物保持

16、一定的状态，维持正常生活。,整理课件,水是生物生存的重要条件水是生物体的组成成分。整理课件,生物对水因子的适应,植物对水因子的适应水生植物陆生植物动物对水因子的适应,整理课件,生物对水因子的适应植物对水因子的适应整理课件,水生植物,水体环境的特点：弱光、缺氧、密度大、粘性高、温度变化平缓、能溶解各种无机盐类。水生植物的特点（水生植物与陆生植物的本质区别）: 具发达的通气组织；机械组织不发达甚至退化；叶片多分裂成带状、线且状很薄。水生植物分类 沉水植物、浮水植物、挺水植物。,整理课件,水生植物水体环境的特点：弱光、缺氧、密度大、粘性高、温度变,陆生植物,湿生植物：抗旱能力弱中生植物：具完整的保持

17、水分平衡的结构和功能旱生植物：耐干旱,整理课件,陆生植物湿生植物：抗旱能力弱整理课件,动物对水因子的适应,水生动物对水因子的适应（渗透压）陆生动物对水因子的适应（湿度） 形态结构上的适应 （防止水分蒸发） 行为的适应（躲避等） 生理适应（体内具储水结构）,整理课件,动物对水因子的适应水生动物对水因子的适应（渗透压）整理课件,盐度因子的生态作用及生物的适应,盐度 盐度是海水总含盐量的度量单位，它的定义是：当碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘已为氯取代，所有有机物均已完全氧化时，1kg海水中所含全部可溶性无机物的总质量（g）,或简单地定义为溶解于1kg海水中的无机盐总质量(g)。,整理课件,盐度因子的

18、生态作用及生物的适应盐度整理课件,海水的组分 海水的溶解物质包括无机物、有机物和溶解气体。海洋盐度分布盐度对海洋生物的影响,整理课件,海水的组分整理课件,海洋盐度分布,大洋表层水盐度变化不大（3237），平均为35。 纬度2030海区较高。 温带和两极海洋及热带海区的赤道带盐度较低。 原因不同：赤道带盐度较低，是由于大量降雨和风速减弱的缘故； 两极海水盐度较低是因为低温蒸发弱和极地的融冰。“Marcet原则”（海水组成恒定性规律） 尽管大洋海水的盐度是可变的，但其主要组份的含量比例却几乎是恒定的，不受生物和化学反应的显著影响，此即所谓“Marcet原则”，或称海水组成恒定性规律。,整理课件,海

19、洋盐度分布大洋表层水盐度变化不大（3237），平均为3,整理课件,整理课件,半咸水或咸淡水：是海水和淡水混合而盐度下 降的海水称为半咸水或咸淡水。 浅海区盐度较大洋的低，且波动范围也较大（2730） 半封闭海区（如波罗的海）盐度则低于25。 河口区受淡水影响更为明显，盐度变化更大（030）。 超盐水：盐度超过40的海区的海水（如红海、热 带近岸泻湖）称为超盐水。,整理课件,半咸水或咸淡水：是海水和淡水混合而盐度下整理课件,红海卫星图片,整理课件,红海卫星图片整理课件,盐度对海洋生物的影响,盐度与海洋生物的渗透压 由于渗透压的不同和产生渗透作用，没有渗透调节机制的海洋生物就可能出现细胞膨胀或产生

20、质壁分离，从而出现代谢失调甚至导致死亡。盐度与海洋生物的分布 狭盐性生物：对盐度变化很敏感，只能生活在盐度稳定的环境中。深海和大洋中的生物，是典型的狭盐性生物。 广盐性生物：对于海水盐度的变化有很大的适应性，能忍受海水盐度的剧烈变化，沿海和河口地区的生物以及洄游性动物都属于广盐性生物。例如弹涂鱼能生活在淡水中，也能生活在海水中，这是它们长期适应不同盐度环境的结果。,整理课件,盐度对海洋生物的影响盐度与海洋生物的渗透压整理课件,表层流,海水在水平方向的流动有海流和潮流两种。海流：在一年中，其流向几乎是恒定的，流速流量则可以随季节变化。潮流：其流速、流向在一天中有周期性改变。,整理课件,表层流 海

21、水在水平方向的流动有海流和潮流两种。整理课件,海流,海流分类海流的生态作用,整理课件,海流海流分类整理课件,海流分类,海流按温度特征可分为寒流和暖流。寒流：指水温低于流经海区水温的海流，通常是从高纬度流向低纬度（如千岛寒流），寒流一般低温低盐，透明度较小。暖流：指水温高于流经海区水温的海流，通常是从低纬度流向高纬度如（黑潮暖流），暖流一般高温高盐，透明度也较大。,整理课件,海流分类海流按温度特征可分为寒流和暖流。整理课件,海流的生态作用,海流有扩大海洋生物分布的作用海流与海洋生物生产力的关系,整理课件,海流的生态作用海流有扩大海洋生物分布的作用整理课件,海流对海洋生物最直接的影响是在于海流散播

22、和维持生物群的作用。暖流可将南方喜热带性动物带到较高纬度海区。寒流则可将北方喜冷性动物带到较低纬度海区。海流也有助于某些鱼类完成“被动洄游”。海流将浅水区内的底栖动物的浮游性的卵和幼体带到很远但又适宜栖息的地方，在变态后就定居下来。扩大了底栖动物的分布范围在某些封闭海区，依靠海流的作用，从外地输入幼体来维持其独立的生物群。例如，在北大西洋的藻海中，微弱的反气旋型环境流形成一个半永久性的闭合系统，这里堆积了随着海流漂流而来的大量岸边固着植物的马尾藻，形成一个特殊的生物群 。,整理课件,海流对海洋生物最直接的影响是在于海流散播和维持生物群的作用。,海流与海洋生物生产力的关系主要表现在海水的辐散或辐

23、聚与海洋表层浮游植物所需营养盐类能否得到补充有关。表层的无机营养盐类（硝酸盐、磷酸盐等）含量很低，而这些营养盐却在深层大量积累。因此，凡是有海水涌升的海区，表层营养盐很丰富，浮游植物繁殖茂盛，浮游动物和鱼类等消费者也可获得丰盛的食物 。 海洋中几个强大的暖流和寒流交汇的海区，多形成世界上良好的渔场。如太平洋的北海道渔场、大西洋的纽芬兰渔场和北海渔场。在中国海，台湾暖流和不同性质水系（如沿岸水、冷水团等）的交汇面，也都有良好的渔场，如烟威渔场和舟山渔场等。,整理课件,海流与海洋生物生产力的关系主要表现在海水的辐散或辐聚与海,溶解气体,影响海水中溶解气体含量的主要因素各种气体在水中的溶解度不同；温

24、度与盐度的影响，通常是温度和盐度越低，溶解氧越高；与生物的活动有关 （光合作用、呼吸作用、分解作用）。,整理课件,溶解气体影响海水中溶解气体含量的主要因素整理课件,溶解气体,溶 解 氧二氧化碳和PH值氮,整理课件,溶解气体溶 解 氧整理课件,海洋沉积物因素,海洋沉积物的来源及其类型；海洋沉积物与海洋底栖动物的分布；海洋沉积物与海洋底栖动物的生命活动；海洋沉积物与海洋底栖生物多样性的关系；海洋沉积物与底栖生物群落。,整理课件,海洋沉积物因素海洋沉积物的来源及其类型；整理课件,生物性环境因素,食物联系共生,整理课件,生物性环境因素食物联系整理课件,溶解氧,海水中溶解氧质量浓度约为08.5 mg/L，生物对海水氧含量有非常重要的作用。 溶解氧的来源 大气中的氧气可大量地溶入表层海水。 绿色植物进行光合作用所放出的游离氧逸出。溶解氧在不同水层的浓度 表层海水中溶解氧浓度最高。通常处于相应的大气压和海水温度条件下的 饱和状态。在浮游植物大量繁殖的海区，水中溶解氧出现暂时的过饱和现象， 饱和度可达100%140%。 透光层下方缺乏光合作用的氧气补充，溶解氧的含量逐渐下降。 超过1000m深的水层，氧含量并不随深度的增加而连续下降，而是在 最小值后又开始上升。,整理课件,溶解氧 海水中溶解氧质量浓度约为0,