- 一般特征
- 地质学
- 大西洋中脊
- 地理
- 海洋分类
- 太平洋
- 大西洋
- 北冰洋
- 海洋之间的联系
- 海底类型
- -沿海背景
- 沿海底部
- 海岸线类型
- 海岸线的动物区系
- 海岸线植物区系
- 海带森林
- -海底
- 理化性质
- 能量和物质在海底的流动
- 海底动物区系
- 生物发光
- 触摸和闻到
- 海底的多样性
- 碎屑和海底
- 参考文献
海底是地壳在海底的部分。海底非常多样化,可以通过使用多个变量进行分类。
例如,我们可以根据构成它们的材料和它们的颗粒大小对它们进行分类,但是我们还应该指定发现它们的深度以及定居它们的生物(植物和动物)。
图1.不同海洋分区的方案。可以看到基于到岸的距离的划分和基于深度的划分。来源:Oceanic Divisions.svg:Chris Huh,通过Wikimedia Commons
海底在地质上与各大陆截然不同。它经历了不断形成和破坏的循环,形成了海洋并控制了该大陆的大部分地质和地质历史。
一般特征
地质过程雕刻了海岸线,确定了水深,控制了底部是泥泞,多沙还是多岩石,创造了新的岛屿和海山(生物在其中定殖),并以多种方式确定了海洋生境的性质。
地质学
海洋和各大洲之间的地质区别是由于在每种情况下构成外壳的岩石的物理和化学差异。
形成海床的洋壳由一种叫做玄武岩的矿物组成,具有深色。与此不同的是,大多数大陆岩石是花岗岩类型的,化学成分与玄武岩不同,并且颜色较浅。
大西洋中脊
大西洋中脊是一种构造,它沿北-南方向贯穿地球的大部分,由于构造板块的分离,海底不断形成。
图2.大西洋中脊标志着构造板块的边界,新的海床由此产生。资料来源:最初上载于英文维基百科:2003年10月21日14:51。JamesDay(对话/贡献)。200×415(21,177字节)(大西洋中脊地图),通过Wikimedia Commons
由于这种现象,山脊附近的海床(在地质上)比最靠近各大洲的海床年轻(因为它是最近才产生的)。
这种现象会影响颗粒的组成和大小(以及其他变量),从而影响不同类型的栖息地及其居民。
地理
海洋约占地球表面的71%,海床是世界上最广泛的栖息地之一。
另一方面,海洋相对于赤道分布不均。在北半球,海洋占61%,而在南半球,海洋约占80%。这种简单的差异意味着南半球海底的延伸更大。
海洋分类
传统上将海洋分为四个大盆地:
太平洋
它是全球最大和最深的海洋,几乎相当于所有其他组合,在166200000公里2和4188米的平均深度。
大西洋
在86500000公里2,它比印度洋(73400000公里略大2),但两者(分别为3,736和3872米)在平均深度相似。
北冰洋
这是约9.5万公里最小,最浅的海洋2和1130米深。
几个浅海,例如地中海,墨西哥湾和南中国海,都与主要海盆相连或在其边缘。
海洋之间的联系
尽管我们通常将海洋视为独立的实体,但它们实际上是相互联系的。主要流域之间的连接使海水,物质和某些生物可以从一个海洋转移到另一个海洋。
海底也可以被认为是一个大型的互连系统。但是,其他变量,例如特定点处的海洋质量深度,救济的突然变化等,为大多数海洋动物区系建立了真正的界限。
海底类型
海床的分类取决于不同的变量,例如海床的深度,光的穿透力,到海岸的距离,温度以及构成海床的基质。
海床可分为:
-沿海背景
海岸线的范围从最高潮汐极限到确定太阳辐射穿透(发生光合作用)的富营养区(约200米)的极限。
在富光区,99%的辐射被熄灭,因此在更深的区域不可能进行光合作用。
沿海底部
A)沿岸区域,它没有被淹没,但受到海洋的强烈影响。
B)从低潮到高潮断断续续泛滥的欧洲地区。
C)沿海岸带以下区域,该区域始终被淹没,其中包括从潮汐下限到富营养区的区域。该次沿海地区被视为海床。
海岸线类型
另一方面,沿岸底部也根据其组成进行分类:
- 均质的底部:主要由泥,沙子,小山脊,砾石或岩石组成。
- 混合资金:它们是前面各部分的不同比例的混合;它们可以由泥浆,沙砾或任何可能的组合组成。
- 扩散底部:它们是先前某些类型之间的过渡,出现在洋流,河流三角洲等汇合处。
沿岸海底通常非常肥沃,因为它从该大陆的径流水中获得了很大的贡献,这些径流水通常富含矿物质和有机物质。
海岸线的动物区系
在近沿海区域,沿海底部的动物群非常广泛,随着物种向滨上带(那里对干燥的抵抗力最高的物种比比皆是)前进的物种数量减少。
动物种类繁多,包括腹足类,甲壳类(如藤壶,海绵,线虫,co足类,水hydro类,海葵,苔藓类,海鞘,多毛类,两栖类,等足类,棘皮类动物(海胆),软体动物如虾,贻贝和贝类)和鱼。
珊瑚是殖民地动物,体内携带微藻,它们也存在于海岸线上,可以作为许多其他物种的避难所。这些动物需要光才能到达它们,因此它们的共生微藻可以光合作用。
组成珊瑚的珊瑚礁被称为“海洋丛林”,因为它们所拥有的物种种类繁多。
图3.蓝海星(Linckia laevigata)栖息在澳大利亚大堡礁的棘足目和孔雀属坚硬的珊瑚上。资料来源:(c)2004 Richard Ling
海岸线植物区系
海岸线上也有植物和藻类。
在热带和亚热带水域中,典型的地中海草草甸(通常称为海龟草)是塔拉西亚草(通常称为龟草)。这种植物生长在柔软的沙质底部。
潮间带区域(在最大和最小潮汐水平之间的海岸线的一部分)可以呈现出诸如红树林之类的植物,适于在可能缺氧的泥泞底部生长(缺氧条件下)。
图4.鲨鱼(Ginglymostoma cirratum)搁在turtle草(Thalessia testudinum)的草地上。资料来源:NOAA CCMA生物地理小组
海带森林
在世界温带地区,最常见的沿海沿岸生境之一是巨大的海带“森林”或“床”,由海带科的褐藻组成。
这些社区之所以重要,是因为它们的生产力高,而且它们拥有各种无脊椎动物和鱼类。甚至认为海豹,海狮,海獭和鲸鱼等哺乳动物都与这种栖息地有关。
图5.海带森林的世界分布图。资料来源:MaximilianDörrbecker(Chumwa),通过Wikimedia Commons
海带森林也引起大量的浮游藻类,特别是在风暴之后,这些风暴定居在附近的海滩上,在那里它们为社区提供了能源。
图6.美国加利福尼亚海带森林中的潜水员。资料来源:美国红木城的Ed Bierman,通过Wikimedia Commons
海带森林可延伸至基底上方30 m或更长,为沿海岸的岩石群落提供垂直结构。
有时,这些广阔的森林可以改变下面基质的光照水平,减少波浪和湍流的影响,并改变可用的养分。
图7.一只海獭和她的幼崽在海带森林中觅食。资料来源:美国红木城的Ed Bierman,通过Wikimedia Commons
-海底
理化性质
深海垂直延伸到地球,即从大陆架边缘到最深的海沟底部。
填充该巨大空间的水体的物理和化学特性在整个深度上都不同。这些属性已用于定义海床的特征。
静水压力:静水压力(水柱压力)随深度增加,每10 m增加1个大气压(atm)的当量。
温度:在世界上大多数地区,深海温度较低(大约-1至+4°C,取决于深度和位置),但极为稳定。
除了居住在热液喷口中的过热流体与低温底水混合在一起的生物之外,大多数深海生物从未经历过环境温度的大幅度或快速变化。
盐度和pH:在大多数深海中恒定的热条件,以及稳定的盐度和pH。
能量和物质在海底的流动
深海太暗,因此不允许进行光合作用。因此,缺少了绿色植物的初级生产(这几乎是所有陆地,淡水和浅海生态系统的基础)。
这样,海底的食物网几乎完全依赖于从表面下沉的有机颗粒。
颗粒的大小从浮游植物的死细胞到鲸鱼的尸体不等。在季节性不明显的地区,深海会不断受到小颗粒的细雨(称为“海雪”)。
沿着大陆边缘,水下峡谷可以将大量的海草,大型藻类和陆地植物残渣集中到深海底。
图8.西南非洲刚果河的水下峡谷,显示了约300公里的峡谷来源:Mikenorton,来自Wikimedia Commons
水中的动物可以消耗颗粒,或者当颗粒沉入水柱时会被细菌降解。
随着深度的增加,可用食物的急剧下降可能是最影响深海生态系统结构的因素。
附着在粘液物质和浮游动物粪便颗粒上的死细胞聚集体迅速下沉,作为“ phytodetritus”的可见沉积物积聚在海底。
海底动物区系
在深海生物中,黑暗对深海生物体形,行为和生理的影响最为明显。
中古生界(200-1000 m)和深水生层(1000-4000 m)共同构成了超过10亿km 3的空间,这些区域活跃地游动着鱼,头足类和甲壳类动物,以及各种各样的胶状浮游动物(水母,虹吸虫,tenophores,幼虫,幼仔和其他种类)。
深海生物显示出生物化学适应性,以抵消高压对酶和细胞膜功能的影响。但是,黑暗和食物短缺是最影响人体和动物行为的因素。
例如,海底的许多生物体的新陈代谢缓慢,在某些情况下,其预期寿命很长。
在海底缺乏营养的沙漠中,热液喷口以及鲸鱼和大鱼的尸体代表了丰富的真正绿洲。
生物发光
在这种环境下(深度远低于太阳光的最大穿透力),超过90%的动物会发光。在某些情况下,产生这种光是由于与发光细菌共生。
许多鱼和头足类动物具有复杂的辅助结构(荧光体),尽管保持眼睛功能,它们仍反射,折射或过滤发出的光
随着深度的增加,生物发光生物的丰度大大降低。
触摸和闻到
与深水柱中大量的生物发光相反,很少有底栖生物(底部居民)产生光。居住在海床附近的某些鱼类的眼睛较弱,被认为具有其他发达的感觉,例如触觉。
三脚架鱼(Bathypterois)的细小眼睛可能没什么用,但是特有的胸鳍的射线赋予脊柱神经较大,使它们能够检测周围的变化,起到机械敏感矩阵的作用。
图9.食心虫(Bathypterois atricolor)属的一条鱼。观察到大量的修饰附件。资料来源:NOAA海洋勘探与研究办公室,2015年Hohonu Moana
海底也有清道夫动物,也形成了强烈的嗅觉(鱼类,螃蟹等)。
海底的多样性
据估计,有数十万至超过一百万个底栖(深海)物种。
在主要由单调,物种贫乏的泥滩组成的栖息地中,如此高的多样性是出乎意料的。
碎屑和海底
海底是食泥动物的王国。在水流增加悬浮颗粒流量的区域,发现有海绵,海百合和其他过滤器进料器。
另一方面,广阔的深海平原以破坏动物为主导,这些动物从底部沉积物中提取有机物。
作为食物来源的深海沉积物具有数量不受限制的优势,并且易于获取,但营养价值不高。
在温带和极地海洋中,phytodetritus(分解的植物生物残体)为海底生态系统提供了季节性的“意外收获”。但是,到达的植物碎屑数量是不可预测的,其分布通常是不规则的。
大而丰富的全脂类(海参)是深渊深度的有害生物。这些提出了多种利用这种短暂食物来源的策略。
图10.黄瓜或海参,海底的常见居民。来源:FrédéricDucarme,来自Wikimedia Commons
参考文献
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