海洋生態(tài)學(xué) 第3章 海洋主要生態(tài)因子及其生態(tài)作用.

1、第三章第三章 海洋非生物生態(tài)因子海洋非生物生態(tài)因子 及其生態(tài)作用及其生態(tài)作用 學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的 掌握環(huán)境和生態(tài)因子的基本概念，生態(tài)因子作用的一掌握環(huán)境和生態(tài)因子的基本概念，生態(tài)因子作用的一般規(guī)律，以及生物與環(huán)境之間的辨證關(guān)系。般規(guī)律，以及生物與環(huán)境之間的辨證關(guān)系。 了解海洋環(huán)境中光、溫度、鹽度、海流等主要生態(tài)因子了解海洋環(huán)境中光、溫度、鹽度、海流等主要生態(tài)因子的分布特征及其生態(tài)作用。的分布特征及其生態(tài)作用。 了解溶解氣體主要組分的來(lái)源與消耗途徑及其與生物代了解溶解氣體主要組分的來(lái)源與消耗途徑及其與生物代謝活動(dòng)的關(guān)系。謝活動(dòng)的關(guān)系。 第一節(jié)第一節(jié) 生態(tài)因子作用的一般規(guī)律生態(tài)因子作用的一般規(guī)律 一

2、、環(huán)境一、環(huán)境(environment)(environment)與生態(tài)因子與生態(tài)因子(ecological factors)(ecological factors) （一）環(huán)境（一）環(huán)境 泛指生物周圍存在的一切事物；或泛指生物周圍存在的一切事物；或某一特定生物某一特定生物 體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生 物體或生物群體生存的一切事物的總和。物體或生物群體生存的一切事物的總和。 （二）生態(tài)因子（二）生態(tài)因子 環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有 直接或間接影響的環(huán)境要素。直接或間接影響的環(huán)境要

3、素。如溫度、濕度、食如溫度、濕度、食 物和其他相關(guān)生物等。物和其他相關(guān)生物等。1 1、生態(tài)因子分類、生態(tài)因子分類 傳統(tǒng)分類：非生物因子或稱理化因子、生物因子傳統(tǒng)分類：非生物因子或稱理化因子、生物因子 按性質(zhì)分：氣候因子、土壤因子、地形因子、生物因按性質(zhì)分：氣候因子、土壤因子、地形因子、生物因 子、人為因子子、人為因子 按穩(wěn)定程度分：穩(wěn)定因子、變動(dòng)因子按穩(wěn)定程度分：穩(wěn)定因子、變動(dòng)因子2 2、生態(tài)因子作用特征、生態(tài)因子作用特征 綜合作用綜合作用 主導(dǎo)因子作用直接作用與間接作用主導(dǎo)因子作用直接作用與間接作用 任何接近或超過(guò)某種生物的耐受極限而阻礙其生存、生長(zhǎng)任何接近或超過(guò)某種生物的耐受極限而阻礙其生

4、存、生長(zhǎng) 、繁殖或擴(kuò)散的因素，就叫做、繁殖或擴(kuò)散的因素，就叫做限制因子（限制因子（limiting factors）。 1. 利比希最小因子定律（利比希最小因子定律（Liebigs Law of Minimum） “植物的生長(zhǎng)取決于處在最小量狀況的必需物質(zhì)植物的生長(zhǎng)取決于處在最小量狀況的必需物質(zhì)”。 兩個(gè)輔助原理：兩個(gè)輔助原理： （1）利比希定律只在嚴(yán)格的穩(wěn)定條件下，即能量和物質(zhì)的）利比希定律只在嚴(yán)格的穩(wěn)定條件下，即能量和物質(zhì)的 流入和流出處于平衡的情況下才適用。流入和流出處于平衡的情況下才適用。 （2）應(yīng)用利比希定律時(shí)還應(yīng)注意到因子的互相影響問(wèn)題。）應(yīng)用利比希定律時(shí)還應(yīng)注意到因子的互相影響問(wèn)

5、題。 二、限制因子的原理二、限制因子的原理 耐受限度耐受限度 (limits of tolerance) 生態(tài)幅生態(tài)幅 (ecological amplitude) 廣適性生物廣適性生物 (eurytropic organism) 狹適性生物狹適性生物 (stenotropic organism) 一般說(shuō)來(lái)，一種生物的耐受范圍越廣，對(duì)某一特定一般說(shuō)來(lái)，一種生物的耐受范圍越廣，對(duì)某一特定點(diǎn)的適應(yīng)能力也就越低。與此相反的是，屬于狹生態(tài)點(diǎn)的適應(yīng)能力也就越低。與此相反的是，屬于狹生態(tài)幅的生物，通常對(duì)范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強(qiáng)的適幅的生物，通常對(duì)范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，但卻喪失了在其他條件

6、下的生存能力。應(yīng)能力，但卻喪失了在其他條件下的生存能力。 2謝爾福德耐受性定律謝爾福德耐受性定律（Shelfords Law of Tolerance） 對(duì)耐受性定律的一些補(bǔ)充原理可概括如下：對(duì)耐受性定律的一些補(bǔ)充原理可概括如下：（1 1）生物可能對(duì)某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣，而對(duì)另一）生物可能對(duì)某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣，而對(duì)另一 個(gè)因子又很窄。個(gè)因子又很窄。 （2 2）當(dāng)某種生物對(duì)某一特定生態(tài)因子不是處在最適度狀態(tài)）當(dāng)某種生物對(duì)某一特定生態(tài)因子不是處在最適度狀態(tài) 時(shí)，對(duì)其他生態(tài)因子的耐受限度可能隨之下降。時(shí)，對(duì)其他生態(tài)因子的耐受限度可能隨之下降。圖示圖示（3 3）在自然界中?？煽吹缴飳?shí)際

7、上并不在某一特定生態(tài)）在自然界中?？煽吹缴飳?shí)際上并不在某一特定生態(tài) 因子最適范圍內(nèi)生活因子最適范圍內(nèi)生活. .（4 4）生物對(duì)環(huán)境因子的耐受性限度在其生活史中往往不是恒）生物對(duì)環(huán)境因子的耐受性限度在其生活史中往往不是恒 定的，而是隨年齡（或發(fā)育階段）以及其他條件而改變。定的，而是隨年齡（或發(fā)育階段）以及其他條件而改變。圖圖3-33-3 馴化馴化（acclimation）：）：長(zhǎng)期生活于生存范圍的一長(zhǎng)期生活于生存范圍的一側(cè)，其生態(tài)側(cè)，其生態(tài) 幅就可能偏移。幅就可能偏移。 休眠（休眠（dormancy）：）： 生物體在不良環(huán)境下的不生物體在不良環(huán)境下的不活動(dòng)狀態(tài)，對(duì)不利環(huán)境的強(qiáng)制適應(yīng)?；顒?dòng)狀態(tài)，

8、對(duì)不利環(huán)境的強(qiáng)制適應(yīng)。休眠期耐休眠期耐受范圍變寬并最大限度地降低能量消耗，昆蟲受范圍變寬并最大限度地降低能量消耗，昆蟲滯育滯育(diapause) 、冬眠、夏眠。、冬眠、夏眠。3、生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整圖圖3-43-4圖圖3-43-4圖圖3-53-51生態(tài)因子的綜合作用生態(tài)因子的綜合作用 光、溫度、溶解氧、二氧化碳、光、溫度、溶解氧、二氧化碳、pH值值2生物與環(huán)境的關(guān)系是相互的、辯證的生物與環(huán)境的關(guān)系是相互的、辯證的 非生物因子通過(guò)其質(zhì)、量和持續(xù)時(shí)間三個(gè)方面作用于生非生物因子通過(guò)其質(zhì)、量和持續(xù)時(shí)間三個(gè)方面作用于生物。物。 生態(tài)適應(yīng)：生物通過(guò)其形態(tài)、生理、行為的

9、調(diào)整以適應(yīng)生態(tài)適應(yīng)：生物通過(guò)其形態(tài)、生理、行為的調(diào)整以適應(yīng)環(huán)境因子的變化。環(huán)境因子的變化。3從長(zhǎng)期的角度看，地球上出現(xiàn)生命后，本身在有機(jī)體的從長(zhǎng)期的角度看，地球上出現(xiàn)生命后，本身在有機(jī)體的 影響下發(fā)生了根本的變化。影響下發(fā)生了根本的變化。較短生態(tài)時(shí)間尺度看，生物與較短生態(tài)時(shí)間尺度看，生物與環(huán)境關(guān)系以作用和適應(yīng)為主，反作用為輔；從較長(zhǎng)的進(jìn)化環(huán)境關(guān)系以作用和適應(yīng)為主，反作用為輔；從較長(zhǎng)的進(jìn)化尺度看，則以反作用為主，是一個(gè)相互影響、協(xié)同進(jìn)化的尺度看，則以反作用為主，是一個(gè)相互影響、協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程。過(guò)程。三、生物與環(huán)境的辯證統(tǒng)一三、生物與環(huán)境的辯證統(tǒng)一一、光在海洋中的垂直分布和水平分布一、光在海洋中的

10、垂直分布和水平分布 （一）海水中光的衰減及海水的透明度（一）海水中光的衰減及海水的透明度 因反射、海水吸收、懸浮與溶解物質(zhì)的吸收與散射，光因反射、海水吸收、懸浮與溶解物質(zhì)的吸收與散射，光照強(qiáng)度迅速衰減。照強(qiáng)度迅速衰減。第二節(jié)第二節(jié) 光光 照照 I0：海表面光強(qiáng)；：海表面光強(qiáng)；ID ：深度：深度D處光強(qiáng)；處光強(qiáng)；K：平均消光：平均消光(衰減衰減)系數(shù)系數(shù)K值大小與水體干凈程度有關(guān)，一般近岸值大小與水體干凈程度有關(guān)，一般近岸K 1；多數(shù)；多數(shù)淺海淺海K 0.1；大西洋馬尾藻海；大西洋馬尾藻海K 0.025K lnI0lnIDD ID I0 ekD 透明度（透明度（transparencytrans

11、parency）：）：間接地估算調(diào)查海間接地估算調(diào)查海 區(qū)的消光系數(shù)（區(qū)的消光系數(shù)（K K），并以此來(lái)估計(jì)透光層的深度，方），并以此來(lái)估計(jì)透光層的深度，方便實(shí)用。便實(shí)用。 中國(guó)近海中國(guó)近海K K 1.51/1.51/S S，透光層深度，透光層深度L L 3.053.05 S S。 透明度可反映海水的貧瘠與肥沃程度。透明度可反映海水的貧瘠與肥沃程度。 透明度處于不斷變化之中，不同海區(qū)、同一海區(qū)不同透明度處于不斷變化之中，不同海區(qū)、同一海區(qū)不同時(shí)間。時(shí)間。1透光層透光層，也稱真光層（，也稱真光層（euphotic zone 或或photic zone）：）： 有足夠的光可供植物光合作用，光合作用的

12、量超過(guò)植物有足夠的光可供植物光合作用，光合作用的量超過(guò)植物的呼吸消耗。的呼吸消耗。 2弱光層弱光層（disphotic zone）：在透光層下方，植物在一）：在透光層下方，植物在一 年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光線足夠動(dòng)物對(duì)年中的光合作用量少于其呼吸消耗，但光線足夠動(dòng)物對(duì)其產(chǎn)生反應(yīng)。其產(chǎn)生反應(yīng)。3無(wú)光層無(wú)光層（aphotic zone） 根據(jù)在垂直方向上的光照條件分為幾個(gè)層次根據(jù)在垂直方向上的光照條件分為幾個(gè)層次：（二）光在海洋中的水平分布（二）光在海洋中的水平分布 太陽(yáng)輻射具有明顯的緯度梯度：太陽(yáng)輻射具有明顯的緯度梯度：熱帶海區(qū)一天中白天與黑夜各約熱帶海區(qū)一天中白天與黑夜各約12h,溫

13、帶海區(qū)夏季光照時(shí)間超過(guò)溫帶海區(qū)夏季光照時(shí)間超過(guò)12h, 冬季少于冬季少于12h在極區(qū)，持續(xù)在極區(qū)，持續(xù)6個(gè)月的低能光照與個(gè)月的低能光照與6個(gè)月的黑暗交替。個(gè)月的黑暗交替。二、光照強(qiáng)度與藻類光合作用速率的關(guān)系二、光照強(qiáng)度與藻類光合作用速率的關(guān)系 1. 光合作用速率與光強(qiáng)的關(guān)系光合作用速率與光強(qiáng)的關(guān)系圖3.4 光合作用與光強(qiáng)關(guān)系曲線類型 （引自Parsons et al. 1984） IK(1, 2) IK(3) 光 強(qiáng) 1 2 3 光 合 作 用 率 說(shuō)明：說(shuō)明：所有種類具相同規(guī)律（曲線形狀相同）；所有種類具相同規(guī)律（曲線形狀相同）； 不同種類位置不同，尤其是不同種類位置不同，尤其是Ik：光飽和

14、值：光飽和值圖圖3 36 6 光強(qiáng)/(103 ft-c) 相對(duì)光合作用率 1.0 0.5 甲藻 硅藻 綠藻 圖 3.3 不同類別藻類光合作用與輻照度關(guān)系（引自 Ryther 1956） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. 海洋藻類的光合作用與輻照度的關(guān)系因種而異海洋藻類的光合作用與輻照度的關(guān)系因種而異 圖圖3-73-7n3. 浮游植物的光飽和值還與緯度有一定關(guān)系浮游植物的光飽和值還與緯度有一定關(guān)系 表 3.1 不同海區(qū)浮游植物的光飽和值（IK） 海 區(qū) IK平均值/ cal /(cm2min) 熱帶海域 0.11 中緯度海域 冬季 0.04 春季 0.07 夏季 0.08 高緯

15、度海域 0.03 光質(zhì)（光譜成分）存在時(shí)空變化。光質(zhì)（光譜成分）存在時(shí)空變化。 光在海水中的分布，見光在海水中的分布，見圖圖 植物光合作用利用可見光區(qū)（生理有效輻射）植物光合作用利用可見光區(qū)（生理有效輻射）,其中紅、橙光吸其中紅、橙光吸收最多，其次藍(lán)、紫光，綠光最少（生理無(wú)效光）收最多，其次藍(lán)、紫光，綠光最少（生理無(wú)效光）圖示圖示 輔助色素、補(bǔ)色光輔助色素、補(bǔ)色光：藍(lán)光與紫光有利于花青素的合成，使植物：藍(lán)光與紫光有利于花青素的合成，使植物產(chǎn)生各種顏色，并引起向光性，抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，紅光促進(jìn)伸長(zhǎng)產(chǎn)生各種顏色，并引起向光性，抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，紅光促進(jìn)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。紫色塑料膜可使茄子增產(chǎn)，蘭色膜可使草莓增產(chǎn)生

16、長(zhǎng)。紫色塑料膜可使茄子增產(chǎn)，蘭色膜可使草莓增產(chǎn)。 長(zhǎng)波促進(jìn)碳水化合物形成，短波促進(jìn)有機(jī)酸和蛋白質(zhì)合成。長(zhǎng)波促進(jìn)碳水化合物形成，短波促進(jìn)有機(jī)酸和蛋白質(zhì)合成。三、光質(zhì)的變化及其對(duì)生物的影響三、光質(zhì)的變化及其對(duì)生物的影響 圖圖3 38 8圖圖3 39 9圖圖3 31010 （一）光與海洋生物的垂直分布（一）光與海洋生物的垂直分布 （二）浮游動(dòng)物晝夜垂直移動(dòng)現(xiàn)象（二）浮游動(dòng)物晝夜垂直移動(dòng)現(xiàn)象 總的規(guī)律：白天，每一個(gè)種集中靠近一特定水層，臨近黃總的規(guī)律：白天，每一個(gè)種集中靠近一特定水層，臨近黃 昏時(shí)，它們開始上升并持續(xù)整個(gè)黃昏時(shí)間，到達(dá)表面后，在昏時(shí)，它們開始上升并持續(xù)整個(gè)黃昏時(shí)間，到達(dá)表面后，在 完全

17、黑暗的夜間，種群趨于分散。臨近天亮?xí)r再集中于表完全黑暗的夜間，種群趨于分散。臨近天亮?xí)r再集中于表 層，然后迅速下降，直到原先白天棲息的水層。層，然后迅速下降，直到原先白天棲息的水層。 逃避捕食者、能量代謝上的好處、有利于遺傳交換、集群習(xí)逃避捕食者、能量代謝上的好處、有利于遺傳交換、集群習(xí) 性可減少被捕食的機(jī)會(huì)、避免紫外線的傷害性可減少被捕食的機(jī)會(huì)、避免紫外線的傷害 （三）其他海洋動(dòng)物的趨光行為及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（三）其他海洋動(dòng)物的趨光行為及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 三、光與海洋生物的分布及動(dòng)物的趨光行為三、光與海洋生物的分布及動(dòng)物的趨光行為 生物的光周期現(xiàn)象生物的光周期現(xiàn)象 日照長(zhǎng)度變化是地球

18、上最嚴(yán)格和最穩(wěn)定的周期性變化，日照長(zhǎng)度變化是地球上最嚴(yán)格和最穩(wěn)定的周期性變化，所以是生物節(jié)律最可靠的信號(hào)系統(tǒng)。所以是生物節(jié)律最可靠的信號(hào)系統(tǒng)。 植物：長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物、日中性植物：長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物、日中性植物植物 動(dòng)物：鳥類的遷移、哺乳動(dòng)物的生殖和換毛、昆蟲的冬動(dòng)物：鳥類的遷移、哺乳動(dòng)物的生殖和換毛、昆蟲的冬 眠和滯育等均有明顯的季節(jié)規(guī)律眠和滯育等均有明顯的季節(jié)規(guī)律 月周期與潮汐周期：招潮蟹體色（低潮時(shí)最深）隨潮汐月周期與潮汐周期：招潮蟹體色（低潮時(shí)最深）隨潮汐推遲，人為黑暗也能變色；銀海魚在滿月和新月時(shí)繁殖推遲，人為黑暗也能變色；銀海魚在滿月和新月時(shí)繁殖第

19、三節(jié)第三節(jié) 溫溫 度度（一）表層水溫變化（一）表層水溫變化 呈現(xiàn)明顯自低緯度到高緯度遞減的緯度梯度呈現(xiàn)明顯自低緯度到高緯度遞減的緯度梯度一、海洋水溫分布一、海洋水溫分布圖圖3 31111 不同緯度差異不同緯度差異（二）海洋水溫的垂直分布（二）海洋水溫的垂直分布 圖 3.5 深海溫度分布圖（引自 Tait 1981） t/ 0 1000 2000 3000 深 度/m 高緯度 低緯度 中緯度 a.低鹽表層水 b.入侵的中緯高鹽水 c.北極深層水 a.表層混合層 b.永久溫躍層 c.深冷層 a.永久溫躍層 b.季節(jié)溫躍層 a a a b b b c c -2.0 -1.0 0 1.0 2.0 0

20、5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 圖圖3 31212 （一）海洋生物對(duì)溫度的耐受限度（廣溫性與狹溫性）（一）海洋生物對(duì)溫度的耐受限度（廣溫性與狹溫性） 溫度的三基點(diǎn)：上限、下限及適宜范圍溫度的三基點(diǎn)：上限、下限及適宜范圍 常溫動(dòng)物和變溫動(dòng)物；外溫動(dòng)物與內(nèi)溫動(dòng)物常溫動(dòng)物和變溫動(dòng)物；外溫動(dòng)物與內(nèi)溫動(dòng)物 低溫致死原因：低溫致死原因： （1）冰晶使原生質(zhì)破裂）冰晶使原生質(zhì)破裂 （2）細(xì)胞形成冰晶時(shí)，胞內(nèi)電解質(zhì)濃度改變，引起細(xì)胞）細(xì)胞形成冰晶時(shí)，胞內(nèi)電解質(zhì)濃度改變，引起細(xì)胞 滲透壓變化，蛋白質(zhì)變性滲透壓變化，蛋白質(zhì)變性 （3）脫水使蛋白質(zhì)沉淀）脫水使蛋白質(zhì)沉淀 （4）代謝失調(diào)）代謝失

21、調(diào) 二、海洋生物對(duì)溫度的耐受限度二、海洋生物對(duì)溫度的耐受限度 及海洋生物的地理分布及海洋生物的地理分布 （1）蛋白質(zhì)凝固變性）蛋白質(zhì)凝固變性 （2）酶活性被破壞）酶活性被破壞 （3）氧供應(yīng)不足，排泄等功能失調(diào)）氧供應(yīng)不足，排泄等功能失調(diào) （4）神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等）神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等 生物體最適溫度范圍接近上限，而下限安全性高于上限生物體最適溫度范圍接近上限，而下限安全性高于上限 高溫致死原因：高溫致死原因：（二）溫度與海洋生物的地理分布與遷移（二）溫度與海洋生物的地理分布與遷移 1溫度與海洋生物的地理分布溫度與海洋生物的地理分布 溫度和降水是影響生物在地球表面分布的兩個(gè)最重要溫度和降水是影響生物在地球

22、表面分布的兩個(gè)最重要的生態(tài)因子，兩者的共同作用決定著生物群落在地球分的生態(tài)因子，兩者的共同作用決定著生物群落在地球分布的總格局。布的總格局。 一般地說(shuō)，溫度暖和的地區(qū)生物種類多；反之，寒冷一般地說(shuō)，溫度暖和的地區(qū)生物種類多；反之，寒冷地區(qū)生物的種類較少。地區(qū)生物的種類較少。 目前日益顯著的全球氣候變暖趨勢(shì)以及局部地區(qū)的熱污目前日益顯著的全球氣候變暖趨勢(shì)以及局部地區(qū)的熱污染可能將嚴(yán)重影響地球物種的分布。染可能將嚴(yán)重影響地球物種的分布。 2兩極同源和熱帶沉降兩極同源和熱帶沉降 南北兩半球中高緯度的生物在系統(tǒng)分類上表現(xiàn)有密切的南北兩半球中高緯度的生物在系統(tǒng)分類上表現(xiàn)有密切的關(guān)系關(guān)系 ，有相應(yīng)的種、屬

23、、科存在，這些種類在熱帶海區(qū)消，有相應(yīng)的種、屬、科存在，這些種類在熱帶海區(qū)消失。某些廣鹽性和廣深性的冷水種，其分布可能從南北兩失。某些廣鹽性和廣深性的冷水種，其分布可能從南北兩半球高緯度的表層通過(guò)赤道區(qū)的深水層而成為一個(gè)連續(xù)的半球高緯度的表層通過(guò)赤道區(qū)的深水層而成為一個(gè)連續(xù)的分布。分布。 3溫度與海洋生物的遷移溫度與海洋生物的遷移 Q10 = （R2/R1）10/（t1 t2） Q10一般介于一般介于23之間之間 如一種蝦如一種蝦5 時(shí)心率每分鐘時(shí)心率每分鐘100，25 時(shí)時(shí)400，則：，則： Q10 = （400/100）10/（255）= 2 三、溫度對(duì)新陳代謝和發(fā)育生長(zhǎng)的影響三、溫度對(duì)新

24、陳代謝和發(fā)育生長(zhǎng)的影響 （一）溫度與新陳代謝速率的關(guān)系（一）溫度與新陳代謝速率的關(guān)系溫度系數(shù)：溫度系數(shù)：Q10 體溫體溫T 時(shí)的代謝速率時(shí)的代謝速率體溫（體溫（T10）時(shí)的代謝速率）時(shí)的代謝速率 （二）溫度與生殖、生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)系（二）溫度與生殖、生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)系 1生殖區(qū)與不育區(qū)：生殖區(qū)與不育區(qū)： 2有效積溫法則：有效積溫法則： K N（T C） K熱常數(shù)熱常數(shù)(thermal constant)：完成某一發(fā)育階段所需：完成某一發(fā)育階段所需總熱量總熱量 C 生物學(xué)零度生物學(xué)零度(biological zero)：發(fā)育起點(diǎn)溫度：發(fā)育起點(diǎn)溫度 N 發(fā)育歷期，即完成某一發(fā)育階段所需的天數(shù)發(fā)育歷期，

25、即完成某一發(fā)育階段所需的天數(shù) T 發(fā)育期的平均溫度發(fā)育期的平均溫度 應(yīng)用：在適溫范圍內(nèi)，提高溫度可促進(jìn)性腺發(fā)育、繁應(yīng)用：在適溫范圍內(nèi)，提高溫度可促進(jìn)性腺發(fā)育、繁殖、生長(zhǎng)。殖、生長(zhǎng)。 Allens rule：內(nèi)溫動(dòng)物在寒冷地區(qū)身體突出部分有變短趨勢(shì)內(nèi)溫動(dòng)物在寒冷地區(qū)身體突出部分有變短趨勢(shì) Bergmans rule：內(nèi)溫動(dòng)物在寒冷地區(qū)身體趨于增大，可減內(nèi)溫動(dòng)物在寒冷地區(qū)身體趨于增大，可減 少體壁熱傳導(dǎo)；溫和氣候身體趨于小。少體壁熱傳導(dǎo)；溫和氣候身體趨于小。 （三）變溫狀態(tài)的生態(tài)作用（三）變溫狀態(tài)的生態(tài)作用 研究表明在適溫范圍內(nèi)，周期性變溫對(duì)生命活動(dòng)有積極的意義研究表明在適溫范圍內(nèi)，周期性變溫對(duì)生

26、命活動(dòng)有積極的意義 如大型溞的發(fā)育和生長(zhǎng)以及種群的增長(zhǎng)率，在如大型溞的發(fā)育和生長(zhǎng)以及種群的增長(zhǎng)率，在205的變溫的變溫 條件下顯著高于條件下顯著高于20的恒溫條件；一些海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)軟體動(dòng)物在人的恒溫條件；一些海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)軟體動(dòng)物在人 工繁殖時(shí)也應(yīng)用變溫刺激以達(dá)到催產(chǎn)的目的。工繁殖時(shí)也應(yīng)用變溫刺激以達(dá)到催產(chǎn)的目的。 第四節(jié)第四節(jié) 海海 流流 一、大洋表層的風(fēng)生環(huán)流一、大洋表層的風(fēng)生環(huán)流圖圖3 31616 （一）海流有擴(kuò)大海洋生物分布的作用（一）海流有擴(kuò)大海洋生物分布的作用 暖流可將南方喜熱性動(dòng)物帶到較高緯度海區(qū)；而寒流則可將暖流可將南方喜熱性動(dòng)物帶到較高緯度海區(qū)；而寒流則可將 北方喜冷性動(dòng)物帶到較低緯度

27、海區(qū)。北方喜冷性動(dòng)物帶到較低緯度海區(qū)。 海流也有助于某些魚類完成海流也有助于某些魚類完成“被動(dòng)洄游被動(dòng)洄游”。 （二）海流與海洋生物生產(chǎn)力的關(guān)系（二）海流與海洋生物生產(chǎn)力的關(guān)系 海水的輻散或輻聚關(guān)系到海洋表層浮游植物所需營(yíng)養(yǎng)鹽類能海水的輻散或輻聚關(guān)系到海洋表層浮游植物所需營(yíng)養(yǎng)鹽類能 否得到補(bǔ)充。否得到補(bǔ)充。 海洋中幾個(gè)強(qiáng)大的暖流和寒流交匯的海區(qū)，多形成世界上良海洋中幾個(gè)強(qiáng)大的暖流和寒流交匯的海區(qū)，多形成世界上良 好的漁場(chǎng)。好的漁場(chǎng)。 （三）（三）影響氣候影響氣候 黑潮輸送熱量相當(dāng)于每秒燃燒黑潮輸送熱量相當(dāng)于每秒燃燒38000噸石油。噸石油。二、海流的生態(tài)作用二、海流的生態(tài)作用 第五節(jié)第五節(jié) 鹽

28、鹽 度度 一、海水的鹽度與分布一、海水的鹽度與分布 （一）海水的組分和鹽度（一）海水的組分和鹽度 表 3.2 海水的主要和次要組分（鹽度：34.8） 離 子 重量百分比 Cl 55.04 Na 30.61 SO42 7.68 Mg2+ 3.69 Ca2+ 1.16 主 要 組 分 K+ 1.10 99.28 HCO3 0.41 Br 0.19 H3BO3 0.07 Sr2+ 0.04 次 要 組 分 0.71 合 計(jì) 99.99 鹽度（鹽度（salinity）：溶解于）：溶解于1 kg海水中的無(wú)機(jī)鹽總量（克海水中的無(wú)機(jī)鹽總量（克 數(shù)）。數(shù)）。 （二）海洋鹽度分布（二）海洋鹽度分布 遠(yuǎn)離海岸的大

29、洋表層水鹽度變化不大（遠(yuǎn)離海岸的大洋表層水鹽度變化不大（3437），平均為），平均為35， 淺海區(qū)受大陸淡水影響，鹽度較大洋的低，且波動(dòng)范圍也較淺海區(qū)受大陸淡水影響，鹽度較大洋的低，且波動(dòng)范圍也較 大（大（2730）。）。 盡管大洋海水的鹽度是可變的，但其主要組分的含量比例卻盡管大洋海水的鹽度是可變的，但其主要組分的含量比例卻 幾乎是恒定的，不受生物和化學(xué)反應(yīng)的顯著影響，此即所謂幾乎是恒定的，不受生物和化學(xué)反應(yīng)的顯著影響，此即所謂 “Marcet ”原則原則 ，或稱，或稱“海水組成恒定性規(guī)律海水組成恒定性規(guī)律”。 圖圖3 31313 （一）鹽度與海洋生物的滲透壓（一）鹽度與海洋生物的滲透壓 海

30、洋動(dòng)物可分為滲壓隨變動(dòng)物（貽貝、海膽）與低滲壓動(dòng)物海洋動(dòng)物可分為滲壓隨變動(dòng)物（貽貝、海膽）與低滲壓動(dòng)物 滲壓隨變動(dòng)物：體液與海水滲透壓相等或相近滲壓隨變動(dòng)物：體液與海水滲透壓相等或相近 低滲壓動(dòng)物：低滲壓動(dòng)物：大部分海洋硬骨魚類經(jīng)常通過(guò)鰓（大部分海洋硬骨魚類經(jīng)常通過(guò)鰓（鹽細(xì)胞）鹽細(xì)胞）把把多余的鹽排出體外或減少尿的排出量或提高尿液的濃度等方多余的鹽排出體外或減少尿的排出量或提高尿液的濃度等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)體液與周圍介質(zhì)的滲透調(diào)節(jié)。式來(lái)實(shí)現(xiàn)體液與周圍介質(zhì)的滲透調(diào)節(jié)。 低鹽環(huán)境下鰓主動(dòng)吸收離子，排出量大而稀的尿液。低鹽環(huán)境下鰓主動(dòng)吸收離子，排出量大而稀的尿液。 洄游魚類：內(nèi)分泌調(diào)節(jié)改變離子泵方向洄游魚類：內(nèi)分泌調(diào)節(jié)改變離子泵方向二、鹽度對(duì)海洋生物的影響二、鹽度對(duì)海洋生物的影響 圖圖3 31515圖圖3 31414 （二）鹽度與海洋生物的分布（狹鹽性生物與廣鹽性生物）（二）鹽度與海洋生物的分布（狹鹽性生物與廣鹽性生物） 1. 狹鹽性生物（狹鹽性生物（stenohaline） 2. 廣鹽性生物（廣鹽性生物（euryhaline） （三）不同鹽度海區(qū)物種數(shù)量的差異（三）不同鹽度海區(qū)物種數(shù)量的差異 鹽度的降低和變動(dòng)，通常伴隨著物種數(shù)目的減少鹽度的降低和