第十三章水域生态系统ppt课件.ppt

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1、1,第十三章 水域生态系统,2,地球上的水域生态系统包括陆地上各种水体生态系统以及海洋。在地表上水域生态系统主要由淡水生态系统里的湖泊、江河以及淡水湿地生态系统等组成。海洋生态系统通常包括沿海及海湾生态系统、典型的珊瑚礁和滨海湿地生态系统、外海生态系统、深海生态系统等。每一级水域生态系统都各占有一定的空间，包含有相互作用的生物和非生物组分，通过物质循环和能量流、信息流的作用，构成具有一定结构与功能的统一体。,3,第四节 海洋生态系统,第三节,第二节 淡水生态系统,第一节 概述,湿地生态系统,4,一、水域生态系统的特点,地球上绝大部分的面积均为水域生态系统所覆盖，因此水域生态系统有着比陆地生态系

2、统更为重要的生态功能与作用。水域生态系统区别于其他生态系统的主要特点之一在于水这一特殊环境因子。水的某些特性对生态系统中的其他因子具有重要影响：,第一节 概述,5,1. 水的密度大于空气 海水的盐度最高可达35，淡水盐度一般变动于0.05 0.5之间，河口水域的盐度则由于潮汐作用变化较大。水生生物除少数广盐性种类能调节体内渗透压而自由往来于淡水、海水之间外，一般只能适应于一定盐度范围的环境，因而有淡水生物和海洋生物之分。,6,2. 水的比热容较大，导热性能差 水温，尤其是大洋水温，比陆地稳定得多。如温带海域全年温度变幅一般为1015，两极和热带海域仅约 5，同时水体对于其周围环境的温度调节也极

3、为显著，例如海滨城市日常温度变化较内陆城市小。,7,3.光线在水中的穿透力比在空气中小 日光射入水体后衰减较快。特别是在海洋中，只有最上层海水中才有足够的光照保证植物进行光合作用。在某一深度处，光照的强度减弱至植物光合作用生产的有机物质只足以补偿其自身的呼吸作用的消耗，这一深度称为补偿深度。补偿深度以上的水层称为真光带。真光带的深度,在某些透明度较大的热带水域可达200m以上；而在比较混浊的近岸水域,有时仅约数米,是水生动物富集和最活跃的区域。,8,4.水是一种良好的溶剂不但酸、碱、盐可以溶解于其中，一些有机物也能为水所溶解，从而为水生生物的生长发育提供丰富的营养源。,9,5. 水中的溶解氧较

4、大气中的含量少 许多这样的条件限制了水体生态系统中大量生物的基础代谢水平，使得水域生态系统中的生物活动有着与陆地生态系统不同的模式。,10,二、水域生态系统的组成,水域生态系统的非生物成分包括生物生活的介质水体和水底。 生物成分，按其生活的方式可分为漂浮生物、浮游生物、游泳生物、底栖生物和周丛生物等 5大生态类群。按其生态机能则可分为生产者、消费者、分解者和有机碎屑 4类。,11,1.生产者生产者即自养生物，主要指具有叶绿素等光合色素、能进行光合作用形成初级生产力的各类水生生物，包括浮游植物、底栖藻类和水生种子植物。其次是一些能利用光能和化学能的光合细菌和自养细菌。,12,2. 消费者消费者即

5、异养生物，指以其他生物或有机碎屑为食的水生动物。因所处营养级次的位置不同而可划分为初级、次级消费者。初级消费者主要指以浮游植物为食的小型浮游动物及少数以底栖藻类为食的动物，一般体型较小。它们与生产者共同杂居在上层海水中，二者之间的转换效率很高，二者的生物量往往属于同一数量级。,13,3. 分解者分解者主要指细菌和真菌。它们把已死生物的各种复杂物质，分解为可供生产者和消费者吸收利用的有机物和无机物，因而在海洋有机和无机营养再生产过程中起着重要作用。同时它们本身也是许多动物的直接食物。,14,4. 有机碎屑有机碎屑来源于未被完全摄食或消化的食物残余、浮游植物在光合作用的过程中所产生的一部分低分子有

6、机物以及陆地生态系统输入的颗粒性有机物，也作为食物为某些动物所利用。 在水域生态系统中，除了以初级生产者为起点的植食食物链外，还存在以细菌为基础的腐殖食物链和以有机碎屑为起点的碎屑食物链。,15,淡水生态系统通常可分为静水的和流动水的两种类型。前者指淡水湖泊、沼泽、池塘和水库等；后者指河流、溪流和水渠等。淡水生态系统的结构，不仅因静水与流水两大类型而异，而且同一类型的各种栖息地之间往往也有明显的差别。,一.淡水生态系统的类型,第二节 淡水生态系统,16,（一）湖泊生态系统湖泊是静水水体的主要类型，地球上可利用的淡水大部分贮存在湖泊中。不同湖泊其成因不同，根据其成因可分为构造湖、冰川湖、火山湖、

7、山崩湖、溶解湖、河成湖、风成湖、海湾湖等类型，不同类型的湖泊往往具有不同的底质和形态特征。,17,环境的温度、光照（决定于透明度）、溶解气体（氧和二氧化碳）、营养盐类（主要是磷酸盐和硝酸盐）等通常被认为是淡水生态系统最重要的限制因素。不同湖泊生态系统由于其位置、成因等诸多方面的差异，这几个因子往往有不同的表现，同一湖泊的不同位置其生态因子也有一定的差异。图13-1,18,19,千 岛 湖,20,挺水植物带,2. 常见生物群落 湖泊、池塘等静水水体生物群落分布一般呈带状分布，按照静水栖息地的3个生境类型,静水生物群落可分为沿岸带群落、敞水带群落和深水带群落,这些群落的相对重要性主要决定于水体中3

8、个生境的相对大小。一般说，沿岸带是池塘的主要生产区，而湖泊和水库的主要生产区则是敞水带。,21,沿岸带群落：沿岸带的生产者主要包括根部生长于水体底泥中水生植物，漂浮植物及浮游植物。从岸边到深处随着水深的变化而出现3个不同的植物带：挺水植物带：植物的根和茎的下部浸在水中，主要光合作用表面伸出水面，形成郁闭的高草群落，如香蒲、慈姑、芦苇、莲等。浮叶植物带：植物的根着生在水底淤泥中，叶子和花漂浮在水面上,主要有菱、荇菜、睡莲等；沉水植物带：植物根系扎于湖底，植物体完全或主要是沉水性的，主要种类为眼子菜科植物。,22,浮叶植物带,23,沉水植物,敞水带群落：生产者包括浮游植物和一些浮游自养菌。浮游植物

9、主要有甲藻、硅藻、绿藻和蓝藻，个体小，但生产力相当高。在北温带湖泊中，随着温度、光照和营养物再生的季节变化，浮游植物于春秋两季各出现一次高峰（水华）,夏冬两季则处于较低水平。春季水华主要由硅藻所引起，而秋季水华通常归因于蓝藻。消费者主要包括浮游动物和各种鱼类。浮游动物主要为桡足类、枝角类和轮虫，它们与沿岸带的那些种类有明显区别。,24,深水带群落：深水带不存在生产者，消费者种类也不多，其食物供应依赖于沿岸带和敞水带。群落的主要成员是细菌和真菌，它们所提供的再生营养物常通过水流和游泳动物带到其他区域。大型消费者主要有摇蚊幼虫、颤蚓、球蚬和幽蚊幼虫。前3种属于底栖动物,最后1种是浮游动物,这些动物

10、都有适应缺氧环境的能力。,25,（二）河流生态系统 河流是流水水体的主要类型，其贮水量约占内陆水体总水量的0.5, 是地球上水循环的一个重要环节。河流生态系统的生境与陆地或湖泊水库生境相比有其特色，正是这些特点造就了河流生物群落的多样性。,26,亚 马 孙 河,27,尼 罗 河,28,长 江,29,1.与湖泊相对照，河流具有连续的水流, 是一个流动的、开放的生态系统。流经地区的气象、水文、地貌和地质条件有很大差异，在水平和垂直方向上形成了极为丰富的流域生境多样化条件。河流河床的坡降、深度、宽度、粗糙度、水量的差异及河流的蜿蜒性，还使得同一河流的不同部分和不同时期的流速常有很大的变化；河流中通常

11、存在急流带和滞水带两个显著不同的生境。这些导致河流流域生境条件异质性高，适于多种生物生长，生物多样性的水平高，进而形成了丰富的河流生态系统。,30,二、河流生态系统,2. 河流深度和横断面显著小于湖泊和水库，具有较大的水-陆连接面,是更开放的生态系统；大多数河流中有机物质主要来自陆地和邻近的静水水体，尤其是处于森林地带和肥沃平原的河流接受外源物质更多；由于河流深浅不一, 与大气接触面积大, 使得河流水体含有较丰富的氧气, 特别在急流、跌水和瀑布河段，曝气作用更为明显，几乎没有热分层或化学分层现象，是一种联系紧密的水气两相结构；由于河流形态的蜿蜒性、河流的横断面形状多样性，造就了丰富的生境多样性

12、，形成了丰富的河流生物群落多样性。,31,3.常见生物群落 浮游植物、浮游动物、底栖动物是河流生态系生物群落的重要组成部分，其中浮游植物是江河重要的生物群落,其种群结构特征经常被用作评价水域营养水平、污染状况、资源现状、生产潜力等的指标和标准。 同一河流生态系统中有水流湍急的浅滩急流带，也有平静的水潭，在这两个不同但相互关联的生境中其生物组成亦有一定差异。流速的快慢，水流的深浅都有可能影响到大量河流物种的分布。很多生物对于水流速度是非常敏感的，河流中的水流速率还决定了水中浮游生物是否能够生长并且维持它们自身的发展。,32,急流带群落-急流带生物群落的组成可能和池塘、湖泊的静水区完全不同，主要是

13、一些着生藻类和各种昆虫幼虫。生活在这里的动物都具有特化的形态结构，明显地适应于流水环境。 滞水带群落-生产者有丝状藻类和一些沉水植物。消费者主要包括一些穴居或底埋动物和多种鱼类，后者为了觅食亦常在急流带出现。在某些流速很低的河流中还生长着浮游生物。 河道带群落-其结构类似于静水生物群落。除河流生物外还可见到很多静水生物。但由于河床底质的不均匀性，底栖动物通常以成团的形式分布。,33,二、淡水生态系统的功能1. 湖泊的价值与功能（1）湖泊的价值 提供丰富的水产品：湖泊盛产鱼、虾、贝、蟹、螺、蚌和各种水禽，及莲、藕、菱、芡、芦苇等水生生物。如我国淡水鱼类产品每年约410万吨，其中95%来自平原湖区

14、。芦苇可作为造纸原料。,34,莲藕,35,菱角,36,蕴藏着极其丰富的盐类资源和矿物资源：如我国第二大咸水湖纳木错湖，就蕴藏着食盐、碱、芒硝、硼等资源。,37,（2）湖泊的功能 提供水资源，净化水质：湖中的泥炭有较高的吸附能力，吸附水中的油脂金属化合物、空气中的粉尘和所携带的菌类等。水还是一种良好的溶剂，各种酸、碱、盐以及其他有毒质液都可通过水的稀释、扩散、沉淀、氧化还原或微生物分解等途径消除或减轻污染。 蓄纳洪水和防御风暴：在汛期可削弱洪峰，滞后洪水的威胁；在旱季又可提供水源满足灌概，保持大地水分良性循环。,38, 为稀有和濒危野生动物提供栖息所：地球上有1/3的珍贵保护动物是湖沼地区的“常

15、客”。据统计，生活在鄱阳湖上的鸟类共有150多种，其中水禽有69种，世界珍禽十多种。青海湖中有一座著名的鸟岛是群鸟聚会之所，每年春天，数以十万计的各种候鸟如斑头雁、鱼鸥、棕头鸡、鸬鹚等成群结队从南方飞来，鸟群此起彼落，成为青海湖的一大奇观。到了产卵季节，群鸟筑巢垒窝，全岛铺满了密密麻麻的鸟蛋，俯拾即是。,39, 提供休闲度假的胜地：迷人的湖光美景可给人们带来丰富的文化生活，愉悦人们的精神。,40,2、河流的价值与功能（1） 河流的价值 盛产鱼类：最多的是鲤鱼、鲫鱼等，还有鲶鱼、黑鱼、嘎牙鱼、草鱼、马口鱼和麦穗鱼等。,41, 内陆航运：河流在内河航运中占有十分重要的地位。内河航运具有成本低、效益

16、高的比较优势，特别适合大宗货物、集装箱货物运输。在我国，由于原材料、能源等资源分布与经济社会发展的需求，形成了南北调运、东西交流的运输大格局。仅2009年，内河货运量达25.7亿t，内河港口货物吞吐量27.8亿t，亿吨大港已达到5个。,42,43, 水力发电：水利发电在世界各国都被广泛采用。 在我国长江上有葛洲坝水电站、长江三峡水利枢纽等；黄河上有龙羊峡水电站、李家峡水电站、青铜峡水利枢纽、三门峡水利枢纽、刘家峡水电站等；澜沧江上有漫湾水电站、大朝山水电站、小湾水电站等。,44,45,（2）河流的功能 鱼类、鸟类及两栖类动物的栖息地：河道通常会为很多物种提供适宜的生存条件，它们在河道中生存和繁

17、殖,并形成重要的生物群落。河道一般包括两种基本类型的栖息地结构：内部栖息地和边缘栖息地。内部栖息地相对来说是更稳定的环境，生态系统可能会在较长的时期仍然保持着相对稳定的状态。边缘栖息地处于高度变化的环境梯度之中，但要比内部栖息地环境有着更多样的物种构成或个体数量。,46, 通道作用：河道系统可以作为能量、物质和生物流动的通路。河道水体的流动，不仅可以收集和转运河水和沉积物，还有很多其他物质和生物群系通过该系统进行移动。,47, 过滤和屏障作用：河道的屏障作用表现在阻止能量、物质和生物运动的发生，或是起到过滤器的作用，允许能量、物质和生物选择性的通过。河道作为过滤器和屏障可以减少水体污染、最大程

18、度地减少沉积物转移,提供一个与土地利用、植物群落以及一些运动范围小的野生动物之间的自然边界。,48,影响系统屏障和过滤功能作用的因素包括连通性（缺口出现频率）和河道宽度。一条宽广的河道会提供更有效的过滤作用，而一条相互连接的河道会在其整个长度范围内发挥过滤器的作用。影响过滤功能的最大因素是河道边缘的形状。,49,三、河流与湖泊的利用及保护 1. 现状 (1) 河流的现状 河流为人类提供着多种服务功能，如供水、食物、水电、航运、灌溉、生态系统服务和娱乐等。然而，由于“过度使用”、流域内人口压力增加、气候变化引起旱涝灾害的增多，使河流系统受到严重威胁，导致河流形态变化、污染加剧、水生栖息地退化及鱼

19、类物种灭绝等，无法发挥其正常功能。,50,(2) 湖泊的现状 在全球气候变化的大背景下，湖泊面积的缩小、干枯、污染严重的影响到湖泊生态功能的正常发挥。水污染不仅导致湖泊水质持续下降，也引起越来越广泛的富营养化现象。特别是一些大中城市和城市群周围的湖泊，大多处于重富营养化或异常富营养化状态。如位于美国东北部的五大湖(安大略、伊利、苏必利尔、休伦、密执安湖), 污染严重，污染源是湖边的工厂群。,51,在我国，过去30年内，被污染的湖泊面积已从最初的135km2激增至14000km2，被污染的湖泊类型也从城市小湖泊发展到一些大中型湖泊。 根据科技部“十一五”期间进行的“中国湖泊水质、水量与生物资源调

20、查”，我国目前现有湖面面积1km2以上的天然湖泊2693个，总面积超过8.1万km2。近50年来消失的湖泊共计243个，新疆消失的湖泊62个; 内蒙古消失59个；湖北消失55个；江苏消失11个；江西、安徽各消失10个。,52,2. 利用中的问题 人类的过度捕杀，水草顶级群落消失带来的次生灭绝以及城郊湖泊加速富营养化造成的生境污染，是淡水生态系统利用中出现的主要问题。 （）污染严重 农用化肥的流失、生活污水的排放造成一些水域水体富营养化，鱼类缺氧而死，湖泊向沼泽化发展。工业废水排入陆地水域，致使水体理化因子发生变化，水质恶化，导致水域内生物富聚毒物，危害人类健康。甚至，大量生物死亡，生态环境进一

21、步恶化。,53,（2）湖面萎缩 随着人口增长，工农业生产的迅速发展，人类大规模生产活动，以及大量工业废水和生活污水直接或间接排入江河、湖泊，淡水生态系统出现退化。（3）生物多样性减少 由于水质的恶化和湖面的萎缩，使得一些鱼类和水生生物减少或消失。,54,3. 湖泊与河流的保护(1) 统筹水资源的开发利用和保护：处理好生活、生产和生态用水的关系。(2) 科学论证跨流域的调水工程： 统筹地表水和地下水环境保护，制止地下水无序开发，严防地下水污染。,55,(3) 加快城镇污水处理设施建设：加快污水处理厂及配套管网设施建设。加快污水处理设施建设和运营的市场化步伐；加大污水处理设施运行监管，限期安装在线

22、监控系统，确保污染治理设施稳定、达标排放。(4) 搞好流域规划：建立生态屏障、设立滞洪、蓄洪、泄洪区。,56,湿地（wetland）是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间，具有独特水文、土壤与生物特征的生态系统，是指天然或人工、长久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、咸水或淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6 m的水域。,第三节 湿地生态系统,57,一、湿地的主要类型 根据湿地资源的现状，湿地分为沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地、人工湿地5大类。,58,1.沼泽湿地 沼泽可以认为是由水、土壤和生物要素耦合作用形成的特殊自然综合体，具有三个相互联系、相互制约

23、的基本特征：受淡水或咸水、盐水的影响，地表常年过湿或有薄层积水；生长沼生或部分湿生、水生或盐生植被；有泥炭积累或无泥炭积累而仅有草根层或腐殖质层，但土壤剖面中均有明显的潜育层（安树青，2002；董洪芳，2010）。,59,60,61,2.湖泊湿地 湖泊岸边或浅湖发生沼泽化过程而形成的湿地。中国湖泊分布广且不均匀。按着湖群地理分布和形成特点，将全国划分5个主要湖区：青藏高原湖群、东部平原湖群、蒙新高原湖群、东北平原及山地湖群和云贵高原湖群。图13-3,62,63,3.河流湿地 在河流沿岸分布着广阔的河流湿地，河流湿地蕴藏着多种宝贵资源，为人类提供水源、能源和宝贵的饲料，以及必要的农田。有了河流湿

24、地才使人类在极其严酷的雪域高原繁衍生息。 图13-4,64,65,4、滨海湿地 滨海湿地是指沿海区域以及湿地范围的岛屿和低潮时水深不超过6m的水域，包括河口、滩涂、盐沼、海湾、海峡、红树林与珊瑚礁等等，是介于海洋与陆地之间的一种特珠的生态系统，拥有多种多样的生态种类。红树林是生长在热带和亚热带海湾河口泥滩盐渍化沼泽上的盐生木本植物群落。它们生长在陆地与海洋交界的潮间带，是陆地向海洋过渡的特殊生态系统，主要由红树科、海桑科、紫金牛科、使君子科等植物共同组成。由于红树林长期受到海水的浸泡和台风的袭击，使它们形成了独特的生存方式和繁殖能力，有“海上森林”、“海底森林”和“潮汐森林”之称。图13-5,

25、66,67,5.人工湿地 人工湿地一般指水库和大型池塘等。,68,二、湿地生态系统的功能,湿地被称为“地球之肾”,具有调节气候、涵养水源、保持水土、净化环境、保持生物多样性等多种生态功能，正日益受到人们的重视。,69,1、湿地生态系统的价值 湿地是地球上水陆相互作用形成的生态系统，由于湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡地带，它不仅蕴藏着丰富的生物种类，为动植物区系提供了独特的生境，具有不可替代的独特生态功能。又由于湿地在抵御洪水、调节径流、补充地下水、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有着其他系统所不能替代的作用，享有 “地球之肾”和“生命摇篮”之美誉。,70,（1）动植物产

26、品：湿地提供了丰富的动植物产品，如水稻、莲、藕、菱、芡及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品。 （2）生产原料： 湿地中许多动植物都是发展轻工业的重要原材料，如芦苇就是重要的造纸原料。 （3）货物运输：因许多湿地常与各种水域相连，故也常与内河运输有关。内河运输是内陆腹地和沿海地区的纽带，也是边疆地区与邻国边境河流的连接线，在现代化的运输中起着重要的辅助作用，承担了大约30的货运量。,71,2湿地生态系统的功能 （1）保护物种和遗传多样性 许多的自然湿地为水生动物、水生植物、多种珍稀濒危野生动物，特别是水禽提供了必须的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。如果没有保存完好的自然湿地，许多野生

27、动物将无法完成其生命周期。同时，自然湿地为许多物种保存了基因特性，使得许多野生生物能在不受干扰的情况下生存和繁衍。,72,（2）调蓄径流洪水，补充地下水 湿地在控制洪水，调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡等方面的功能十分显著，是其他生态系统所不能替代的，湿地是陆地上的天然蓄水库，湿地还可以为地下蓄水层补充水源，,73,（3）调节区域气候 由于湿地环境中微生物活动弱，土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢，形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层，起到了固定碳的作用。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾， 使得湿地和大气之间不断进行了能量和物质交换，对周边地区的气候调节具有明显的作用。,74,（4）降解污

28、染和净化水质： 自然湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力，许多生长在湿地中的植物、微生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒、有害物质降解和转化为无毒、无害甚至有益的物质，湿地在降解污染和净化水质上的强大功能使其被誉为“地球之肾”。,75,（5）防浪固岸的作用 湿地中生长着多种多样的植物，这些湿地植被可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力，防止对海岸的侵蚀，同时它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸，保护沿海工农业生产。（6）观光、旅游 有许多重要的旅游风景区都分布在湿地地区，壮观秀丽的自然景色使其成为生态旅游和疗养的胜地。,76,三、湿地的利用与保护,

29、长期以来，人类对湿地生态系统往往重视经济服务功能，忽视了更为重要的各种服务功能，盲目的对沼泽湿地进行开发，资源过度利用，造成了沼泽湿地的急剧退化，产生了许多严重的环境问题。科学合理的利用沼泽湿地的生态系统服务功益，促进湿地生态系统的可持续利用，应引起科技工作者和相关管理部分的高度重视。,77,在湿地生态环境逐步恶化，资源逐渐衰竭的现阶段，湿地的经济效益、生态效益和社会效益三方面应着重考虑其生态效益。因为生态功能的降低必然导致社会效益和经济效益的降低。而合理开发利用湿地资源的必要前提则是保护好现有湿地资源。,78,1.湿地现状 全世界的湿地面积约占陆地面积的1 .4%。我国大约有湿地251万km

30、2 , 其中包括11万km2 的沼泽, 12万km2 的湖泊和2.1万km2 的滩涂、盐沼地, 占国土面积的2.6% 。我国还有以水稻田为主的人工湿地,再加上水库、池塘等,总面积约50万m2 。 20世纪80年代开始, 各地相继建立一些以保护湿地生态系统为主要保护对象的自然保护区，目前，该类型的自然保护区已达16个，占全国自然保护区总数2.26，总面积达933127万hm2，占全国自然保护区总面积的1.64。,79,2. 利用中的问题 由于人口的增长和经济的发展，湿地围垦、淤积、过度开发利用及各种污染严重，天然湿地急剧减少，湿地功能和效益不断下降，湿地资源保护面临严重威胁，对湿地的水生态环境也

31、造成很大影响。（1）面积萎缩、调蓄功能减弱 湿地是工农业和居民生活的主要水源储蓄地，过度的和不合理的用水使得湿地供水能力受到重大影响。土地利用格局的重大变化也会使湿地或被开垦，或成“孤岛”，储水功能受到破坏。,80,（2）环境恶化，生物资源减少 目前许多天然湿地已成为工农业废水、生活污水的承泄区。如洞庭湖湿地因围垦、过度捕捞和水质恶化，天然鱼产量持续下降；洪湖湿地鱼类从40 年前的100余种降为现在的50余种；青海湖是我国最大的半咸水湖，由于水体生态环境的恶化，鱼类资源锐减，导致水禽种群数量大大减少；在三江平原上，丹顶鹤、大天鹅和白鹤的繁殖受到影响；在内陆湿地生态系统中，白鳍豚、中华鲟、达氏鲟

32、、白鲟、江豚已成为濒危物种，长江 鲟鱼、鲥鱼、银鱼等经济鱼种种群数量已变得十分稀少；湿地水禽由于过度猎捕、捡拾鸟蛋等导致种群数量大幅度下降。,81,（3）海岸侵蚀 海岸侵蚀在中国滨海湿地区是较普遍的问题，尤其在中国南部海区更为明显。海浪、潮流、飓风、植被破坏、开采矿物和砂石是造成海岸侵蚀的主要因素。在沙质海岸区，由于采挖建筑用沙，已使许多良好的沙质海岸遭受破坏，海岸侵蚀加剧了沿海湿地的破坏，使许多沿海城镇受到海水严重的侵蚀和渗透，海水对淡水系统的影响直接威胁着当地的淡水资源供应。,82,第四节 海洋生态系统,83,一、海洋环境,1. 海水是含有大量化学成分的复杂的溶解液体系，且比较稳定。这是海

33、洋环境最明显的特征。溶解在海水中的所有固体物质的质量（g）用盐度来表示，单位是。海水的平均盐度是35（淡水的盐度小于0.5），这意味着1 kg的海水中溶解有35 g的盐类物质。,84,各地海水的盐度是有一定差异的。纬度在2030之间的海洋表层水的盐度一般大于35，主要是因为亚热带地区海洋的蒸发量比降水量要大很多。赤道附近和高纬度海洋（40）的海水含盐量较低，平均最低盐度出现在夏季的北冰洋，大约为29。海洋沿岸由于有大量淡水输入，盐度一般不超过15 20。深海中的海水盐度一般在35左右。,85,2. 海洋拥有广大连续的面积。地球表面面积大概是510 100 000 km2，其中海洋占361 30

34、0 000 km2，相当于地球表面积的70.8。在北半球，海洋面积大概占了61，而在南半球，这一比例达到81。在地球上，陆地和海洋的分布不是均匀的。陆地集中分布在北纬4570和南纬70到南极这两个区域，海洋则统治了地球余下的地方。,86,87,3. 海洋拥有独特的诸如光照、温度、水流运动、含氧量等 环境特征。 光照：太阳光线在水中的穿透能力比在空气中小得多，日光射入海水以后，衰减比较快。海洋表层10 m的区域吸收了辐射到海洋约80的太阳能。因此只有上层海水才能有足够强的光照保证植物的光合作用过程。在某一深度处，光照的强度减弱到使植物光合作用生产的有机物质仅能补偿其自身的呼吸作用消耗，这一深度称

35、为补偿深度。在补偿深度以上的水层称为真光层。,88,温度：水的比热容比空气大得多，因此，虽然各地海水的温度随着所处的纬度不同，同一地区海洋中海水温度的年变化范围却不大。在距海面100m深的海中，年平均温度的波动往往1。平均海洋水温最低的地方在南极洲边上，大约为 -1.5。平均海洋表面温度最高的地方在赤道，大约为27。在热带海区和温带海区的温暖季节，由于太阳辐射的作用，表层水温较高。但到达一定深度时，水温急剧下降，这一水层被称为温跃层。温跃层以上叫做混合层，温跃层以下的海水温度则十分稳定。,89,水流运动：海水除了由引潮力引起的潮汐运动外，还有沿一定途径的大规模流动-洋流。洋流的形成有许多原因，

36、主要原因是长期定向风的推动。引起洋流的另一个因素是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性，这主要表现为海水中的水平压强梯度力。这些因素加上地转偏向力的作用，造成海水既有水平流动又有垂直方向上的流动，形成了暖流、寒流和上升流等特殊洋流。洋流是决定某海域状况的重要因素，由此形成各海域的温度分布带-热带、亚热带、温带、近极区（亚极区）和极区等海域。,90,二、海洋的主要生物群落,广阔的海洋和丰富的饵料为大量生物提供了适宜的生存环境，使海洋生物的种类和数量异常丰富，包含从肉眼看不到的微小藻类到目前地球上最大的生物蓝鲸（Balaenoptera musculus）。根据资料，海洋动物种类占了全球已知动物种

37、类的76，而海洋中的植物种类则占据了全球已知植物种类的大约50。,91,92,93,所有海洋中的生物可以分为三大类：自养生物、异养生物和分解者。 自养生物就是海洋的生产者，主要由体型很小、数量极大、种类繁多的浮游植物（如藻类）和底栖植物（包括定生海藻和红树、海草等高等植物）组成，它们直接从海水中摄取CO2、水和各种无机养料，通过光合作用将太阳能转化为生物能。,94,异养生物为消费者，包括各类海洋动物。它们利用植物或者其他的动物为自身提供能量。以营养层次划分，可分为一级、二级、三级消费者等。,95,分解者包括海洋细菌和海洋真菌。它们分解利用动植物残渣，成为可供生产者和消费者吸收、利用的有机物和无

38、机物，因而，它们在海洋有机和无机营养再生产的过程中起着一定的作用。同时它们自身成为消费者的直接食物。,96,珊瑚礁、马尾藻海和红树林生物群落类型 (1) 珊瑚礁 珊瑚礁被誉为“海洋中的热带雨林”，是地球上最古老、最多姿多彩，也是最珍贵的生态系统之一。珊瑚礁是由造礁珊瑚的石灰质遗骸和石灰质藻类堆积而成的一种礁石。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，它捕食浮游生物，在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小，它们群居在一起，不断地生长繁衍，同时不断分泌出石灰石，并黏合在一起。这些石灰石经过层层沉积，形成了今天世界热带海洋许多岛屿和礁石

39、，甚至大洋上的一些海岛国家的全部领土都是这些珊瑚礁构成的。,97,珊 瑚 礁,98,(2) 马尾藻海 马尾藻属于褐藻门，墨角藻目，马尾藻科，多生于岩礁海岸的石沼和数米深的岩石上，系多年生海藻。马尾藻是提取褐藻胶、甘露醇、碘、马尾藻精和褐藻粉等的重要原料，经济价值较高。,99,(3) 红树林 红树林是生长在热带和亚热带海湾、河口、泥滩、盐渍化沼泽上的盐生木本植物群落。它们生长在陆地与海洋交界的潮间带，是陆地向海洋过渡的特殊生态系统，主要由红树科、海桑科、紫金牛科、使君子科等植物共同组成。由于红树林长期受到海水的浸泡和台风的袭击，使它们形成了独特的生存方式和繁殖能力，有“海上森林”、“海底森林”和

40、“潮汐森林”之称。,100,红树林,101,三、海洋的成带现象,在水平方向上，海洋分为若干带：（1）潮间带（intertidal）或沿岸带（littoral zone），即与陆地相接的地区。那里是海陆之间的群落交错区，其特点是有周期性的潮汐。生活在潮间带的生物除了要防止海浪冲击外，还要经受温度、盐度、水淹和暴露的急剧变化，由此发展出了许多有趣的形态和生理适应。,102,103,（2）潮间带以下为浅海带（neritic）或亚沿岸带（sublittoral zone），包括从几米深到200 m左右的大陆架范围。这里光照充足，温度适宜，并且接受河流和雨水从陆地带来的大量养分，是海洋生命活动最为活跃的

41、地带。,104,（3）浅海带以下沿大陆坡之上为半深海带（bathyl zone），而海洋底部的大部分地区为深海带（abyssal zone）。深海带的环境条件稳定：无光；温度在04；海水的化学组成也比较稳定；压力很大（水深每增10 m，即增加1个大气压）；食物条件苛刻，全靠上层的食物颗粒下沉，因为深海中没有进行光合作用的植物。,105,（4）外海带指深度在200 m以下的远洋海区，最深可达10 000 m以上，是生物圈中厚度最大的生态系统，净初级生产量为2400 g m-2 a-1。外海带的面积很大，但水体环境相对稳定，只有水温会由于暖流与寒流的分布出现波动。,106,海洋在垂直方向上也具有成

42、带现象。根据海水中光照强度的大小，可大致分成两个垂直带：大洋表层（0200 m）和大洋下层（200 m以下）。 大洋表层，特别是在深度小于100 m的区域，光照充足，水温较高，为浮游植物集中分布的区域。消费者除浮游动物外，主要的自游动物有乌贼、金枪鱼、飞鱼，以及凶猛的鲨鱼、庞大的哺乳动物鲸鱼和大型爬行动物海龟等。,107,大洋下层为无光层，温度低且稳定，全年都在02 。由于海水压力的作用，在10 000 m深的洋底，压力为标准大气压的1 000倍。在这样的深水环境中，绿色植物无法生存。但10 000 m深的海底却有海洋动物存在，它们大都属于食肉动物，以吞食活物和死尸为生。,108,深海动物一般

43、都分层生活，下层动物以上层动物为食，形成一条垂直方向上的食物链，营养级可达56个之多。分解者主要集中在海底。底泥上的水层中，分解者多附着在悬浮物上。这些微生物除了分解有机碎屑和生物残体外，本身也是某些海洋动物的食物。,109,思考题,1淡水湖泊生态系统有哪些特点？2淡水沼泽生态系统有哪些特点？3红树林生态系统有哪些特点？4河口生态系统有哪些特点？5大洋生态系统有哪些特点？6湿地的定义是什么？它有什么特点？,110,推荐阅读文献,1 Manuel C，Molles J. Ecology Concepts and Applications. nd ed. 北京：高等教育出版社，2002：48-73.2 Odum E P. 生态学基础。孙儒泳, 等译. 北京：人民教育出版社，1981：320-3293 Barnes R S K，Hughes R N. 海洋生态学.王珍如,杨湘宁，译北京：地质出版社, 19804 Steele J H.海洋生态系统结构.石小媛，译. 北京：科学出版社, 19835 林鹏. 中国红树林生态系统. 北京：科学出版社,19976 沈国英，施并章. 海洋生态学. 修订本. 厦门：厦门大学出版社,19967 郎惠卿，祖文辰，金树仁. 中国沼泽. 济南： 山东科技出版社,1983,返回,