非生物因子ppt课件.ppt

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1、第三章海洋非生物生态因子及其生态作用学习目的掌握环境和生态因子的基本概念，生态因子作用的一般规律，以及生物与环境之间的辨证关系。了解海洋环境中光、温度、盐度、海流等主要生态因子的分布特征及其生态作用。了解溶解气体主要组分的来源与消耗途径及其与生物代谢活动的关系。第一节环境(environment)与生态因子(ecologicalfactors)（一）环境生物栖息的空间和直接或间接影响生物的各种环境因素，这些因素形成一个相互作用的系统。（二）生态因子环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如光照、温度、盐度、海流和各种溶解气体。（一）海水中光的衰减及海水的透明度因反

2、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。第二节光照I0：海表面光强；ID：深度D处光强；K：消光(衰减)系数K＝lnI0－lnIDDID＝I0e－kD透明度T（transparency）：T=I/I0因而lnT=

3、K

4、间接地估算调查海区的消光系数K光合作用有效辐照补充图李冠国P23波长大于700nm的红外线辐射被吸收转为热能，波长波长小于380nm被吸收散射。只有400~700nm的可见光可透入水层供光合作用使用，这部分光为光合作用有效辐照（PAR）在清澈的大洋中，蓝光透射深度最大，红光最小；在沿岸水域通常含有一些物质，所以蓝光被吸收，绿光透射深度最大。1．透光层，也称真光

5、层（euphoticzone或photiczone）：有足够的光可供植物光合作用，通常以光照强度为1%海面光照强度的深度表示透光层的深度。2．弱光层（disphoticzone）：在透光层下方，植物在24h内的光合作用量少于其呼吸消耗，深度由80～100m向下延伸至200m左右，鱼类和某些无脊椎动物有视觉感。3．无光层（aphoticzone）：弱光层下限至海底，没有从海面透入的具有生物学意义的光照，植物不能生存。生活在这里的动物主要是一些肉食性和碎食性的种类。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太阳辐射具有明显的纬度梯度：热带海区一天中白天与黑夜各约12h,温带海区夏

6、季光照时间超过12h,冬季少于12h在极区，持续6个月的低能光照与6个月的黑暗交替。光照强度与浮游藻类光合作用速率的关系最适光强：光合作用强度最大值所需之光强饱和光强：光合作用不随光强增加而增加或下降光抑制：光强继续增加，光合作用出现明显下降海洋藻类的光合作用与辐照度的关系因种而异图3-7浮游植物的光饱和值还与纬度有一定关系海洋藻类光合色素对不同波长的吸收Chl-a主要吸收蓝光、红光β-胡萝卜素吸收绿光辅助色素使藻类吸收可见光范围扩大为400~700nm太阳辐射与海洋动物的体色海洋动物的体色表现出对光照的适应性。主要表现在动物体色与生活背景的一致性和光照条件或生活环境改变时的变色现象。生活在浒

7、苔和石莼等藻体间的藻虾属，肢体颜色为绿色。在热带珊瑚礁区域的贝类、甲壳类、鱼类因为生活环境背景的颜色五彩缤纷，其体色也一样鲜艳夺目。大洋和海水上层的动物体色一般都十分透明或显示很淡的颜色。如纽鳃樽、桶海樽、水母类、桡足类。蓝色也是生活在外海表层动物体色的显著特征，包括飞鱼、鲭、金枪鱼、银币水母、帆水母、大眼剑水蚤。水深300~500m的水层中，红色和深色动物显著增多，如深色的圆罩鱼、长轴螺，红色的虾类和桡足类中的真刺水蚤属，棕色的深水水母。光照条件影响下，还能变色。如藻虾属以变色著称。背景颜色改变时随之改变，不管白天体色如何，夜间一律变为透明的蓝色。动物的保护色分为伪装色和警戒色，警戒色在陆生

8、动物中极为常见，而伪装色在水生生物，特别是海洋动物中比较普遍。海洋浮游动物在夜晚升到表层，随之黎明来临又重新下降。种类：包括浮游甲壳类、水母、管水母、栉水母、毛颚类、翼足类及很多鱼类、头足类。浮游动物昼夜垂直移动现象生物发光细胞内发光：夜光虫为代表，当其细胞受到刺激时，细胞质中发光颗粒收缩时发出浅蓝色光栉水母中的带水母发光是依靠体内一种特殊蛋白。它们借助极度变态的纤毛黏合而成的八条栉板进行运动发光。单细胞甲藻类、放射虫、甲壳类的磷虾和某些鱼类都是细胞内发光。细胞外发光：头足类中的萤乌贼全身布满了发光器，它可以让全身发光器同时发光，也可以协调身体各部分的发光器交替地发光并构成色彩各异的图案引诱猎

9、物。深海的鮟鱇雌性个体的发光器位于头部上方，酷似头顶上的一盏灯笼，发光是依靠共生于发光器中的细菌发光。发光机制：公认的是绝大多数生物发光是在荧光素酶作用下氧化有机物荧光素的结果。但腔肠动物水母体内有一种荧光蛋白代替了荧光素。海洋生物发出的光属于冷光：生物发光的化学反应中能量不是以热的形式释放，没有二氧化碳产生，被激活的分子以光子形式将能力释放出来。人类以模拟发光物质的结构合成荧光素生产出五颜六色的