生物地理学-第4章 水域生物群

1、第四章 水域生物群 地球上水域面积为 3.63 108 k, 占地球表面总面积的71.18%, 其中海洋面积3.61 108 k, 占水域总面积的99.45%, 内陆水域面积2.0 106 k, 占水域总面积的0.55%. 生命起源于水，生物的生存离不开水。水是环境中最活跃的自然要素之一，也是地表的主要组成物质。水作为能源，生产资料和生活资源，影响着社会财富的创造和生活的质量。 水体中一般理化条件比较稳定而少变, 限制生物分布的特点也不同于陆地生物。美丽的海洋生物美丽的海洋生物第一节第一节 水域生物的生态类群水域生物的生态类群 水域生物在海洋和淡水中都有。它们的水域生物在海洋和淡水中都有。它们

2、的分布非常广泛。例如分布非常广泛。例如： 动物：许多原生动物、淡水软体动物、枝角类和 水生昆虫等，都属于世界性的分布种类； 植物：眼子菜、芦苇、香蒲、金鱼藻； 许多细菌、真菌和浮游藻类。东北眼子菜东北眼子菜阔叶香蒲阔叶香蒲狭叶香蒲狭叶香蒲金鱼藻金鱼藻金鱼藻金鱼藻 漂浮生物：漂浮生物：是生活在水面上的生物总称是生活在水面上的生物总称.n淡水中常见的是漂浮植物淡水中常见的是漂浮植物, , 如浮萍, 槐叶萍,满江红, 凤眼莲等。n淡水中典型的漂浮动物是黾蝽。淡水中典型的漂浮动物是黾蝽。黾蝽黾蝽一一 . 漂浮生物漂浮生物浮萍浮萍槐叶萍槐叶萍满江红满江红凤眼莲凤眼莲海洋中典型的漂浮动物有僧帽水母、帆水海

3、洋中典型的漂浮动物有僧帽水母、帆水母等。母等。二二. . 浮游生物浮游生物1、浮游生物：、浮游生物： 在海洋、湖泊及河川等水域的生物中，那些自身完全没有移动能力，或者有也非常弱，因而不能逆水流而动，而是浮在水面生活，这类生物总称为浮游生物。2、浮游生物特点、浮游生物特点 浮游生物生活在水表层区浮游生物生活在水表层区, 体形微小体形微小, 肉眼肉眼看不见看不见.浮游植物样本浮游植物样本 浮游生物是水生生物中数量最多的一类浮游生物是水生生物中数量最多的一类, 种类复种类复杂杂, 分布广泛分布广泛. (属于植物的，以硅藻、鞭毛藻和蓝藻居多，还有不少附着在悬浮物上的细菌.)秦淮河通济门河段秦淮河通济门

4、河段 滇池滇池太湖太湖n浮游植物是浮游植物是自养生物自养生物, , 常见的有各种常见的有各种藻类藻类. .n浮游动物是浮游动物是异养生物异养生物, , 常见的有常见的有原生动物原生动物等等. .n浮游生物是浮游生物是鱼类鱼类, , 贝类贝类, , 虾类虾类的主要食物的主要食物. .3、浮游生物的分类、浮游生物的分类 巨型浮游生物，大于巨型浮游生物，大于1厘米，如海蜇；厘米，如海蜇； 大型浮游生物，大型浮游生物，510毫米，如大型桡足类、磷虾类；毫米，如大型桡足类、磷虾类； 中型浮游生物，中型浮游生物，15毫米，如小型水母，桡足类；毫米，如小型水母，桡足类； 小型浮游生物，小型浮游生物，50微米

5、微米1毫米，如硅藻、蓝藻；毫米，如硅藻、蓝藻； 微型浮游生物，微型浮游生物，550微米，如甲藻，金藻；微米，如甲藻，金藻； 超微型浮游生物，小于超微型浮游生物，小于5微米，如细菌。微米，如细菌。南极磷虾南极磷虾 南大洋中的一种甲壳类浮游动物，南大洋中的一种甲壳类浮游动物，体长一般体长一般35厘米。厘米。 但是蕴藏量却十分惊人，约但是蕴藏量却十分惊人，约46亿亿吨，也有一种说法认为有吨，也有一种说法认为有50亿吨。亿吨。 是海豹、鲸和企鹅的食物，也是重是海豹、鲸和企鹅的食物，也是重要的海洋生物资源。要的海洋生物资源。被喻为被喻为“红色幽灵红色幽灵”，国际上也称其为，国际上也称其为“有害藻华有害藻

6、华”，它是海洋中某一种或某几种浮游生，它是海洋中某一种或某几种浮游生物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存的灾海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存的灾害性海洋生态异常现象。害性海洋生态异常现象。 目前，赤潮已成为一种世界性的公害，美国、日本、目前，赤潮已成为一种世界性的公害，美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国、香港等印度尼西亚、马来西亚、韩国、香港等3030多个国多个国家和地区赤潮发生都很频繁。家和地区赤潮

7、发生都很频繁。 三三. . 自游生物自游生物亦称游泳生物，主要是指在水中能够游泳的动物亦称游泳生物，主要是指在水中能够游泳的动物, , 它们都具有发达的运动器官和很强的游泳能力它们都具有发达的运动器官和很强的游泳能力. .在淡水中主要是在淡水中主要是在海洋中除了鱼类以外在海洋中除了鱼类以外, , 还有软体动物还有软体动物以及脊椎动物中的以及脊椎动物中的等等. .四四. . 底栖生物底栖生物底栖生物是指栖息在水底底栖生物是指栖息在水底, , 但又不能长时间在但又不能长时间在水中游动的生物水中游动的生物. .底栖植物底栖植物: : 主要是水生的高等植物和附着生长主要是水生的高等植物和附着生长的藻类

8、的藻类, , 多分布于湖泊与沼泽中多分布于湖泊与沼泽中.底栖动物的种类很多底栖动物的种类很多, , 包括原生动物包括原生动物, , 海绵动物海绵动物, , 腔肠动物腔肠动物, , 扁形动物扁形动物, , 环形动物环形动物, , 节肢动物节肢动物, , 软软体动物体动物, , 棘皮动物和脊索动物中的一些种类棘皮动物和脊索动物中的一些种类. .海绵蟹海绵蟹 按生活方式分类按生活方式分类 1、营固着生活：海绵、海葵、海百合、藤壶、和各种珊瑚； 2、底埋生活：沙蚕、文昌鱼等 ； 3、水底爬行：海星等； 4、钻蚀生活的：海笋、钻蚀海胆； 5、底层游泳第二节第二节 海域生物的分布海域生物的分布 最初的海洋

9、中海水是咸的吗？最初的海洋中海水是咸的吗？生命为什么首先在海洋中诞生？生命为什么首先在海洋中诞生？海和洋有什么区别？海和洋有什么区别？ 海水是怎么变咸的？ 原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、又原始的海洋，海水不是咸的，而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发，反复地形云致雨，是缺氧的。水分不断蒸发，反复地形云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体匀的咸水。融合，才变成了大体匀的咸水。 生命为什么首先在海洋中诞生？ 大约在大约在38亿年前，即在海洋里产

10、生了有机物，先亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。开始登上陆地。 海洋是生命的发源地，地球上生命海洋是生命的发源地，地球上生命30多亿年的发多亿年的发展史，其中展史，其中85%以上的时间是完全在海洋中度过以上的时间是完全在海洋中度过的。的。 要研究生命的起源和演化问题及整个生物的分类要研究生命的起源和演化问题及整个生物的分类系统及其

11、演化过程，必须研究海洋生物学。系统及其演化过程，必须研究海洋生物学。 海洋中生物门类，主要是海洋中生物门类，主要是动物门类动物门类的多样性远远的多样性远远超过陆地和淡水，其中许多门类的动物只能生活超过陆地和淡水，其中许多门类的动物只能生活在海洋中。在海洋中。 海和洋是不是一回事呢？ 性质：海水的盐度、温度、颜色等性质：海水的盐度、温度、颜色等 洋，是海洋的主体。洋，是海洋的主体。 世界大洋的总面积，约占海洋面世界大洋的总面积，约占海洋面 积的积的89%89%。 海，是大洋的附属部分。海，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的海的面积约占海洋的11%11%， 海洋面积占地球表面积的海洋面积占地球表

12、面积的70%，海洋中含有十三，海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水，约占地球上总水量的亿五千多万立方千米的水，约占地球上总水量的97%。 全球海洋一般被分为数个大洋和面积较小的海。全球海洋一般被分为数个大洋和面积较小的海。四个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北四个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋冰洋 。 世界海洋都是相连接的，形成了一个完整而连续世界海洋都是相连接的，形成了一个完整而连续的水体。的水体。一、海洋环境概述一、海洋环境概述1 1、海洋结构、海洋结构 浅海带加深到浅海带加深到200米的大陆架构成了海洋面积的米的大陆架构成了海洋面积的8%； 海洋大陆坡平均坡度为海洋大陆坡

13、平均坡度为1- 15，延伸到海平面，延伸到海平面下下3000-6000米处，就是深海底部；米处，就是深海底部； 深海处形成有海盆、海底平原和海沟。深海处形成有海盆、海底平原和海沟。 海洋生物可以分布海洋生物可以分布在所有的深度；在所有的深度； 集中分布于海洋与集中分布于海洋与陆地的分界面上。陆地的分界面上。2 2、海洋生物的分布、海洋生物的分布海洋生物分部图海洋生物分部图3 3、影响海洋生物分布的因素、影响海洋生物分布的因素 温度、深度和盐度是海洋生物移动的主要限制；温度、深度和盐度是海洋生物移动的主要限制； 营养成分的含量是形成海洋生物种群一定规模营养成分的含量是形成海洋生物种群一定规模 的

14、影响因素；的影响因素； 光也是海洋生物分布的一种限制因素；光也是海洋生物分布的一种限制因素； 其他环境因子对海洋生物也有作用。其他环境因子对海洋生物也有作用。u海洋生物具有一些特有的生理机能和生化特点，如海洋鱼海洋生物具有一些特有的生理机能和生化特点，如海洋鱼类和哺乳类的类和哺乳类的游泳能力、回声定位和体温的调节游泳能力、回声定位和体温的调节，已成为，已成为仿生学的重要研究内容。仿生学的重要研究内容。扬子鳄扬子鳄海豹海豹海洋海洋仿生学仿生学4 4、神奇的海洋、神奇的海洋海豚海豚 海参海参：有几种海参会从肛门释放出一种毒素，这种毒素具有几种海参会从肛门释放出一种毒素，这种毒素具有抑制肿瘤的作用。

15、有抑制肿瘤的作用。 牡蛎牡蛎：含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。 珊瑚礁珊瑚礁：具有抑制癌细胞发展的作用；对关节炎和气喘病具有抑制癌细胞发展的作用；对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。可起到减轻炎症作用。 鲨鱼鲨鱼：鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用有杀伤作用。 海洋海洋2121世界的药库世界的药库 在国民经济建设中，海洋生在国民经济建设中，海洋生物也占有重要地位。海洋生物是物也占有重要地位。海洋生物是人类食品人类食品的重要来源，现可供食的重要来源，现可供食用的海洋藻类已达近百种，

16、如用的海洋藻类已达近百种，如海海带、紫菜带、紫菜；可供食用的；可供食用的海洋动物海洋动物则更多，目前全世界所消耗的动则更多，目前全世界所消耗的动物蛋白质，约有物蛋白质，约有12.5%12.5%20%20%( (鲜品计算鲜品计算) )来自海洋。来自海洋。 海洋海洋未来的粮仓未来的粮仓 近海水域自然生长的海藻产量相当于目前世界所产小麦产量的15倍以上。 海洋的总面积比陆地要大一倍多，世界上屈指可数的渔场，大抵都在近海。深海开发的潜力还很大。 海洋鱼类多达 1500 余种，海洋中虾类虽远不如鱼类 多，但其资源却十分诱人。 海洋生物养殖业潜力不限。 海洋海洋未来的粮仓未来的粮仓近海滩涂养殖近海滩涂养殖

17、海洋污染海洋污染 海洋石油污染海洋石油污染 石油及其产品在开采石油及其产品在开采 、炼制、贮运和使用过、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。特别是海湾战程中进入海洋环境而造成的污染。特别是海湾战争中造成的海洋石油污染，不但严重破坏了波斯争中造成的海洋石油污染，不但严重破坏了波斯湾的生态环境，还造成洲际规模的大气污染。湾的生态环境，还造成洲际规模的大气污染。 石油污染的途径石油污染的途径：l 炼油厂废水直接排入海洋；炼油厂废水直接排入海洋；l 油船漏油、排放和发生事故导致油品直接入海；油船漏油、排放和发生事故导致油品直接入海；l 海底油田在开采过程中的溢漏及井喷，使石油进入海洋水体；

18、海底油田在开采过程中的溢漏及井喷，使石油进入海洋水体；l 大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域；大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域；l 海洋底层局部自然溢油。海洋底层局部自然溢油。 海洋石油污染带来的影响和危害有海洋石油污染带来的影响和危害有 （1）对环境的污染）对环境的污染 （2）对生物的危害）对生物的危害 （3）对水产业的影响）对水产业的影响 厦门海平面升高厦门海平面升高被污染的海滩被污染的海滩 金属和酸、碱污染金属和酸、碱污染 农药农药 放射性物质放射性物质 热污染和固体废物热污染和固体废物 有机废液和生活污水有机废液和生活污水海洋污染海洋污染二、海洋生物群的基本特征二、海洋生物群的基本特

19、征1 1、海洋生物的多样性、海洋生物的多样性u据一些学者统计，已知动物界据一些学者统计，已知动物界3737个门类中，至个门类中，至少有少有3434门门动物有海生种，其中栉水母动物、星动物有海生种，其中栉水母动物、星虫动物、棘皮动物、毛颚动物等门完全由海生虫动物、棘皮动物、毛颚动物等门完全由海生种类组成。种类组成。u 在植物界的在植物界的1616门中，生活于海洋中的达门中，生活于海洋中的达1313门。门。 五彩缤纷的海底世界五彩缤纷的海底世界 目前已经登录的海洋鱼类有目前已经登录的海洋鱼类有15304种，最终预计海洋鱼类种，最终预计海洋鱼类大约有大约有2万种。而目前已知的海洋生物有万种。而目前已

20、知的海洋生物有21万种，预计实万种，预计实际的数量则在这个数字的际的数量则在这个数字的10倍以上，即倍以上，即210万种。万种。 从从2000年开始，平均每星期就有年开始，平均每星期就有3个新的海洋物种被发现。个新的海洋物种被发现。根据这个研究计划的估计，大约还有根据这个研究计划的估计，大约还有5000种海洋鱼类以种海洋鱼类以及成千上万种其他各式各样的海洋生物还没被发现。及成千上万种其他各式各样的海洋生物还没被发现。神奇的海洋生物神奇的海洋生物 弹涂鱼弹涂鱼会爬树的鱼会爬树的鱼 蝴蝶鱼蝴蝶鱼水中鸳鸯水中鸳鸯 “魔鬼鱼魔鬼鱼” 2、海洋食物链的结构、海洋食物链的结构 海洋中的初级生产者是占优势的

21、浮游植物；海洋中的初级生产者是占优势的浮游植物； 小型浮游生物形成了海洋生物食物链的基础；小型浮游生物形成了海洋生物食物链的基础； 第一级消费者为浮游动物，它们的食物来源于浮游植物或它第一级消费者为浮游动物，它们的食物来源于浮游植物或它们的碎屑；们的碎屑； 其次是食肉的浮游植物；其次是食肉的浮游植物； 再后是海洋长食物链中包括鱼类的多级食肉动物，几乎没有再后是海洋长食物链中包括鱼类的多级食肉动物，几乎没有大型的植食物动物。大型的植食物动物。3 3、海洋生物的分布区域、海洋生物的分布区域1 1）海洋生物分布）海洋生物分布 一个种或较高分类单元的生物，由于遗传性和适应能力一个种或较高分类单元的生物

22、，由于遗传性和适应能力不同，在海洋中具有不同的分布区域。不同，在海洋中具有不同的分布区域。 按分布区的大小，海洋生物有按分布区的大小，海洋生物有广域分布广域分布和和狭域分布狭域分布之分。之分。 依据生物对分布区水温的适应能力，可分为依据生物对分布区水温的适应能力，可分为冷水种、温冷水种、温水种、暖水种水种、暖水种。 广域分布的生物：广域分布的生物：分布广阔，有遍布世界各洋的分布广阔，有遍布世界各洋的世界种世界种；有广布热带；有广布热带或极地海域的或极地海域的环热带种、环极地种环热带种、环极地种。 狭域分布的生物：狭域分布的生物：局限于一定海域，此类生物繁多，其中仅分布在某局限于一定海域，此类生

23、物繁多，其中仅分布在某一有限海域的种，称为一有限海域的种，称为地方特有种地方特有种。系本海域原先。系本海域原先就有的，叫就有的，叫固有种固有种；该海域内原先没有的，由它区；该海域内原先没有的，由它区迁入的，为迁入的，为迁入种迁入种。 冷水种冷水种的生长、生殖适温一般低于的生长、生殖适温一般低于55，自然分，自然分布区的月平均水温不高于布区的月平均水温不高于1010，包括寒带种和亚，包括寒带种和亚寒带种两类，前者适温为寒带种两类，前者适温为00左右，后者为左右，后者为0 05 5； 七彩鲑鱼七彩鲑鱼大眼狮鲈大眼狮鲈 温水种温水种的生长、生殖适温为的生长、生殖适温为5 52020，自然分布区的，自

24、然分布区的月平均水温为月平均水温为0 02525，包括，包括冷温种冷温种和和暖温种暖温种两类，两类，前者适温为前者适温为5 51212，后者为，后者为12122020；暖水种暖水种的生长、生殖适温高于的生长、生殖适温高于2020，自然分布区的，自然分布区的月平均水温高于月平均水温高于1515，包括，包括热带种热带种和和亚热带种亚热带种两类，两类，前者适温高于前者适温高于2525，后者为，后者为20202525。 2 2）海洋生物分布区）海洋生物分布区海水生物分布区有海水生物分布区有连续分布连续分布和和间断分布间断分布。前者是完整的分布区，包括前者是完整的分布区，包括世界性广布区、环极分布世界性

25、广布区、环极分布和和环热环热带分布区带分布区等，属等，属广域分布类型广域分布类型；后者是不完整分布区又称隔离分布区，一般被分割成两个或后者是不完整分布区又称隔离分布区，一般被分割成两个或多个孤立的部分在海洋中，最著名的不连续分布有两种方式：多个孤立的部分在海洋中，最著名的不连续分布有两种方式：两极同源两极同源和和北方两栖北方两栖。 两极同源两极同源，即，即两极分布两极分布。按最早的概念，只以同时。按最早的概念，只以同时分布在分布在南极南极和和北极北极海域的动物为限。后来也包括同海域的动物为限。后来也包括同时出现在时出现在南、北温带海区南、北温带海区的动物，并主要是指同一的动物，并主要是指同一属

26、中两个极为相近的种类分别分布在属中两个极为相近的种类分别分布在南北半球高纬南北半球高纬度海域度海域，而不出现于低纬度海域。，而不出现于低纬度海域。（如曳鳃虫属的尾曳鳃虫分布于北极-北温带海区，刺管戈鳃虫则栖息于南极-南温带海区） 北方两栖北方两栖指分布于北半球温带海区，即北太平洋和指分布于北半球温带海区，即北太平洋和北大西洋东西两岸的动植物，它们出现于欧亚大陆北大西洋东西两岸的动植物，它们出现于欧亚大陆北部和北美北部两岸，而不见于北极水域。北部和北美北部两岸，而不见于北极水域。（如鳕鱼、北方鲜等动物，褐蠕藻、粘管藻等植物） 每种海洋生物在分布区内都有它的分布中心。一般来每种海洋生物在分布区内都

27、有它的分布中心。一般来说，说，种的个体数量最多处种的个体数量最多处可以认为是它的分布中心，反映可以认为是它的分布中心，反映出这种生境最适宜该种生物的生存。出这种生境最适宜该种生物的生存。 现存种的分布中心，不一定是它的起源处，在漫长的现存种的分布中心，不一定是它的起源处，在漫长的地质时期中可能发生多次变迁。某些活动性较强的海洋动地质时期中可能发生多次变迁。某些活动性较强的海洋动物，由于产卵、索饵、越冬等需要，进行物，由于产卵、索饵、越冬等需要，进行非周期性的迁移非周期性的迁移和和周期性的移动洄游周期性的移动洄游，便会改变其原有分布区的面貌。，便会改变其原有分布区的面貌。 海洋生物分布区的扩大，

28、常与人类海洋生物分布区的扩大，常与人类活动有关。如活动有关。如中华绒螯蟹中华绒螯蟹在二十世在二十世纪纪3030年代，被法国商船从青岛带至年代，被法国商船从青岛带至西北欧，现成为西北欧沿海海域的西北欧，现成为西北欧沿海海域的优势种。优势种。海带海带过去只分布在日本海，过去只分布在日本海，经引进养殖，现已在中国海域定居。经引进养殖，现已在中国海域定居。 3）海洋生物分布区的扩大及障碍）海洋生物分布区的扩大及障碍 在自然情况下，海洋生物种群繁殖个体数在自然情况下，海洋生物种群繁殖个体数量过大时，就要向分布区外量过大时，就要向分布区外迁移、扩散迁移、扩散，扩，扩大其分布范围。但在迁移过程中常会遇到各大

29、其分布范围。但在迁移过程中常会遇到各种障碍。种障碍。 浅水区底栖生物浅水区底栖生物广阔的广阔的深洋深洋是一种巨大的阻碍，在未越过阻碍是一种巨大的阻碍，在未越过阻碍之前就夭折了。之前就夭折了。深海底栖动物深海底栖动物大洋中的大洋中的海脊海脊则是重大的障碍。则是重大的障碍。（如著名的威维尔-汤姆森海脊是大西洋和挪威海深海动物区系之间的一个阻碍，两海区内只有12%的动物是相同的）海洋游泳生物和浮游生物海洋游泳生物和浮游生物地峡地峡是个不可逾越的障碍是个不可逾越的障碍. .如美洲太平洋和大西洋热带动物区系被巴拿马地峡所隔开，只有少数种是两个区系所共有的；陆地也是海洋生物扩大分布区的阻限。 第三节第三节 内陆水域生物的分布内陆水域生物的分布一一. . 内陆水域环境概述内陆水域环境概述 地球表层淡水在水圈中所占据的位置地球表层淡水在水圈中所占据的位置, , 如同海如同海洋与大陆之间的洋与大陆之间的 “ “瓶颈瓶颈”. .