第二章-海洋环境与生物适应课件.ppt

1、海海 洋洋 生生 物物 学学n第一章第一章 绪论绪论n第二章第二章 海洋环境与生物适应海洋环境与生物适应n第三章第三章 海洋生物的繁殖与发育（海洋生物的繁殖与发育（51-7651-76）n第四章第四章 海洋动物生理研究（海洋动物生理研究（77-8677-86）n第五章第五章 海藻引种驯化、种质保存及种质鉴定海藻引种驯化、种质保存及种质鉴定n第六章第六章 海洋微生物海洋微生物 n第七章第七章 海洋浮游生物海洋浮游生物n第八章第八章 海洋底栖生物海洋底栖生物n第九章第九章 海洋游泳生物海洋游泳生物n第十章第十章 捕捞对海洋生物资源的影响捕捞对海洋生物资源的影响n第十一章第十一章 海水养殖与近岸环境

2、的相互作用海水养殖与近岸环境的相互作用 第二章第二章 海洋环境与生物适应海洋环境与生物适应n第一节第一节 海洋环境海洋环境n第二节第二节 海洋生物的适应策略海洋生物的适应策略第一节第一节 海洋环境海洋环境n一、海洋环境的类型和特性一、海洋环境的类型和特性n二、海洋环境分区二、海洋环境分区n三、海洋环境问题与保护三、海洋环境问题与保护第一节第一节 海洋环境海洋环境n一、海洋环境的类型和特性一、海洋环境的类型和特性n（一）基本知识（一）基本知识 n地球的面积：地球的面积：5.1108Km2n海洋的面积：海洋的面积：3.62 108Km2n海洋体积：海洋体积：13.7 108Km3n1、最大的海是位

3、于、最大的海是位于太平洋的珊瑚海太平洋的珊瑚海（Coral Sea），面积为），面积为4.79106Km2。n2、最小的海是、最小的海是马尔马拉马尔马拉（Marmara），），面积为面积为1.1 104Km2。(三三)海洋环境的类型海洋环境的类型n按按海洋环境的区域性海洋环境的区域性可分为河口、海湾、沿岸可分为河口、海湾、沿岸海域、近海、外海、大洋等；海域、近海、外海、大洋等；n按按海洋环境的要素海洋环境的要素，可分为海水、沉积物、海，可分为海水、沉积物、海洋生物及海面上空大气等环境；洋生物及海面上空大气等环境；n从从环境功能和管理的角度环境功能和管理的角度，可分为旅游区、海，可分为旅游区、海

4、滨浴场、自然保护区、渔区、养殖区、石油开滨浴场、自然保护区、渔区、养殖区、石油开发区、港口、航道区等，不同的功能区对环境发区、港口、航道区等，不同的功能区对环境质量的要求不同，保护的程度、管理的方式和质量的要求不同，保护的程度、管理的方式和要求亦不相同。要求亦不相同。(四四)海洋环境的自然属性海洋环境的自然属性n1.海水海水n2.深度和光照深度和光照n3.温度温度n4.海水的运动海水的运动(四四)海洋环境的自然属性海洋环境的自然属性n1.海水海水 盐度（盐度（salinity）：溶解于：溶解于1 kg海水中的无机盐总海水中的无机盐总量（克数）。量（克数）。尽管大洋海水的盐度是可变的，但其主要组

5、尽管大洋海水的盐度是可变的，但其主要组分的含量比例却几乎是恒定的，不受生物和化分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，此即所谓学反应的显著影响，此即所谓“Marcet”原则原则，或称或称“海水组成恒定性规律海水组成恒定性规律”。（1）海水中的溶解物质）海水中的溶解物质表 3.2 海 水 的 主 要 和 次 要 组 分（盐 度：34.8）离 子 重 量 百 分 比 C l 55.04 N a 30.61 S O42 7.68 M g2+3.69 C a2+1.16 主 要 组 分 K+1.10 99.28 H C O3 0.41 B r 0.19 H3B O3 0.07 S r

6、2+0.04 次 要 组 分 0.71 合 计 99.99 2.1n海水中可溶解物余下的海水中可溶解物余下的0.01是几种对海洋是几种对海洋生物的生存、生长起决定意义的无机盐，其生物的生存、生长起决定意义的无机盐，其中包括磷酸盐、硝酸盐和二氧化硅，它们被中包括磷酸盐、硝酸盐和二氧化硅，它们被称为称为生物的常量营养物质生物的常量营养物质(macronutrients)。n海水中一些以痕量状态存在的元素海水中一些以痕量状态存在的元素(如铁、锰、如铁、锰、钴和铜钴和铜)对生命活动过程也很重要，例如铁是对生命活动过程也很重要，例如铁是某些浮游植物生长的限制因子。某些浮游植物生长的限制因子。海洋盐度分布

7、海洋盐度分布远离海岸的大洋表层水盐远离海岸的大洋表层水盐度变化不大（度变化不大（3436），），平均为平均为35。浅海区受大陆淡水影响，浅海区受大陆淡水影响，盐度较大洋的低，且波动盐度较大洋的低，且波动范围也较大（范围也较大（2730）。）。赤道（赤道（34.5）副热带海区（副热带海区（36）两极（两极（34）n（2）海水的热学特性：）海水的热学特性：海水海水热容量热容量和和蒸发蒸发潜能潜能很大，因此具有相当高的阻止温度大很大，因此具有相当高的阻止温度大幅度突发性变化的能力。导热性很小，热幅度突发性变化的能力。导热性很小，热量向周围扩散很慢，水域温度比较稳定。量向周围扩散很慢，水域温度比较稳定

8、。海洋为其中生物的生存及生命活动提供了海洋为其中生物的生存及生命活动提供了一个一个相对稳定的温度环境条件相对稳定的温度环境条件。n（3）pH范围范围7.48.5，稍呈碱性，稍呈碱性，对以对以碳酸钙为介质的生物比在中性介质中有利。碳酸钙为介质的生物比在中性介质中有利。2.深度和光照深度和光照n(1).深度深度n平均深度：平均深度：3800m n最大深度：最大深度：11034m 太平洋中菲律宾东部的马太平洋中菲律宾东部的马里亚纳海沟里亚纳海沟光在海洋中的垂直分布和水平分布光在海洋中的垂直分布和水平分布 海水中光的衰减及海水的透明度海水中光的衰减及海水的透明度 因反射、海水吸收、悬浮与溶解物质的吸收

9、与散射，光因反射、海水吸收、悬浮与溶解物质的吸收与散射，光照强度迅速衰减。照强度迅速衰减。(2)(2)光光 照照 I0：海表面光强；：海表面光强；ID：深度：深度D处光强；处光强；K：平均：平均消光消光(衰减衰减)系数系数K值大小与水体干净程度有关，一般近岸值大小与水体干净程度有关，一般近岸K 1；多数；多数浅海浅海K 0.1；大西洋马尾藻海；大西洋马尾藻海K 0.025K lnI0lnIDD ID I0 ekD1透光层透光层，也称真光层（，也称真光层（euphotic zone 或或photic zone）：）：有足够的光可供植物光合作用，光合有足够的光可供植物光合作用，光合作用的量超过植物

10、的呼吸消耗。作用的量超过植物的呼吸消耗。2弱光层弱光层（disphotic zone）：在透光层下方，植）：在透光层下方，植物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但物在一年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光线足够动物对其产生反应。光线足够动物对其产生反应。3无光层无光层（aphotic zone）根据在垂直方向上的光照条件分为几个层次：根据在垂直方向上的光照条件分为几个层次：光在海洋中的水平分布光在海洋中的水平分布 太阳辐射具有明显的纬度梯度：太阳辐射具有明显的纬度梯度：(太阳辐射强度与照射时间）太阳辐射强度与照射时间）1.光照强度从赤道向高纬度地区逐渐减弱，而且夏季光照最光照强度从赤道向高纬

11、度地区逐渐减弱，而且夏季光照最强，冬季最弱。强，冬季最弱。2.低纬度地区短波光多，随纬度增加长波部分也增加。低纬度地区短波光多，随纬度增加长波部分也增加。3.日照时间：热带海区一天中白天与黑夜各约日照时间：热带海区一天中白天与黑夜各约12h,温带海区夏季光照时间超过温带海区夏季光照时间超过12h,冬季少于冬季少于12h在极区，持续在极区，持续6个月的低能光照与个月的低能光照与6个月的黑暗交替。个月的黑暗交替。3.温度温度na、海水温度的水平和垂直分布、海水温度的水平和垂直分布厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象海水的生物地理带（根据海水海水的生物地理带（根据海水表面温度）表面温度）n热带热带 25n亚热带

12、亚热带 15n温带温带 5（北线），（北线），2（南线）（南线）n寒带寒带 02或或 5 不同纬度差异不同纬度差异海洋水温的垂直分布海洋水温的垂直分布 图 3.5 深海温度分布图（引自 Tait 1981）t/0 1000 2000 3000 深 度/m 高纬度 低纬度 中纬度 a.低盐表层水 b.入侵的中纬高盐水 c.北极深层水 a.表层混合层 b.永久温跃层 c.深冷层 a.永久温跃层 b.季节温跃层 a a a b b b c c-2.0-1.0 0 1.0 2.0 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 图图2 27 7n 在开阔大洋表面混合层下，从在开阔大洋表面混合

13、层下，从200300m至至1000m处，温度下降迅速，这一水层被称为处，温度下降迅速，这一水层被称为永久永久温跃层温跃层（permanent thermocline）。）。n永久温跃层与表层较暖的低密度水和底层冷的高永久温跃层与表层较暖的低密度水和底层冷的高密度水之间的水密度变化是一致的，这一海水密密度水之间的水密度变化是一致的，这一海水密度迅速变化，被称为度迅速变化，被称为密度跃层密度跃层。n它作为一个屏障影响着水的垂直循环，同时还影它作为一个屏障影响着水的垂直循环，同时还影响着对海洋生物产生作用的某些化学物质的垂直响着对海洋生物产生作用的某些化学物质的垂直分布。温度和密度的急剧变化对海洋动

14、物的垂直分布。温度和密度的急剧变化对海洋动物的垂直移动也有限制作用。移动也有限制作用。n 季节温跃层季节温跃层（seasonal thermocline）：）：温带气候的夏季，在风力弱而太阳辐射强时，温带气候的夏季，在风力弱而太阳辐射强时，没有湍流混合使热量向下方移动，在近表层没有湍流混合使热量向下方移动，在近表层水中形成了热分层。水中形成了热分层。温度与海洋生物的地理分布与迁移温度与海洋生物的地理分布与迁移 温度与海洋生物的地理分布温度与海洋生物的地理分布 温度和降水是影响生物在地球表面分布的两个最重要的温度和降水是影响生物在地球表面分布的两个最重要的生态因子，两者的共同作用决定着生物群落在

15、地球分布的生态因子，两者的共同作用决定着生物群落在地球分布的总格局。总格局。暖水种暖水种：生长、生殖温度高于：生长、生殖温度高于20温水种温水种：420冷水种冷水种：低于：低于4 冷温种（冷温种（4-12 ）暖温种（暖温种（12-20 ）热带种（高于热带种（高于25 ）亚热带种（亚热带种（20-25 ）寒带种（寒带种（0 ）亚寒带种（亚寒带种（0-4 ）两极同源和热带沉降两极同源和热带沉降 南北两半球中高纬度的生物在系统分类上表现有密切南北两半球中高纬度的生物在系统分类上表现有密切的关系的关系，有相应的种、属、科存在，这些种类在热，有相应的种、属、科存在，这些种类在热带海区消失。带海区消失。(

16、两极分布两极分布 bipolar distribution，两极两极同源同源biopolarity如：如：曳鳃虫属曳鳃虫属的尾曳鳃虫分布在北极的尾曳鳃虫分布在北极-北温带海区，刺管曳鳃虫则栖息于南极北温带海区，刺管曳鳃虫则栖息于南极-南温带海区南温带海区)某些广盐性和广深性的冷水种，其分布可能从南北两某些广盐性和广深性的冷水种，其分布可能从南北两半球高纬度的表层通过赤道区的深水层而成为一个半球高纬度的表层通过赤道区的深水层而成为一个连续的分布。连续的分布。热带沉降热带沉降广温性广温性与与狭温性狭温性海洋生物海洋生物 温度的三基点：最高、最低和最适范围温度的三基点：最高、最低和最适范围n最高温度

17、（最高温度（maximum temperature）：生物）：生物生命的温度上限。取决于蛋白质抵抗凝固能力，生命的温度上限。取决于蛋白质抵抗凝固能力，或酶的耐热性能。或酶的耐热性能。n最适温度（最适温度（optium temperature）：广义的指）：广义的指生物能正常生活的温度范围，狭义的则指生命活生物能正常生活的温度范围，狭义的则指生命活动最旺盛时的温度，这很可能是一个较狭小的温动最旺盛时的温度，这很可能是一个较狭小的温度范围。度范围。n最低温度（最低温度（minimum temperature）：及生）：及生物生命活动的温度下限，在此温度以下，生命即物生命活动的温度下限，在此温度以下

18、，生命即死亡。死亡。（1）蛋白质凝固变性）蛋白质凝固变性 （2）酶活性被破坏）酶活性被破坏 （3）氧供应不足，排泄等功能失调）氧供应不足，排泄等功能失调 （4）神经系统麻痹等）神经系统麻痹等1952 秘鲁西海岸向北寒流发生改变，水温升高秘鲁西海岸向北寒流发生改变，水温升高56，沿岸的浮游生物和鱼类大批死亡。沿岸的浮游生物和鱼类大批死亡。高温致死原因：高温致死原因：低温致死原因：低温致死原因：（1）冰晶使原生质破裂）冰晶使原生质破裂 （2）细胞形成冰晶时，胞内电解质浓度改变，）细胞形成冰晶时，胞内电解质浓度改变，引起细胞渗透压变化，蛋白质变性引起细胞渗透压变化，蛋白质变性 （3）脱水使蛋白质沉淀

19、）脱水使蛋白质沉淀 （4）代谢失调）代谢失调温度条件与海洋生物生命联系温度条件与海洋生物生命联系的几个主要问题的几个主要问题n（1）温度与代谢的作用）温度与代谢的作用 n通常，在适温范围内代谢作用是随温度的增通常，在适温范围内代谢作用是随温度的增高而加强。高而加强。Q10一般介于一般介于23之间之间 如一种虾如一种虾5 时心率每分钟时心率每分钟100，15 时时200，则：，则：Q10=（200/100）=2 温度与新陈代谢速率的关系温度与新陈代谢速率的关系温度系数温度系数：（temperature coefficient,Q10）：）：体体温每升高温每升高10 时新陈代谢速率的变化。时新陈代

20、谢速率的变化。Q10 体温体温T 时的代谢速率时的代谢速率体温（体温（T10）时的代谢速率）时的代谢速率 （2）温度与海洋动物生殖）温度与海洋动物生殖n温度与生殖季节温度与生殖季节n温度与发育温度与发育n温度与生长温度与生长n温度的周期性变化对生长发育的意义温度的周期性变化对生长发育的意义（2）温度与海洋动物生殖）温度与海洋动物生殖n温度与生殖季节温度与生殖季节n每一种动物都有一个明显的生殖季节。通常每一种动物都有一个明显的生殖季节。通常情况下，温带海洋动物主要生殖期是在春季，情况下，温带海洋动物主要生殖期是在春季，有时也会延续至夏季。有时也会延续至夏季。n营养广温性但生殖狭温性则在热带冬季产

21、卵，营养广温性但生殖狭温性则在热带冬季产卵，在温带夏季产卵。在温带夏季产卵。（2）温度与海洋动物生殖）温度与海洋动物生殖n温度与发育温度与发育n通常，在一定范围内温度高即会加速发育过通常，在一定范围内温度高即会加速发育过程，而且发育速度的加快与温度的升高成正程，而且发育速度的加快与温度的升高成正比。比。n生物学零度生物学零度（biological zero）：有机体必须在温）：有机体必须在温度达到一定界限以上才开始发育，一般把这一界限度达到一定界限以上才开始发育，一般把这一界限称为生物学零度。称为生物学零度。n有效积温法则有效积温法则：胚胎发育所必需的总热量基本上是：胚胎发育所必需的总热量基本

22、上是一个常数，称为一个常数，称为热常数热常数，即指发育期的平均水温与，即指发育期的平均水温与发育所经过的天数或时数的乘积是一个常数。发育所经过的天数或时数的乘积是一个常数。K=N(T-C)K为热常数，即完成某一发育阶段所需的总热量；为热常数，即完成某一发育阶段所需的总热量；N为发育历期，即完成某一发育阶段所需天数或时数；为发育历期，即完成某一发育阶段所需天数或时数；T为发育的平均温度；为发育的平均温度；C为生物学零度。为生物学零度。（2）温度与海洋动物生殖）温度与海洋动物生殖n温度与生长温度与生长n高于或者低于一个适宜温度都要休眠。如食高于或者低于一个适宜温度都要休眠。如食用牡蛎只在春季水温用

23、牡蛎只在春季水温1011和秋季水温和秋季水温1416时成长。时成长。n低温条件下，生长速度的减慢与食物的缺乏低温条件下，生长速度的减慢与食物的缺乏有关。如：北极藤壶在有关。如：北极藤壶在221 蔓足伸出壳蔓足伸出壳外的滤食频率随温度增加而增加，低于外的滤食频率随温度增加而增加，低于2则减少。则减少。（2）温度与海洋动物生殖）温度与海洋动物生殖n温度的周期性变化对生长发育的意义温度的周期性变化对生长发育的意义n动物对食物的利用率不同，即使食物充足，动物对食物的利用率不同，即使食物充足，冬季所需要的食物少于夏季，生长也缓慢。冬季所需要的食物少于夏季，生长也缓慢。n温度的季节变化与生长的交替，引起动

24、物结温度的季节变化与生长的交替，引起动物结构的改变。如，动物的鳞片、耳石的年轮。构的改变。如，动物的鳞片、耳石的年轮。（3）温度与海洋动物个体大）温度与海洋动物个体大小及寿命小及寿命n生活在冷水中的生物个体常比生活在暖水的生活在冷水中的生物个体常比生活在暖水的同类生物的个体大。（南极：原索动物的长同类生物的个体大。（南极：原索动物的长带海鞘长带海鞘长7m，巨型藻类，巨型藻类8m；飞马哲水蚤、；飞马哲水蚤、鱼类、原生动物的放射虫和沙壳织毛虫）鱼类、原生动物的放射虫和沙壳织毛虫）n原因：原因：1.水冷密度大；水冷密度大；2.低温生长时间长低温生长时间长 n变温动物的寿命在低温条件下通常较长。变温动

25、物的寿命在低温条件下通常较长。（4）温度与海洋生物体内钙）温度与海洋生物体内钙质的积累质的积累 n在高温下，钙在动植物体内的积累量远在高温下，钙在动植物体内的积累量远比低温时多。比低温时多。n冷水翼足类是裸体无壳；热带大砗磲壳冷水翼足类是裸体无壳；热带大砗磲壳2m体重可达体重可达200kg；珊瑚在；珊瑚在20以上以上的海区。的海区。（5）温度与海洋动物形态结构）温度与海洋动物形态结构n鱼类的尾椎骨的数目和鳍条数目在冷水鱼类的尾椎骨的数目和鳍条数目在冷水中明显增加，身体也增大。中明显增加，身体也增大。n低温环境动物体表附属器官缩小。低温环境动物体表附属器官缩小。4.海水的运动海水的运动n海水在水

26、平方向的流动有海水在水平方向的流动有海流海流和和潮流潮流两种。两种。n海流：在一年中，其流向几乎是恒定的，流速海流：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。流量则可以随季节变化。n潮流：其流速、流向在一天中有周期性改变。潮流：其流速、流向在一天中有周期性改变。n海流分类：海流海流分类：海流按温度特征按温度特征可分为寒流和可分为寒流和暖流。暖流。n 寒流寒流：指水温低于流经海区水温的海流，：指水温低于流经海区水温的海流，通常是通常是从高纬度流向低纬度从高纬度流向低纬度（如千岛寒（如千岛寒流），寒流一般低温低盐，透明度较小。流），寒流一般低温低盐，透明度较小。n 暖流暖流：指水温高

27、于流经海区水温的海流，：指水温高于流经海区水温的海流，通常是通常是从低纬度流向高纬度从低纬度流向高纬度如（黑潮暖如（黑潮暖流），暖流一般高温高盐，透明度也较大。流），暖流一般高温高盐，透明度也较大。海流有扩大海洋生物分布的作用海流有扩大海洋生物分布的作用 暖流可将南方喜热性动物带到较高纬度海区；而寒流则可将北方喜冷性动物暖流可将南方喜热性动物带到较高纬度海区；而寒流则可将北方喜冷性动物带到较低纬度海区。带到较低纬度海区。海流也有助于某些鱼类完成海流也有助于某些鱼类完成“被动洄游被动洄游”。n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。在某些封闭海区，依靠海流的作用，从外

28、地输入幼体来维持其独立的生物群。n 例如，在北大西洋的藻海中，微弱的反气旋型环流形成一个半永久性的闭合系统，例如，在北大西洋的藻海中，微弱的反气旋型环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物群。海流与海洋生物生产力的关系海流与海洋生物生产力的关系 海水的辐散或辐聚关系到海洋表层浮游植物所需营养盐类能否得到补充。海水的辐散或辐聚关系到海洋表层浮游植物所需营养盐类能否得到补充。n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表层的无机营养盐

29、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，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浮游动物和鱼类等消费者也可获得丰盛的食物。n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。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。影响气候影响气候 黑潮输送热量相当于每秒燃烧黑潮输送热量相当于每秒燃烧38000吨石油。吨石油。海流对海洋生物的作用海流对海洋生物的作用 n 海洋中几个强大的暖流和寒流交汇的海海洋中几个强大的暖

30、流和寒流交汇的海区，多形成世界上良好的渔场。如太平区，多形成世界上良好的渔场。如太平洋的洋的北海道渔场北海道渔场、大西洋的、大西洋的纽芬兰渔场纽芬兰渔场和和北海渔场北海渔场。在中国海，台湾暖流和不。在中国海，台湾暖流和不同性质水系（如沿岸水、冷水团等）的同性质水系（如沿岸水、冷水团等）的交汇面，也都有良好的渔场，如交汇面，也都有良好的渔场，如烟威渔烟威渔场和舟山渔场场和舟山渔场等。等。海流与海洋生物生产力的关系海流与海洋生物生产力的关系 影响气候影响气候n暖流：增温增湿；寒流：降温去湿暖流：增温增湿；寒流：降温去湿n波浪波浪；n波浸岸（开阔性）和保护岸（封闭或半封闭性）波浸岸（开阔性）和保护岸

31、（封闭或半封闭性）n波浸岩石岸（海藻少，矮小，不具宽阔的叶面波浸岩石岸（海藻少，矮小，不具宽阔的叶面)。n潮汐；潮汐；n分类：一天一涨一落（平均分类：一天一涨一落（平均24.8h）的正规和不正规）的正规和不正规全日全日潮潮；和一天两涨两落（平均；和一天两涨两落（平均12.4h）的正规和不正规）的正规和不正规半日半日潮潮。n平均海平面以平均海平面以8月份最高，月份最高，1月份最低。月份最低。n潮汐的升降高度以每月朔望后一日为最大，上下弦后一潮汐的升降高度以每月朔望后一日为最大，上下弦后一日为最小。日为最小。n岩石岸边生物分布的分层：岩石岸边生物分布的分层：海萝在潮间带较高的区域，海萝在潮间带较高

32、的区域，海荞麦、藤壶、牡蛎、不同的螺类、笠贝和石鳌。海荞麦、藤壶、牡蛎、不同的螺类、笠贝和石鳌。第一节第一节 海洋环境海洋环境n一、海洋环境的类型和特性一、海洋环境的类型和特性n二、海洋环境分区二、海洋环境分区n三、海洋环境问题与保护三、海洋环境问题与保护世界大洋世界大洋2.1.2 世界大洋世界大洋n太平洋（太平洋（Pacific Ocean）n位于亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间的世位于亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间的世界上最大、最深、边缘海和岛屿最多的大洋，界上最大、最深、边缘海和岛屿最多的大洋，形状近似于圆形。形状近似于圆形。2.1.2 世界大洋世界大洋n大西洋（大西洋（Atlantic

33、Ocean）n位于欧洲、非洲、南极洲和南、北美洲之间位于欧洲、非洲、南极洲和南、北美洲之间的世界第二大洋，大致呈的世界第二大洋，大致呈S形。英语大西洋形。英语大西洋（Atlantic）一词，源于希腊语词，意谓希）一词，源于希腊语词，意谓希腊神话中擎天巨神阿特拉斯腊神话中擎天巨神阿特拉斯(Atlas）之海。）之海。2.1.2 世界大洋世界大洋n印度洋（印度洋（Indian Ocean）n位于亚洲、大洋洲、非洲和位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间的世界第三大洋。南极洲之间的世界第三大洋。印度洋在古代称为印度洋在古代称为“厄立特厄立特里亚海里亚海”，包括属海的面积，包括属海的面积为为7411.8万平

34、方公里，约占万平方公里，约占世界海洋总面积的世界海洋总面积的20%。印。印度洋的平均深度仅次于太平度洋的平均深度仅次于太平洋，位居第二。洋，位居第二。2.1.2 世界大洋世界大洋n北冰洋（北冰洋（Arctic Ocean）n位于亚洲、欧洲和北美洲之间，地球最北端，位于亚洲、欧洲和北美洲之间，地球最北端，且面积最小、最浅的大洋。且面积最小、最浅的大洋。四大洋的分界线四大洋的分界线n太平洋与大西洋太平洋与大西洋 在德雷克海峡处，大致以通过南美洲南在德雷克海峡处，大致以通过南美洲南端合恩角的西经端合恩角的西经67经线为界。经线为界。n太平洋与印度洋太平洋与印度洋 北起马六甲海峡北口，沿苏门答腊岛西北

35、起马六甲海峡北口，沿苏门答腊岛西海岸、爪哇岛南海岸，经阿拉弗拉海、托宙斯海峡，再海岸、爪哇岛南海岸，经阿拉弗拉海、托宙斯海峡，再沿澳大利亚东海岸和通过塔斯马尼亚岛东南角的东经沿澳大利亚东海岸和通过塔斯马尼亚岛东南角的东经146经线至南极大陆。经线至南极大陆。n大西洋与北冰洋大西洋与北冰洋 西起哈得孙湾东口，经戴维斯海峡、丹西起哈得孙湾东口，经戴维斯海峡、丹麦海峡、冰岛麦海峡、冰岛法罗岛海丘、威维尔一汤姆森海岭、设法罗岛海丘、威维尔一汤姆森海岭、设得兰群岛的马克尔得兰群岛的马克尔弗拉格岛，到挪威西南沿海的塔斯弗拉格岛，到挪威西南沿海的塔斯德角一线。德角一线。n大西洋与印度洋大西洋与印度洋 自通过

36、非洲大陆南端的厄加勒斯角至南自通过非洲大陆南端的厄加勒斯角至南极大陆的子午线（东经极大陆的子午线（东经20）。）。n大西洋与北冰洋大西洋与北冰洋 的分界线为白令海峡。的分界线为白令海峡。2.1.3、中国海、中国海 n1、渤海、渤海 2、黄海、黄海 3、东海、东海 4、南海、南海渤海（渤海（内陆海内陆海）n中国大陆东部由辽东半岛与山东半岛所围绕的、中国大陆东部由辽东半岛与山东半岛所围绕的、近封闭的浅海；中国的内海。近封闭的浅海；中国的内海。n具体位置在北纬具体位置在北纬3707410、东经、东经 1173512110。辽东半岛南端老铁三角。辽东半岛南端老铁三角与山东半岛北岸蓬莱遥相对峙，像一双巨

37、臂把渤与山东半岛北岸蓬莱遥相对峙，像一双巨臂把渤海环抱起来，岸线所围的形态好似一个葫芦。渤海环抱起来，岸线所围的形态好似一个葫芦。渤海通过渤海海峡与黄海相通。渤海海峡口宽海通过渤海海峡与黄海相通。渤海海峡口宽59 海海里，有里，有30多个岛屿，其中较大的有南长山岛、砣多个岛屿，其中较大的有南长山岛、砣矶岛、钦岛和皇城岛等，总称庙岛群岛或庙岛列矶岛、钦岛和皇城岛等，总称庙岛群岛或庙岛列岛。岛。渤海由北部辽东湾、西部渤海湾、南部莱州渤海由北部辽东湾、西部渤海湾、南部莱州湾、中央浅海盆地和渤海海峡五部分组成。湾、中央浅海盆地和渤海海峡五部分组成。黄海（黄海（边缘海边缘海）（大海洋生态）（大海洋生态系

38、统系统）太平洋西部的一个边缘海，位于中国大陆与太平洋西部的一个边缘海，位于中国大陆与朝鲜半岛之间。黄海平均水深朝鲜半岛之间。黄海平均水深44米，海底平米，海底平缓，为东亚大陆架的一部分。注入黄海的主缓，为东亚大陆架的一部分。注入黄海的主要河流有鸭绿江、大同江、汉江、淮河等，要河流有鸭绿江、大同江、汉江、淮河等，主要沿海城市有大连、丹东、天津、汉城、主要沿海城市有大连、丹东、天津、汉城、青岛、烟台、连云港等。青岛、烟台、连云港等。大海洋生态系统的管理大海洋生态系统的管理n20世纪世纪80年代，美国海洋生物学家谢尔曼和海洋地理年代，美国海洋生物学家谢尔曼和海洋地理学家首先提出了学家首先提出了大海洋

39、生态系统的概念大海洋生态系统的概念。其实质是。其实质是将将一定的海域作为一个整体系统水平进行研究和管理的一定的海域作为一个整体系统水平进行研究和管理的单元单元。这一概念被具体确定为：。这一概念被具体确定为：n（）面积大于或等于（）面积大于或等于20万万km2的海域；的海域；n（）具有其本身的深度、海洋学和生产力特征；（）具有其本身的深度、海洋学和生产力特征；n（）其海洋生物种群具有适宜的繁殖、生长、摄食（）其海洋生物种群具有适宜的繁殖、生长、摄食策略以及营养依赖关系；策略以及营养依赖关系；n（）受控于共同要素的作用，如污染、人类捕捞和（）受控于共同要素的作用，如污染、人类捕捞和海洋环境条件等。

40、海洋环境条件等。n大海洋生态系统是加强对大海洋生态系统是加强对海洋生物资源保护和实行科学海洋生物资源保护和实行科学管理的一项新概念管理的一项新概念。与此同时，它还涉及濒危物种的保。与此同时，它还涉及濒危物种的保护，避免因筑堤建坝和截流而造成经济动物产卵场的消护，避免因筑堤建坝和截流而造成经济动物产卵场的消失和洄游路线的改变。失和洄游路线的改变。n因此，它得到了渔业学家、海洋地理学家、生态学家的因此，它得到了渔业学家、海洋地理学家、生态学家的支持，同时不少沿岸国家和国际有关组织也予以相应的支持，同时不少沿岸国家和国际有关组织也予以相应的重视。目前重视。目前全球已确认边界的大海洋生态系统有全球已确

41、认边界的大海洋生态系统有49个个，其中包括其中包括中国的黄海中国的黄海。黄海大海洋生态系统已于。黄海大海洋生态系统已于1994年年与韩国共同开展海上调查研究。计划为期与韩国共同开展海上调查研究。计划为期10年。预期目年。预期目的是的是增加对黄海生态系统结构和功能的认识，培养研究、增加对黄海生态系统结构和功能的认识，培养研究、保护和管理生态系统的人才，建立相应的监测系统，避保护和管理生态系统的人才，建立相应的监测系统，避免环境和资源的损害，保护生物多样性，奠定生物资源免环境和资源的损害，保护生物多样性，奠定生物资源可持续利用的基础可持续利用的基础。东海（东海（边缘海边缘海）n位于中国大陆与九州岛

42、、琉球群岛和台湾岛之间位于中国大陆与九州岛、琉球群岛和台湾岛之间的西太平洋边缘海。是的西太平洋边缘海。是中国岛屿最多的海域中国岛屿最多的海域。亦。亦称东中国海，是指中国东部长江的长江口外的大称东中国海，是指中国东部长江的长江口外的大片海域，南接台湾海峡，北临黄海（以长江口北片海域，南接台湾海峡，北临黄海（以长江口北侧与韩国济州岛的连线为界），东临太平洋，以侧与韩国济州岛的连线为界），东临太平洋，以琉球群岛为界。濒临中国的沪、浙、闽、台琉球群岛为界。濒临中国的沪、浙、闽、台4省市。省市。东海的面积大约是东海的面积大约是70余万平方公里，平均水深在余万平方公里，平均水深在1000余米，多为水深余米

43、，多为水深200米以内的大陆架。最深米以内的大陆架。最深处接近冲绳岛西侧（中琉界沟），约为处接近冲绳岛西侧（中琉界沟），约为2700米。米。盐度为盐度为31-32，东部为，东部为34。海水温度平均。海水温度平均9.2。冬季南部水温在。冬季南部水温在20以上。整个海区介于以上。整个海区介于北纬北纬23003310，东经，东经11711 13100之间。之间。南海（南海（边缘海边缘海）南海是位于东南亚的陆缘海，被中国大陆、台南海是位于东南亚的陆缘海，被中国大陆、台湾本岛、菲律宾群岛、马来群岛及中印半岛所湾本岛、菲律宾群岛、马来群岛及中印半岛所环绕，为西太平洋的一部分。中国汉代、南北环绕，为西太平洋

44、的一部分。中国汉代、南北朝时称为涨海、沸海。清代以后逐渐改称南海。朝时称为涨海、沸海。清代以后逐渐改称南海。南海海域面积有南海海域面积有356万平方公里，其中有超过万平方公里，其中有超过200个无人居住的岛屿和岩礁，这些岛礁被合个无人居住的岛屿和岩礁，这些岛礁被合称为南海诸岛。除了是主要的海上运输航线外，称为南海诸岛。除了是主要的海上运输航线外，南海据信还蕴藏着丰富的石油和天然气。南海南海据信还蕴藏着丰富的石油和天然气。南海海域牵涉到许多国家的利益，是一个非常敏感海域牵涉到许多国家的利益，是一个非常敏感的地区。的地区。二、海洋环境分区二、海洋环境分区 海洋环境的划分海洋环境的划分n水层及其环境

45、特征水层及其环境特征 n海洋环境的划分水层环境：从海水的表层到海洋环境的划分水层环境：从海水的表层到大洋的最大深度，即覆盖于海底之上的全部大洋的最大深度，即覆盖于海底之上的全部海域。海域。n 水底及其环境特征水底及其环境特征 n水底环境：包括所有海底以及高潮时海浪所水底环境：包括所有海底以及高潮时海浪所 能冲击到的全部区域。能冲击到的全部区域。海洋环境的主要分区海洋环境的主要分区（一）水层部分（一）水层部分（pelagic division）（二）海底部分（二）海底部分（benthic division）洋中脊洋中脊图2.1 海洋环境主要分区（引自Tait 1981）上 层 中 层 深 海 海

46、 面 200 m 1,000 m 4,000 m 11,000 m 深 渊 大陆缘 水层区 大洋区 浅海区 海岸（沿海带）浅海带 深海带深渊带陆地 图2-1海海岸岸带带大陆架大陆架大大陆陆坡坡大陆隆大陆隆深海平原深海平原深海沟深海沟深 层深渊层超深渊层大洋区分层大洋区分层n上层上层（epipelagic zone）：）：0200m亦称有光带。亦称有光带。n中层中层（mesopelagic zone）：）：2001000m，有光，有光透入但满足不了浮游植物光合作用需求。透入但满足不了浮游植物光合作用需求。n 深层深层（bathypelagic zone）：）：10004000m。n深渊层深渊层（

47、abyssopelagic zone）：）：40006000mn 超深渊层超深渊层（hadal pelagic zone）：）：6000m以下。以下。n 深层和深渊层统称无光带，或称黑暗带。深层和深渊层统称无光带，或称黑暗带。水底及其环境特征水底及其环境特征n潮上带潮上带（supratidal zone）：高潮线以上。）：高潮线以上。n 潮间带潮间带（intertidal zone）：有潮汐现象和受潮汐影响）：有潮汐现象和受潮汐影响的区域。的区域。n 大陆架大陆架（continental shelf）：潮间带下限至水深）：潮间带下限至水深200m。n 大陆坡大陆坡（continental sl

48、ope）：坡度变化较大。）：坡度变化较大。n 大陆隆大陆隆（continental rise）：大陆坡下方，地形较缓约）：大陆坡下方，地形较缓约2000-5000m，主要是由沉积物堆积的海底。，主要是由沉积物堆积的海底。n深海平原深海平原（bathyal plain）：平均水深）：平均水深3800m。n洋中脊洋中脊（mid-oceanic ridges）：向上延伸至水面下）：向上延伸至水面下2000m。洋中岛的形式露出水面。洋中岛的形式露出水面。n超深渊带超深渊带（hadal zone）：深渊带以下，超过）：深渊带以下，超过10 000。第一节第一节 海洋环境海洋环境n一、海洋环境的类型和特性

49、一、海洋环境的类型和特性n二、海洋环境分区二、海洋环境分区n三、海洋环境问题与保护三、海洋环境问题与保护三、海洋环境问题与保护三、海洋环境问题与保护n(一一)海洋环境问题海洋环境问题n 1海洋环境问题的产生与发展海洋环境问题的产生与发展n近半个世纪以来，世界上相继发生过多起环境污染近半个世纪以来，世界上相继发生过多起环境污染造成的公害事件，如造成的公害事件，如1953至至1956年日本的水俣病年日本的水俣病事件（事件（汞汞），），1955至至1972年的骨痛病事件（年的骨痛病事件（镉镉），），1988年上海的甲肝事件（年上海的甲肝事件（毛蚶毛蚶）等。特别是近些）等。特别是近些年来，由年来，由“

50、温室效应温室效应”引起全球变暖，将可能在本引起全球变暖，将可能在本世纪使海平面升高，使居住在沿海的上亿人口受到世纪使海平面升高，使居住在沿海的上亿人口受到威胁。南极上空臭氧空洞逐年加大，北极的臭氧层威胁。南极上空臭氧空洞逐年加大，北极的臭氧层也在迅速被破坏，这将使对人类健康和生物构成危也在迅速被破坏，这将使对人类健康和生物构成危害的紫外线直射地球表面的强度增加。害的紫外线直射地球表面的强度增加。2当前面临的主要生态环境当前面临的主要生态环境问题问题n (1)海洋环境污染问题海洋环境污染问题2当前面临的主要生态环境当前面临的主要生态环境问题问题n(2)海洋生物多样性下降和资源衰退问题海洋生物多样