二、海洋生态系统

在浩瀚的海洋中生活着大量的生物,既有以各种藻类为主的植物,也有从原生动物到脊椎动物的几乎所有的动物世界,约达 25 万种之多。它们构成了错综复杂的食物网,形成为独特的海洋生态系统。

广阔的海洋由于各部分的深度、光照、盐分和生物种群结构不同,可进一步划分为海岸带、浅海带和远洋带等,它们之中又包括许多次级生态系统

(图 8-39)。

(一)海岸带

位于陆地和海洋交界处的海岸带,水深从几米到几十米,光照充足,含盐量、水温和地形变化较大。由河流带来的有机物质比较丰富。生物成分复杂多样,第一性生产者以浮游植物和大型固着生长的绿藻、褐藻与红树类植物为主;动物以近岸性浮游动物、鱼类和螺、蚌、牡蛎、蚶、贝、沙蚕等底栖生物为多。生物生产力较高,平均为 3—10 克/米 2·天。分布于海岸带的河口湾与红树林是两个独特的次级生态系统。

  1. 河口湾生态系统 河口湾是河流入海的地方,为淡水与咸水交汇混合的过渡地带,环境变化复杂。河流带来大量营养元素使这里的浮游植物繁盛发育,其中以硅藻最多,次有金藻、甲藻等。大量淤泥和有机碎屑沉淀在河口区又为许多底栖生物如毛蚶、织纹螺、寄足蟹、沙蚕等提供良好的生息地。此外还有很多桡足类和鱼类。众多的生物种类构成了复杂的食物链网结构。生物生产力达 10—20 克/米 2·天。河口湾附近也是人类活动频繁的地方, 捕捞、水陆交通、建筑物、船泊等都是影响其生态平衡的因素。

  2. 红树林生态系统 红树林分布于热带和亚热带沿海的河口附近或风平浪静的海湾中。它是由一些常绿灌木和小乔木组成的一种浓密的灌木丛林。由于构成植物主要是红树科植物,故名红树林。落潮后红树林暴露于淤泥质海滩上,涨潮时又被海水淹没,因而又有海底森林之称(图 8-40)。

组成红树林的植物区系比较贫乏,全世界约有 30 余种,我国约有 18 种, 主要是红树、红茄冬、木榄、白骨壤、海桑等。许多红树类植物具有果实未离开母株,种子即萌发并长出棒状根幼苗的胎萌现象,以及具有支柱根、呼吸根和肉质叶,这些都是它们适应环境动荡和含盐量高、基质中缺乏空气产生的特征。来自陆地的有机物和红树林枯枝落叶的腐烂,为蟹、虾、藤壶、牡蛎、弹涂鱼和其他鱼类、鸟类提供了丰富食物。红树林的生产力一般较高, 有的可达 20 克/米 2·天。

红树林是很好的天然防波护岸林。红树植物的木材质地坚密,具有各种用途。

(二)浅海带

浅海带生态系统为水深不超过 200 米的大陆架部分。水中的光照仍然比较充足,来自陆地的有机物质也较丰富,有利于生物的生存。主要生产者植物为浮游硅藻、裸甲藻等。消费者除桡足类外,大都为滤食性鱼类,如鳕、鲱等。生物生产力在 0.5—3 克/米 2·天之间。由于水中营养物质丰富,藻类繁盛,鱼虾产量高,为世界上主要捕鱼区。

(三)远洋带

本带指浅海带往外的大洋区,水面开阔,水深超过 200 米,最深达 10000 米以上,是生物圈内厚度最大、层次最多的生态系统。这带包括上涌带、珊瑚礁和水深最大的洋区等次级生态系统。

  1. 上涌带 或称上升流,位于大陆架外缘,系由海流(如寒流)的表层水流受贸易风影响,由大陆架附近向外海流动,引起中、下层海水上升而形成的一类水生生态系统(图 8-39)。海水的上升把丰富的营养盐类带至光照充足的表层,引起浮游植物大量繁殖,使第一性生产量有所提高。以大西洋东部上升流为例,生物生产力一般为 0.1—1 克/米 2·天,高的可达 2.4 克/ 米 2·天,约为外海远洋的 5 倍,是远洋带生物生产力较高的海域。因此, 这里有大量消费者动物,并且肉食性动物的现存量竟与植食动物的现存量大致相等,甚至更大,出现生物量金字塔的颠倒图形。

  2. 珊瑚礁 珊瑚礁生态系统在热带和亚热带海洋中分布最广。它主要是由腔肠动物中的一些珊瑚与其体内的藻类共生而成为生长速度很快的所谓造礁珊瑚的群体死亡后层层叠置形成的。有裙礁、堡礁和环礁等类型。珊瑚礁表面生着许多藻类,白天充分地吸收热带日光,以其他海区无与伦比的速度生产有机物质,生物生产力可达 10—20 克/米 2·天或更高。与河口湾和某些沼泽生态系统一样,属生产力最高的生态系统。

在珊瑚礁区域内可以看到五光十色的鱼群,以及鲨鱼和海蛇等。

  1. 远洋区 远洋区海水深度很大,从上往下又可划分出几个水层。水深大约为 100 米的表层,光照充足,为浮游植物集中分布的水层,但因水中营养物质贫乏,生物生产力大都小于 1 克/米 2·天。消费者动物有鸟贼、箭鱼、金枪鱼、飞鱼、鲨鱼和哺乳动物鲸类。往下,光照逐渐减弱,到达海底几乎是黑暗的,水温低且比较恒定。这样的环境使生产者植物几乎不能存在,消费者以吃食有机碎屑的植食动物和以其他动物为食的肉食动物为主,即以异养生物占优势。食物链较长,可达 5—6 级。生物生产力小于 0.5 克/米 2·天,可谓海洋中的“荒漠”。