海洋暖化对海洋生物的影响

1、海洋变暖对海洋生物的影响。XXXXXXXXX团队成员：XX，XXX，温室效应和海洋变暖，其对海洋的影响，其对海洋生物群体的影响，综述及其研究方向和对策，内容，海洋变暖对海洋生物的影响机制，温室效应和海洋变暖，温室效应：指大气中各种温室气体吸收地面长波辐射，增强大气反向辐射，从而保持地面温暖良性的现象自工业革命以来， 人类排放到大气中的二氧化碳等吸热能力强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强。 由此引发了一系列严重的问题，如全球变暖恶性海水独特的物理和化学特性使海洋成为全球变化的重要因素。海水的热容量，溶解二氧化碳等温室气体的能力，以及海水在液体-固体-气体转化中的重要作用，使海洋对全球

2、气候产生巨大影响。海洋变暖及其影响，温室效应产生的大部分能量被海洋吸收，尤其是被浅海表面吸收。数据显示，自1975年以来，海洋表面(700米以上)包含的能量增加了141022焦耳，导致海洋表面温度显著升高。海洋变暖将导致各种非常复杂的后果，包括海冰融化、海平面上升、海水中溶解氧减少和区域气候异常频率增加等。然后给从微生物和藻类到顶级捕食者和整个海洋生态系统的所有生态系统成分带来各种生物影响。1.海洋变暖对海洋的影响、海冰融化和海平面上升、可溶CO2和O2的变化、1，2，1.1海冰融化和海平面上升，海洋温度持续上升的最重要影响之一是海冰在高纬度融化，而极地对气候变化的响应最快，即使海洋温度稍有上

3、升，也可能导致大量海冰融化。冰架底部的加速融化可能导致冰架的减少，加速冰川流动。数据显示，从1978年到1996年，北极海冰覆盖面积每年下降0.3%，而海冰损失率却在加速上升。南极洲的海冰覆盖面积每年减少的情况相似。世界地图，海平面上升66米后，亚洲，南美，欧洲，非洲，世界地图，海平面上升66米后，北美，大洋洲，南极洲，1.2可溶性CO2和O2的变化，水中溶解氧，可溶性CO2，海洋通过初级生产吸收大气中的CO2，粒子下沉(生物泵)，海洋循环和混合(溶解度泵)等。二氧化碳的溶解度随着温度的升高而降低，因此海洋变暖将削弱海水对碳的吸收。海洋变暖将导致海水中溶解氧浓度的降低。许多模型预测，21世纪海

4、洋中的氧气总量将减少1%7%。许多甲壳类动物和鱼类在低于60毫摩尔/千克的低氧阈值下不能长时间存活。当氧浓度远低于这个阈值时，许多大型生物将失去它们的栖息地，生物地球化学循环将发生巨大变化。当氧浓度低于20毫摩尔/千克时，对大多数更高的生命是致命的。2.温度对海洋生物影响的机理、温度耐受极限和生物地理分布、1、5、代谢反应、生殖和发育、微生物、病原体和疾病、生态水平影响，*海洋生物简介无脊椎动物包括各种蜗牛和贝类。脊椎动物包括各种鱼类和大型海洋动物，如红海星、鲸鱼和鲨鱼。根据全球海域数据综合调查报告，共有15，304种注册海洋鱼类，最终估计约有20，000种海洋鱼类。虽然已知海洋生物物种有21

5、0 000种，但据估计，实际数量是这个数字的10倍多，即210万种。海洋生态系统是世界上最大的生态系统，占整个生物圈的95%以上，包括深海区、中层、海面、潮间带、河口、珊瑚礁、红树林群落、泻湖和海底生态系统。因此，海洋生态系统在维护海洋和生物圈健康方面发挥着重要作用。据估计，海洋生态系统每年可提供价值22.1万亿美元的物质和服务(占总价值的65%)，如食物、原材料、干扰控制、废物吸收和营养循环。2.1温度耐受极限和生物地理分布，温度对生物的各种生理过程和细胞内生物大分子结构的完整性有重要影响，因此温度在限制物种分布中起着关键作用。生物地理分布的变化代表了物种耐热性范围的变化。温度的持续升高有利

6、于热适应性强的物种的生物入侵。同一物种的不同个体也可能由于遗传适应或环境适应而对温度胁迫有不同的耐受性。例如，与地中海暖水贻贝广东贻贝相比，北太平洋贻贝的本土物种信天翁的高温胁迫导致更多细胞损伤和较低细胞修复能力。因此，地中海贻贝逐渐取代了北美的本土物种，并逐渐成为某一地区的优势物种，其分布范围从北美前南海岸扩大了很多。2.1耐温性限制和生物地理分布，例如：与入侵的地中海贻贝相比，高温胁迫对北太平洋贻贝的本土物种信天翁造成更多的细胞损伤和较低的细胞修复能力。因此，地中海贻贝逐渐取代了北美的本土物种，并逐渐成为该地区的优势物种，它们的分布也从北美的前南海岸扩大了很多。地中海贻贝和北太平洋贻贝有2

7、.2个代谢反应，当温度升高时，代谢率通常加快；但是也有一些物种的新陈代谢速度会变慢。例：在高温胁迫下，滨藜的呼吸速率降低，这可能是高温对细胞内代谢元素的破坏。海水温度的升高往往伴随着溶解氧浓度的降低，因此温度对许多物种的有氧代谢有重要影响。例：当温度升高6时，刺参的耗氧率显著降低。2.2代谢反应，在高温胁迫后，经常检测到分子伴侣如Hsp70和Hsp90的表达上调；应激激活蛋白激酶、p38丝裂原激活蛋白激酶(p38 MAPK)和cJun-N末端激酶(JNKs)等。通常被上调或翻译后修饰。虽然无法量化细胞对高温应激的能量消耗，但可能需要大量的三磷酸腺苷来修复高温造成的损伤，细胞的热应激反应也可能涉

8、及代谢重组。分子伴侣：能与组蛋白结合并介导核小体在细胞核中有序组装的核质。2.2代谢反应，如：在5驯化6周后，细胞色素c氧化酶活性提高90%，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性提高40%，柠檬酸合成酶活性降低20%。这些酶活性表明，在高温胁迫下，这种极地鱼类的代谢由储存脂肪转变为产生碳水化合物和储存三磷酸腺苷。2.3生殖和发育，温度升高可能通过促进胚胎的过早孵化、抑制其代谢活动和引起胚胎的氧化应激反应而对胚胎的存活和发育造成不利影响。例如，人工孵化的乌贼幼苗耐热性的极限温度较低，这可能与它在漂浮生活阶段需要更多的能量来维持代谢有关；在桡足类的整个生命周期中，发育阶段比随后的生长阶段更依赖于温度。2.4

9、微生物、病原体和疾病。海洋变暖严重影响海洋生态系统中病原微生物和疾病的传播。随着温度的升高，病原体的繁殖和存活率增加，疾病传播速度加快，宿主对病原体的敏感性增加。包括细菌、真菌和病毒在内的许多病原微生物的增殖与温度呈正相关。例如，许多种类的弧菌对海洋生物具有致病性，其中45%的变异是由海面温度升高引起的，这表明随着海水温度的升高，弧菌的传播将会加快，并导致全球弧菌病的增加。2.4微生物、病原体和疾病，海洋温度升高对海洋病毒的影响也非常重要，海洋病毒的变异随着海洋变暖而增加，病毒活动对生物地球化学循环、食物网和海洋代谢平衡的影响也会发生变化。寄生虫的大量存在也与气候变化密切相关。海洋温度的上升可

10、能更有利于病原微生物的增殖和生长，从而加速疾病的传播，并在海洋生物中造成严重的疾病。宿主免疫力的降低也与温度的升高有关。研究表明，气候变化对致病微生物的数量和致病性有广泛影响，这与东非大裂谷的水产养殖和包括霍乱和流行性发热在内的人类疾病的发生密切相关。霍乱弧菌，2.5生态水平效应。近年来，自1999年以来，卫星探测发现海洋生产力继续以每年190吨的平均速度下降。海洋温度的升高也导致深海生态系统有机碳总呼吸消耗的增加。当温度升高26时，表层无机碳含量下降31%。温度的升高也增加了一些可溶性化合物的积累，这可能导致海洋初级生产力向更高营养水平的转移减少。随着温度的升高，海洋鱼类和无脊椎动物可能会迁

11、移到更高的纬度和更深的水域。这幅图显示了鱼向高纬度的迁移。3.海洋变暖对海洋生物的影响。3.1藻类和蓝细菌、真核藻类和蓝细菌是海洋生态系统中最重要的初级生产者。澳大利亚收集的2万个大型藻类标本的记录表明，在过去的50年里，印度洋和大西洋的大型藻类的种群和生物地理分布发生了巨大的变化。随着温度的升高，大多数藻类的平均细胞尺寸变小。温度对不同藻类的影响具有物种特异性。一项关于大型藻类的研究证实，生活在坎塔布里亚海潮间带的低温大型藻类锯缘藻正在减少，这与伊比利亚半岛沿岸水域海洋温度的变化密切相关。据推测，温度可能已经上升到一定的阈值，这导致对角毛藻的一些重要代谢活动的抑制。下图显示了角毛藻。3.2珊

12、瑚，珊瑚漂白指的是珊瑚动物的宿主和它们的甲藻之间的共生关系的丧失，以应对环境压力。研究表明，高温可能是许多珊瑚漂白事件的主要原因。此外，海面温度的上升也导致珊瑚共生体中藻类的排出，这对世界各地的热带珊瑚礁有重要影响。温度压力，加上食草鱼类的过度捕捞，可以清除珊瑚礁的藻类覆盖，将导致水质下降。海水温度的升高导致萼珊瑚型光合系统的光合效率降低，最终导致高温下整体光合效率显著降低。温度的升高还会导致萼珊瑚对磷酸盐的吸收增加，对硝酸盐和铵盐的吸收显著降低，表明海洋变暖对无机氮和磷的代谢有影响，但对不同元素的影响不同。3.3无脊椎动物，海洋无脊椎动物种类繁多，多样性高，具有重要的生态功能，在海洋的中营养

13、级中起着举足轻重的作用。海面温度的升高导致浮游植物丰度的降低，进而导致以藻类为食的桡足类和高营养级浮游动物的减少。因此，海洋桡足类的多样性和生物地理分布也将随之发生变化相关预测结果表明，在未来100年内，南大洋1的局地变暖将使整个斯科舍海磷虾的生物量和丰度减少95%以上。磷虾数量的变化将影响以磷虾为食的海鸟和海洋哺乳动物的繁殖。3.4鱼类，在所有海洋生态系统中，鱼类是重要的组成部分，与其他脊椎动物相比，鱼类的物种多样性更丰富。海面温度的上升将对鱼类产生各种重要影响。Baysian meta分析表明，海面温度的升高会导致珊瑚的减少，珊瑚礁鱼类种群的大小、结构、密度和营养成分也会相应发生变化。对一

14、些鱼类来说，24的温度升高可能导致有氧活动范围的缩小，可用于食物摄入和繁殖的能量将减少，从而削弱种群的可持续性。在极地地区，尤其是在南大洋，鱼类的适宜生存温度范围较窄，这使得它们在面临温度变化时，耐热性的变化更加有限。3.4种鱼类，种南极冰鱼，南极亚科的成员，也是南大洋中数量最多的鱼类，已经在非常狭窄的低温范围内生活了1500多万年，因此它们在遗传水平上很难适应全球变暖的环境；当海洋温度上升到生理承受极限时，它们将无处可住。当温度上升时，“逃逸”行为对海洋某些区域的鱼类生存非常重要。研究发现，随着海面温度的升高，一些鱼类趋向于向深海或高纬度水域迁移。温度升高后，一些暖水鱼类的种群密度和数量增加

15、，而冷水鱼类的种群密度和数量则相反。此外，一些适应高温生长的鱼类入侵物种也会增加。3.5海洋哺乳动物，例如：纪录片北极传说 北极故事是莎拉罗伯逊于2007年在美国执导的纪录片。这部电影讲述了地球最北部的冰雪正在经历一场灾难，北极地区的海冰由于全球变暖正在融化。北极熊祖先传播的生存技能正受到挑战，它们和北极圈内的许多其他生物正面临生存挑战。3.5海洋哺乳动物是海洋生物的重要组成部分。与体温和水温始终处于平衡状态的变温动物相比，海洋哺乳动物作为温血动物，对温度的适应性更强。然而，哺乳动物也受到气候变化的影响。冰山的减少和海洋温度的上升将改变北极海洋哺乳动物的食物组成。气候变化可能增加疾病风险和传统

16、繁殖地的损失，以及各种污染物带来的风险。海洋温度升高也可能导致食物短缺，降低哺乳期间喂养雌性海洋哺乳动物的成功率，导致可喂养的幼崽数量减少，这对种群产生很大影响。4.得出海洋温度的持续升高会影响海洋生态系统的各个生物层次，并对不同物种或同一物种的不同生理阶段产生不同的影响；同一物种的不同种群可能会适应它们的栖息地，因为它们的敏感度不同。在生态系统中具有重要功能的群落对水温升高有不同的反应，这可能需要大量的生理驯化和遗传适应。此外，行为反应也非常重要。从不利环境向接近最佳温度的水域迁移将导致生态水平的显著变化。入侵物种带来的生物地理变化也将对海洋生态系统产生重大影响；大多数入侵物种可能比本地物种更能耐受高温，这表明气候变化可能对本地物种产生负面影响。海洋微气候的变化也将导致一些地区一些脆弱生态系统主要类群的大幅波动甚至灭绝。因此，在一些脆弱的海洋生态系统中，海洋水温的升高可能会带来