《海洋非生物环境》PPT课件

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1、第二章海洋非生物环境提纲第一节：生态因子作用的一般规律生态因子的概念限制因子概念及实际意义第二节：太阳辐射第三节：温度第四节：盐度第五节：密度第六节：压力第七节：表层流第一节生态因子作用的一般规律一生态因子1.1生态因子（ecologicalfactor）的概念：生态学上将环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素称为生态因子。1.2生态因子的基本分类非生物因子（abioticfactor）：主要包括一些理化因子，如光照、温度、盐度、压力、海流、溶解气体和悬浮物质、营养物质等。它们对海洋生物的生长繁殖有重要影响。生物因子(bioticfact

2、or)：生物因子指生物周围的同种和异种生物，这些生物之间互为环境因子，它们之间主要是营养、竞争和共生关系。1.3生态因子作用的几个特点：综合性非等价性不可替代性和互补性限定性（限制因子）二、限制因子2.1限制因子（limitingfactor）的概念：指生态因子中，接近或超过某种生物的耐受极限会阻碍其生存、生长繁殖或扩散的因素，叫做限制因子。2.2限制因子概念的实际意义：为我们研究某特定环境时，提供了出发点。即可以优先考虑临界的或者具有限制作用的环境因子。如果生物对某个因子的耐受性限度很大，而这个因子在环境中又比较稳定，数量适中，那么这个因子就不能成为限制因子。相反

3、，如果生物对某个因子耐受限度是有限的，而这个因子在环境中是不稳定的，它就可能是一个限制因子。也就是环境因子是否成为限制因子，根据不同的生物和环境状况会有所不同。第二节太阳辐射太阳辐射（solarradiation），即光照，它是地球（陆地和海洋）最重要的生态因素之一。光是植物进行光合作用的能源，是地球生命的能量来源。在海洋中，光照直接影响有机物质的生产。太阳辐射对海洋生物的重要影响主要表现在三方面：通过光合作用，为海洋生物生命活动提供能量；是海洋中热量的主要来源，对海洋生物生活有重要影响；光在海洋中的周期性变化，决定了海洋生物的分布、体色、生殖和行为。一．太阳辐射在

4、海表面的吸收与散射1.海洋生物学研究使用的光强单位两种光强单位：测量光子的爱因斯坦（E）测量辐射能的瓦特（W），辐射能取决于光的波长，用于光合作用的辐射能的波长是400nm～700nm（可见光波长380nm～760nm）单位换算1爱因斯坦（E）=1摩尔光子，即6.02×1023光子1W·m－2≈4.16±0.42µE·m－2·s－1（仅适用于400nm～700nm）1J·m－2·s－1=1W·m－22.海面辐射太阳的辐射，在大气层外是连续的和相当稳定的。大约有50%的辐射能被大气层的各个层所吸收和散射，因此，能到达海水表层的太阳辐射也只能有50%，而且一部分还被海洋

5、表层反射回大气（包含光合有效辐射的4%）。不考虑时间长短的话，这部分反射的辐射能量取决于太阳的仰角、波长（波长越短能量越高）、海表面的起伏（波浪）和接近海表面的空气泡有关。其中主要的因子是太阳辐射的角度，当太阳与地平线夹角小于5º时，反射量变的很大。二.海洋中的太阳辐射1、进入海水表面的光辐射的主要组成（设为100%）红外辐射（波长大于760nm），约占50%，海表层几米内迅速吸收转化为热；紫外辐射（波长小于380nm），很少，迅速被散射和吸收；可见光（380nm～760nm），约占50%，穿透较深。2、光合作用有效光辐射（PAR）指波长在400nm～700nm左右

6、的可见光辐射。光合作用有效光辐射的作用：A：为视觉动物提供光源，使其感应环境的变化；B：为植物光合作用提供所需辐射能量。最大光合作用有效光辐射约为2000µEm－2s－1，是来自上方的垂直太阳辐射。当太阳接近地平线时，这个值降为零。3、可见光在海水中的传播：光透入水中之后有两个去向，一是被散射，一是被吸收，可见光谱的不同波长将透过不同的深度。红光（650nm左右）很难透入水中，在海面很快吸收，1%左右可到达清澈海水的10m深处；绿光（550nm左右）在水深35m处只剩下10%。蓝光（450nm左右）穿透较深，82m深处衰减到10%，150m深处仍有1%其中波长为62

7、0nm～760nm的红光和435～490的蓝光对光合作用最为重要。4、消光系数由于太阳辐射入水后，受到海水中溶解的悬浮物（浮游生物、植物和有机体碎屑及植物中残留的叶绿素）、沿岸的浮沙等的影响，光照强度随深度的增加呈指数递减，消光系数k（衰减系数）的计算可以用来表示这种光的衰减。k表示消光系数、I0表示表层的辐射强度、ID表示深度D处的光强、D表示深度(m)由前边的公式可以推出：需要指出的是，同样波长的光在不同水域的k值是不一样的。因为不同海区的悬浮物无论从种类或量的方面来说都是不同的。5、海洋三个垂直生态带为了研究方便，我们依据光照强度将海洋环境垂直划分为三层：