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            海洋環(huán)境與生態(tài)為什么會(huì)失衡 天文地理

            天文地理小雪供稿

              關(guān)于海洋上的環(huán)境與生態(tài)的的平衡,也是和陸地的都是有著不同,而對于海洋,也是一個(gè)在生態(tài)學(xué)中一個(gè)最重要領(lǐng)域之一,那么海洋環(huán)境與生態(tài)為何會(huì)失衡大膽如何?下面一起來看看吧。

             

              海洋生態(tài)環(huán)境有何重要性

              由于海水中生活條件的特殊,海洋中生物種類的成分與陸地成分迥然不同。就植物而言,陸地植物以種子植物占絕對優(yōu)勢,而海洋植物中卻以孢子植物占優(yōu)勢。海洋中的孢子植物主要是各種藻類。由于水生環(huán)境的均一性,海洋植物的生態(tài)類型比較單純,群落結(jié)構(gòu)也比較簡單。多數(shù)海洋植物是浮游的或漂浮的。但有一些固著于水底,或是附生的。

              海洋植物區(qū)系的地理分布也服從地帶性規(guī)律。與陸地植物區(qū)系不同的是寒冷的海域區(qū)系成分較為豐富,熱帶海洋中種屬反而比較貧乏,這一點(diǎn)與陸地植物區(qū)系恰好相反。

              海洋生物群落也像湖泊群落一樣分為若干帶:

              1.潮間帶 (intertidal) 或沿岸帶 (1ittoralzone) 即與陸地相接的地區(qū)。雖然該帶內(nèi)的生物幾乎都是海洋生物,但那里實(shí)際上是海陸之間的群落交錯(cuò)區(qū),其特點(diǎn)是有周期性的潮汐。生活在潮間帶的生物除要防止海浪沖擊外,還要經(jīng)受溫度和水淹與暴露的急劇變化,發(fā)展出許多有趣的形態(tài)和生理適應(yīng)。潮間帶的底棲生物又因底質(zhì)為沙質(zhì)、巖石和淤泥分化為不同類型。

              2.淺海帶或亞沿岸帶 (neritic 或 sublittoralzone) 包括從幾米深到200米左右的大陸架范圍,世界主要經(jīng)濟(jì)漁場幾乎都位于大陸架和大陸架附近,這里具有豐富多樣的魚類。

              3.淺海帶以下沿大陸坡之上為半深海帶 (bathylzone) ,而海洋底部的大部分地區(qū)為深海帶 (abyssalzone) 深海帶的環(huán)境條件穩(wěn)定,無光,溫度在0~4℃ 左右,海水的化學(xué)組成也比較穩(wěn)定,底土是軟的和粘泥的,壓力很大(水深每增10m,壓力即增加101.325kPa) 。食物條件苛刻,全靠上層的食物顆粒下沉,因?yàn)樯詈V袥]有進(jìn)行光合作用的植物。由于無光,深海動(dòng)物視覺器官多退化,或者具發(fā)光的器官,也有的眼極大,位于長柄末端,對微弱的光有感覺能力。適應(yīng)高壓的特征如薄而透孔的皮膚,沒有堅(jiān)固骨骼和有力肌肉。

              4.大洋帶 (pelagiczone) 從沿岸帶往開闊大洋,深至日光能透入的最深界限。大洋區(qū)面積很大,但水環(huán)境相當(dāng)一致,惟有水溫變化,尤其是暖流與寒流的分布。大洋缺乏動(dòng)物隱蔽所,但動(dòng)物保護(hù)色明顯。

              紅樹林、珊瑚礁、馬尾藻海都屬于海洋中特殊的生物群落類型。河口灣是大陸水系進(jìn)入海洋的特殊生態(tài)系統(tǒng),由于許多河口灣是人類海陸交通要地,受人類活動(dòng)干擾甚深,也易于出現(xiàn)赤潮,河口灣生態(tài)學(xué)是一個(gè)重要研究領(lǐng)域。

              海洋環(huán)境與生態(tài)為何會(huì)失衡

              海洋科學(xué)是研究海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律,以及與開發(fā)利用海洋有關(guān)的知識體系。它的研究對象是占地球表面71%的海洋,包括海水、溶解和懸浮于海水中的物質(zhì)、海洋中的生物、海底沉積和海底巖石圈,以及海面上的大氣邊界層和河口海岸帶等。

              海洋科學(xué)的研究領(lǐng)域十分廣泛,其主要內(nèi)容包括對海洋的物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)過程的基礎(chǔ)研究,海洋資源開發(fā)利用,以及海上軍事活動(dòng)等的應(yīng)用研究。

              由于海洋本身的整體性、海洋中各種自然過程相互作用的復(fù)雜性和主要研究方法、手段的共同性而統(tǒng)一起來,使海洋科學(xué)成為一門綜合性很強(qiáng)的科學(xué)。

              在太陽系的行星中,地球處于“得天獨(dú)厚”的位置。地球的大小和質(zhì)量、地球與太陽的距離、地球的繞日運(yùn)行軌道以及自轉(zhuǎn)周期等因素相互的作用和良好配合,使得地球表面大部分區(qū)域的平均溫度適中(約15℃),以致它的表面同時(shí)存在著三種狀態(tài)(液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài))的水,且絕大部分是以液態(tài)海水的形式形成一個(gè)全球規(guī)模的含鹽水體——世界大洋。因此,我們的地球又稱為“水的行星”。

              全球海洋總面積約3.6億平方公里,約占地表總面積的71%。全球海洋的平均深度約3800米,最大深度11,033米。全球海洋的容積約為13.7億立方公里,占地球總水量的97%以上。如果地球的地殼是一個(gè)平坦光滑的球面,那么就會(huì)是一個(gè)表面被2600多米深的海水所覆蓋的“水球”。

              世界海洋每年約有50.5萬立方公里的海水在太陽輻射作用下被蒸發(fā),向大氣供應(yīng)87.5%的水汽。從海洋或陸地蒸發(fā)的水汽上升凝結(jié)后,又作為雨或雪降落在海洋和陸地上。陸地上每年約有4.7萬立方公里的水在重力的作用下,或沿地面注入河流,或滲入土壤形成地下水,最終注入海洋,從而構(gòu)成了地球上周而復(fù)始的水文循環(huán)。

              海水是—種含有多種溶解鹽類的水溶液。在海水中,水占96.5%左右,其余則主要是各種各樣的溶解鹽類和礦物,還有來自大氣中的氧、二氧化碳和氮等溶解氣體。世界海洋的平均含鹽量約2.5%,而世界大洋的總鹽量約為4.8億億噸。假若將全球海水里的鹽分全部提煉出來,均勻地鋪在地球表面上,便會(huì)形成厚約40米的鹽層。

              目前在海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素超出80種。組成海水的化學(xué)元素,除了構(gòu)成水的氫和氧以外,絕大部分呈離子狀態(tài),主要有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、氟等11種,它們占海水中全部溶解元素含量的99%;其余的元素含量甚微,稱為海水微量元素。

              溶解于海水中的氧、二氧化碳等氣體,以及磷、氮、硅等營養(yǎng)鹽元素,對海洋生物的生存極為重要。海水中的溶解物質(zhì)不僅影響著海水的物理化學(xué)特征,而且也為海洋生物提供了營養(yǎng)物質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。

              海洋對于生命具有特別重要的意義。海水中主要元素的含量和組成,與許多低等動(dòng)物的體液幾乎一致,而一些陸地高等動(dòng)物,甚至人的血清所含的元素成分也與海水類似。研究證明,地球上的生命起源于海洋,而且絕大多數(shù)的動(dòng)物生活在海洋中。在陸地上,生物集中棲息在地表上下數(shù)十米的范圍內(nèi),可是在海洋中,生物棲息范圍可深達(dá)一萬米。因此,研究生命起源的學(xué)者把海洋稱作“生命的搖籃”。

              海洋作為地球水圈的重要組成部分,同大氣圈、巖石圈以及生物圈相互依存,相互作用,成為控制地球表面的環(huán)境和生命特征的一個(gè)基本環(huán)節(jié)。

              由于水具有很高的熱容量,因此世界海洋是大氣中水汽和熱量的重要來源,并參與整個(gè)地表物質(zhì)和能量平衡過程,成為地球上太陽輻射能的一個(gè)巨大的儲存器。在同一緯度上,由于海陸反射率的固有差異,海面單位面積所吸收的太陽輻射能約比陸地多25~50%。因此,全球大洋表層海水的年平均溫度要比全球陸地上的平均溫度約高10℃。

              由于太陽輻射能在地球表面上分布的固有差異,赤道附近的水溫顯著地高于高緯度海區(qū),因此,在海洋中導(dǎo)致暖流從赤道流向高緯度、寒流從高緯度流向赤道的大尺度循環(huán)。從而引起能量重新分布,使得赤道地區(qū)和兩極的氣候不致過分懸殊。

              海面蒸發(fā)產(chǎn)生的大量水汽,可被大氣環(huán)流及其他局部空氣運(yùn)動(dòng)攜帶至數(shù)千公里以外,重新凝結(jié)成雨雪降落到所有大陸的表面,成為地球表面淡水的源泉。由此可見,海洋對全球天氣和氣候的形成,以至地球表面形態(tài)的塑造都有深遠(yuǎn)的影響。

              海洋中的動(dòng)物約16~20萬種,植物一萬多種。海洋中的生物,如同整個(gè)生物圈中的生物一樣,絕大多數(shù)直接地或間接地依賴于光合作用而生存。海洋生物由海洋光合植物、食植性動(dòng)物和食肉性動(dòng)物逐級依賴和制約,組成了海洋食物鏈。

              海洋作為一個(gè)物理系統(tǒng),其中發(fā)生著各種不同類型和不同深度的海水運(yùn)動(dòng)和過程,對于海洋中的生物、化學(xué)和地質(zhì)過程有著顯著的影響。海水運(yùn)動(dòng)按其成因,大致分為:海水密度變化產(chǎn)生的“熱鹽”運(yùn)動(dòng),如海面蒸發(fā)、冷卻和結(jié)冰,以及海水混合等;海面風(fēng)應(yīng)力驅(qū)動(dòng)形成的風(fēng)生運(yùn)動(dòng),如風(fēng)海流和風(fēng)生環(huán)流等;天體引力作用產(chǎn)生的潮汐運(yùn)動(dòng);海水運(yùn)動(dòng)速度切變產(chǎn)生的湍流運(yùn)動(dòng);各種擾動(dòng)產(chǎn)生的波動(dòng),如風(fēng)浪、慣性波和行星波等。

              海洋是生物的生存環(huán)境,海水運(yùn)動(dòng)等物理過程會(huì)導(dǎo)致生物環(huán)境的改變。因此,不同的流系、水團(tuán)具有不同的生物區(qū)系和不同的生物群落。海水運(yùn)動(dòng)或波動(dòng)是海洋中的溶解物質(zhì)、懸浮物和海底沉積物搬運(yùn)的重要?jiǎng)恿σ蛩?,因此,海洋中化學(xué)元素的分布和海洋沉積,以及海岸地貌的塑造過程都是不能脫離海洋動(dòng)力環(huán)境的。反過來,海水的運(yùn)動(dòng)狀況也與特定的地理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境有關(guān)。這就是海洋自然環(huán)境的統(tǒng)一性的具體表現(xiàn)。

              大洋地殼作為全球地殼的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元,具有不同于大陸地殼的一系列特點(diǎn)。陸殼較輕、較厚,比較古老;洋殼較重、較薄(缺失花崗巖層),相對年輕。在地殼的均衡作用下,陸殼質(zhì)輕而浮起,洋殼質(zhì)重而深陷。地球之所以存在著如此深廣的海洋,是與洋殼的物質(zhì)組成有關(guān)的。

              由于海水的覆蓋,海底地殼是難以直接觀察的。近半個(gè)世紀(jì)以來,深??疾彀l(fā)現(xiàn)了海洋中有深度超過萬米的海溝,長達(dá)上千公里的斷裂帶以及眾多的海山:而給人印象最深的是存在著一條環(huán)繞全球、縱貫大洋盆地、延伸達(dá)80000公里的水下山脈體系。這條水下山脈縱貫大西洋和印度洋的洋盆中部,所以稱為大洋中脊。在大洋中脊頂部發(fā)育有一條被斷裂帶錯(cuò)開的縱向的大裂谷,稱為中央裂谷。


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