大洋生态系统

科技工作者之家 2020-11-17

大洋是海洋的主体部分。具有深而广阔连的水域,远离陆地,受陆地影的较小,温度、盐度、密度的垂直分布相对稳定。水层中大部分细菌自由行动,浮游植物以蓝藻,角藻等为主。浮游动物以放射虫,有孔虫,甲壳虫、管水母等为主。藻类是初级生产者。浮游动物,鱼类具有捕食、繁殖、逃避敌害和明显的昼夜垂直移动等特点。这些对能量流动和物质循环都具有积极的意义1。

生境特征相对于近岸浅海区而言,大洋区的环境是相对稳定的。大部分大洋表层的阳光充足,浮游植物可以在那里进行光合作用。大洋区的水温,在表层水和深层水之间常有温跃层存在,其厚度从几百米至上千米。在温跃层的下方,水温低、变化小。1500 m 以下的水温基本上是恒定的低温(-1~4 )。

大洋区的表层溶解氧含量是高的,几乎近饱和状态,在500~800 m 出现氧最小值的水层,这主要是由于生物的呼吸消耗和缺少与富氧水交换的机会。大洋更深的水体是由北极和南极富氧表层冷水下沉而来的,加上深水区生物数量少,氧的消耗相应减少的缘故,所以含氧量增高。到了深海底部,氧含量又有所下降,因为那里生物栖息密度相对高一些。

大洋区的盐度基本上是恒定的。压力随深度的增加而增加。深海底部的广大面积都覆盖以细微的沉积物,通常称为“软泥”。在北方主要是硅藻类的外壳;在其他水域主要是含钙质的外壳,特别是原生动物的球房虫属。2

深海生物的适度对黑暗的适应许多深海的动物通过发光器产生它们自己的光线,如灯笼鱼,星光鱼和乌贼腹部都有发光器。

在深海中层,虽然没有足够的光线进行光合作用,但还有少量光线透入很深的水层(特别是在清激的热带海洋)。有些动物有特别发达的眼睛,如灯笼鱼科(Myclophidae)的鱼类。生活在200~700 m深的一些乌贼(Histiothidae科),两只眼睛中有一个特别发达,大眼朝上,小眼朝下。前者可对从上层来的微弱光线产生反应,而小眼可对其本身的发光器发出的光产生反应。在更深的完全黑暗的水层,不少种类的眼睛很小或完全退化,并产生与此相应的体色适应,生活于海洋中层的鱼类多呈银灰色或深暗色,无脊椎动物则为紫红或亮红色,甲壳动物也常为红色。这些体色都与海洋中层基本上没有光线的条件相一致(例如,红光很快被海水吸收)。再深的大洋深处向物则通常是无色或白色的。

捕猎食物器官的特化深海食物稀少,动物特别是鱼类,常具有很大的口,尖锐的牙齿和可以高度伸展的颌骨,能吞食很大的捕获物。例如鮟鱇鱼(Leratoiden)。还有一些鱼类的背鳍高度延伸特化,其上有发光器官起诱饵作用以吸引它们的猎物有的鱼,如巨口鱼,它们的诱饵是长在它们颏上的鱼须。

种群延续的适应食物奇缺造成的生物短缺,使得这个浩瀚而黑暗的区域中的生物在寻找配偶进行繁殖方面遇到了问题。在这种条件下,有的种类的雌性个体具有“补雄”,即雄性个体寄生在雌体上。例如鮟鱇鱼的雄性个体很小,通过嗅觉作用找到雌体后就寄生在雌体上。这种现象对种样的延续有重大的生物学意义。

对高压的适应由于深海常年低温高压以及高的二氧化碳含量,使得钙的沉淀产生了困难。同时,深海海流缓慢,动物亦不需要坚硬的保护外壳,因此多数深海动物是柔软的,缺少钙质骨骼。此外,多数深水鱼类没有鳔,这样可以减少动物体和外界环境的压力差。

对柔软底质的适应由于深海多为软泥底质,因此,深海底栖动物都具有长的附肢,丰高的刺枘和其他的支持方式。例如,深海蟹类的附肢特别长,海绵、水螅虫海百合都具长柄。3

生物群落组成大洋的生物群落组成包括,上层生产者以“微型浮游植物”占优势,在贫营养大洋区,蓝细菌和固氮蓝藻是重要的自养性浮游生物。大洋上层的动物最为丰富,经济价值比较大的有金枪鱼、乌贼、鲸等。大洋中层(200~1000m)的浮游动物主要是大型磷虾类,它是重要的食物链环节,常与鱼类(主要是有鳔鱼类)结成大群,形成深散射层。白天,深散射层能达600 m甚至1000 m。这一层的鱼类大约有850种。

深海鱼类有角鲮缣、宽明鱼、深海鳗和其他多种鱼类。无脊椎动物主要是甲壳类(如等足类、端足类)、多毛类和棘皮动物等。

深海底栖动物种类很丰富,大部分门类都有深海底栖种类。在超过6000m的超深海也有很多种类,即使在10000m的深处,也发现有多毛类,海参、海葵等足类、端足类、双壳类等底栖动物。从数量上看,那些穴居的小型多毛类在大型底栖动物中最占优势。甲壳类(端足类、等足类、异足类)、软体动物(蛤类为主)以及各种各样的蠕虫都是常见底栖种类。有的海城海蛇尾在大型底栖动物中占最重要地位。4

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院

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