十类海洋典型生态系统,你知道几个?



《海洋世界》杂志1975年创刊,由中国科学技术协会主管,中国海洋学会主办。致力于“宣传海洋科学普及知识,树立国民海洋意识”。

一直关注我们的同学应该对这样一句话颇有印象:

红树林、珊瑚礁海草床三大典型海洋自然生态系统”。

不过,海洋典型生态系统可不仅仅只有红树林、珊瑚礁和海草床这三类,还有牡蛎礁、海藻场、盐沼、泥质海岸、砂质海岸、河口、海湾等7类,共计10类。

下面

我们来简单介绍一下吧!

(划重点)

此处插播一条知识:

什么是海洋生态系统?

要了解这个问题,首先得知道什么是生态系统?

生态系统就好像是一台不需要人操控的自动机器,它有自己的结构,有自己的功能。在这个庞大的机器里,有物质的循环,也有能量的流动,可以自然而然地运转。

1935年,英国生态学家亚瑟·乔治·坦斯利受丹麦植物学家尤金纽斯·瓦尔明的影响,明确提出生态系统的概念。

英国生态学家亚瑟·乔治·坦斯利

他认为:“基础概念是整个系统(从物理学中的意义来说),包括了有机体的复杂组成,以及我们称之为环境的物理要素的复杂组成,以这些复杂组成共同形成一个物理的系统……我们可以称其为生态系统,这些生态系统具有最为多种的种类和大小。他们形成了宇宙中多种多样的物理系统中的一种类型,而物理系统从宇宙整体到原子的范围。”

很好,到这里,一定有同学看不懂了。

因此,如今我们将生态系统的概念简化为:

由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体(人教版高中生物教材)。

由此推之,海洋生态系统是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的多样化的自然系统(《海洋生态系统多样性研究》,王友绍,2011)。对于海洋生态系统来说,那些相互联系着的动物、植物和微生物构成了生物群落,海洋环境则包括阳光、空气、海水等,它可以小至一丛海草,也可以大到一个海湾。

进入正题——

珊瑚礁

珊瑚礁是生物多样性最丰富的海洋生态系统之一,但它们也是最脆弱的海洋生态系统之一,长期以来都是备受关注的生态关键区。据统计,全球珊瑚礁以不足千分之一的海洋面积,养育了超过四分之一种类的海洋生物

这里不仅为人们提供大量海产品,也是工业、新型海洋药物的原料宝库。珊瑚礁还具有防浪护岸、环境调节、维持全球物质循环等生态功能,同时带给人类丰富的身心体验,激发着人类无尽的想象力。

珊瑚礁是石珊瑚目动物形成的一种结构,它们是珊瑚的石灰质遗骸、其他生物的碳酸钙骨骼,共同堆积而成的一种礁石,由成千上万的珊瑚虫和骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成。

它们一般生活在热带和亚热带阳光富足的浅水海区,从海水表层到水深约0.4米处,也有部分可深至60米。最适合海水盐度为27%~38%,水温要求在20℃以上,最佳温度26~29℃,若温度低于18℃或高于36℃则不能生存。

长期以来,

人们一直以“生态关键区”

来看待珊瑚礁生态系统。

它以丰富的生物多样性、极高的初级生产力、快速的物质循环等特点,被誉为“蓝色沙漠中的绿洲”海洋中的热带雨林

全世界的珊瑚礁总面积估计为28.43万平方千米,印度洋-太平洋地区(包括红海、印度洋、东南亚和太平洋)占比91.9%,其中东南亚占比32.3%,太平洋(包括澳大利亚)占比40.8%。而大西洋和加勒比海地区仅占比约7.6%

我国是世界上最重要的珊瑚礁国家之一,

珊瑚礁面积约占世界珊瑚礁总面积的13.5%

我国珊瑚礁主要分布在台湾岛和海南岛沿岸,以及南海诸岛的128个以环礁为主要类型的礁区,主要类型有大陆架岸礁、礁丘和深海环礁、台礁等。其中完整的礁体地貌珊瑚礁,总面积约为3万平方千米;最高珊瑚覆盖的礁坪、礁顶、潜水礁区等近表层礁的珊瑚礁,总面积约为7300平方千米。

角孔珊瑚/供图自然资源部南海局

粗野鹿角珊瑚/供图自然资源部南海局

穗软珊瑚/供图自然资源部南海局

然而,据统计全球已有超过一半的珊瑚礁出现严重退化现象。

造成珊瑚礁退化的原因主要有两方面:

从自然角度而言,海水升温、珊瑚疾病、长棘海星暴发使多彩繁盛的珊瑚礁变成了荒无“鱼”烟的白色坟场。

另一方面,珊瑚礁还面临着过度捕捞、环境污染和海岸工程破坏等人类活动的威胁。

海草床

海草是生长在热带到温带浅海中的显花植物。

不要小看这些随波飘摇的它们,地球上的植物起源于海洋,但海草是二次下海,其在植物进化上的地位如同鲸、海豚一样重要,具有独特的资源和极高的生态价值、经济价值。

由海草构成的海草床生产力极高,为全球有机碳的重要汇集地,支撑着包括濒危物种儒艮在内的各种各样的海洋生物。由于依赖光合作用,它们常出现在浅海,通常沿着缓缓倾斜的海岸线,形成海草床。海草一般生长在水下13米深处,但也有种类可生长在深达60米的海域中。

目前全球共有约30万平方千米的海草床,由于勘测技术限制,海草床的真实面积可能远超这个数字。虽然海草床只覆盖了0.2%的海底面积,却存储了全球每年10%的海洋碳,是极其重要的“蓝色碳汇”。海草对于水质的要求很高,海草床的健康状况很大程度上反映了当地的水域污染程度,海草也因此被称为“生态哨兵”

除了固碳和指示水质,海草床还兼具减弱海浪冲击力,减少沙土流失,巩固及防护海床底质和海岸线的作用。此外,海草床还是许多动物的直接食物来源;为许多动物种类提供了重要的栖息地和庇护所。

经济价值方面,海草床资源保护区是开展海洋生态旅游的理想场所;成片的海草床是海洋生态养殖业的重要基地;海草床资源可以带动相关加工业的发展,以及相关高科技产业的发展。

我国海草包含41022个物种,占世界海草物种数的30%。中国海草床分布区可划分为两个大区:南海海草床分布区黄渤海海草床分布区

南海海草床分布区包括海南、广西、广东、香港、台湾和福建等沿海区域,共有海草915种,以喜盐草分布最广。黄渤海海草床分布区包括山东、河北、天津和辽宁等沿海区域,分布有39种,以鳗草分布最广。据最新调查研究数据显示,我国现有海草床总面积约为23062.44公顷,其中黄渤海区域海草床面积为13658.77公顷,南海区域海草床面积为9403.67公顷。

与珊瑚礁生态相比,海草床生态系统相对较稳健,但海洋资源开发、高密度养殖会给海草生存带来很大的压力。人为影响以及全球气候变化使全球海草床加速衰退,成为地球生物圈中退化速度最快的生态系统之一。

红树林

红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带,由红树植物为主体的常绿乔木或灌木组成的湿地木本植物群落,在净化海水、防风消浪、固碳储碳、维护生物多样性等方面发挥着重要作用,有“海岸卫士”“海洋绿肺”美誉,也是珍稀濒危水禽的重要栖息地,鱼、虾、蟹、贝类生长繁殖的场所。

红树林是最富有生物多样性、生产力最高的海洋生态系统之一。

这里有着完整的生态循环系统,涵养着红树植物、半红树植物、红树林伴生植物及水体浮游植物等;消费者有鱼类、底栖动物、浮游动物、鸟类、昆虫;分解者有微生物。生产者、消费者和分解者,再加上无机环境,红树林维持了一个食物链复杂的高生产力系统,是物种基因和资源的宝库。

红树林的另一重要生态效益是它具有防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。红树林盘根错节的发达根系能有效地滞留陆地来沙,减少近岸海域的含沙量;茂密高大的枝体宛如一道道绿色长城,能有效抵御风浪袭击。

根据2019年红树林专项调查结果显示,中国有红树林分布的自然保护地共52处(不包括港澳台),包括自然保护区、湿地公园、海洋特别保护区等类型。在这些保护地中,红树林面积为15944公顷,占中国红树林面积的55%以上。从保护级别看,国家级自然保护地内的红树林有9800公顷,占中国红树林面积的34%;地方级自然保护地内的红树林有6144公顷,占中国红树林面积的21%

根据海洋生态监测结果,2020年中国红树林主要分布在广东、广西、海南、福建、香港、澳门和浙江等区域,其中广东红树林面积最大,约占总面积的41%

深圳红树林

牡蛎礁

说起牡蛎,相信很多人都品尝过它的鲜美。这种古老的生物大概在地球上生活了1500万年之久,它们非常喜欢“安居乐业”的生活,一旦找到一个地方安家就几乎一辈子不会搬家。这种滤食性贝类,以水体中的浮游植物为食。

牡蛎礁(oyster reef)是由大量牡蛎固着生长于硬底物表面所形成的一种生物礁,广泛分布于温带和亚热带河口和滨海区。它除了可以为人类提供食物外,还具有许多重要的生态功能与服务价值,包括净化水体、提供栖息地、防止岸线侵蚀等(Jackson et al,2001;全为民等,2006)。

每当有飓风等极端天气来临的时候,水下层层叠叠的牡蛎礁便成为了守护海岸带的重要屏障,能够有效减轻海浪对海岸带的冲击。当然,牡蛎礁可不仅仅在有灾害来临时才大显身手,平日里的它还能为多种生物提供栖息环境,提升生物多样性。

小知识:

天津滨海国家海洋公园,原为天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区,是渤海湾唯一的牡蛎栖息地,该区域现存的牡蛎礁是迄今发现的我国北方纬度最高的现代活体牡蛎礁。

海藻场

海藻,海草,虽然都在海水中飘摇,但聪明的同学一定要分清楚。

海藻一般被认为是简单的植物,没有真正根、茎、叶的分化现象,不开花,无果实和种子。

相比之下,海草就要高级的多了,它是地球上唯一一类可以完全生活在海水中的高等被子植物,有根、茎、叶分化,会开花和产生种子。

海藻场是指沿岸潮间带下区和潮下带水深30m以内浅硬质底区的大型底栖藻类与其他海洋生物群落共同构成的一种典型近岸海洋生态系统,广泛分布于冷温带以及部分热带和亚热带海岸。形成海藻场的大型藻类主要有马尾藻属、巨藻属、昆布属、裙带菜属、海带属和鹿角藻属(《海洋生态修复技术指南(试行)》,自然资源部,2021)。

海藻场大多由1~2种大型褐藻群落组成,并以主导海藻来命名。也就是说,谁的势力大,这块地盘就署谁的名。例如红藻群落构成了红藻森林的支撑系统,巨藻群落构成了巨藻场的支撑系统,马尾藻群落构成了马尾藻场的支撑系统。

海藻场是地球生物圈中生物多样性最高的生态系统之一,在维持系统的生产力、稳定性和资源流动等方面发挥着重要作用。

盐沼

盐沼指受周期性潮汐运动影响的覆盖有草本植物的滨海或岛屿边缘区域的滩涂(《海洋生态修复技术指南(试行)》,自然资源部,2021)。它广泛存在世界各地的中高纬度地区,在低纬度地区则往往被其热带类似物——红树林所替代,或形成红树林-滨海盐沼生态交错带。

低潮、平均低潮、高潮和最高潮时的盐沼

滨海盐沼是处于海洋和陆地两大生态系统的过渡地区,规则地或不规则地被海洋潮汐淹没,具有较高草本或低灌木植被覆盖度的一种湿地生态系统(《滨海盐沼及其植物群落的分布与多样性》,贺强等,2010)。

在我国,盐沼广泛分布于杭州湾以北的北方沿海地区,自南向北依次包括长江三角洲、黄海海岸和渤海海岸。目前,较为完整的盐沼存在于长江口、黄河口、双台子河口等地区的自然保护区内。

滨海盐沼是潮间带生态系统主要的初级生产者,并具有净化海水、促淤护岸、抵御风暴潮灾害以及为野生动植物提供适宜生境的重要功能。近年来,由于其较高的初级生产力和较缓慢的有机质降解速率而成为缓解全球变暖的有效蓝色碳汇,引起了全球范围内的热切关注。

泥质海岸&砂质海岸

海岸带的地形地貌是海陆相互作用的结果,按其物质组成,可以分为基岩海岸、砂砾质海岸和泥质海岸。

从成因上,泥质海岸是平原河流携带的淤泥沉积而成,堆积物颗粒较细,海岸宽度大,坡度小,海岸线平直(《南海地理》,毕华等,2011)。大多数淤泥滩土质肥沃,可用作滩涂养殖,而海滨的大片低地泥滩,既便于引进海水,又不易使卤水下渗,是开辟盐场的上好场所。砂砾质海岸是由砾石、沙子堆积而成,堆积物颗粒较粗,海滩宽阔平坦(《南海地理》,毕华等,2011)。砂砾质海岸大多坡缓水清,可开发为海滨浴场,最能够满足人们与大海亲近的需要。

从分布上,中国的泥质海岸总长达4000公里、约占陆地岸线的23%,分布于辽东湾顶、渤海湾西岸、莱州湾南岸、苏北和长江口等地。其他为砂砾质海岸,形成于碎屑物质供应丰富、波浪作用较强的地区,从南到北均有分布。江苏中南部海岸是世界上著名的(粉砂)淤泥质海岸,至今仍保有着绵长而连续的淤泥质自然岸线,总长约300多公里。

河口

河口是半封闭的海岸水域,向陆延伸至潮汐水位变化影响的上界,有一条或多条通道与外海或其他咸水的近岸水域相通(《海洋生态修复技术指南(试行)》,自然资源部,2021)。

海陆间的交互作用使得河口生态系统具有独特的生态环境特征,其区别于其他生态系统的一个重要标志是径流和潮汐的掺混,水体中的生物群落处于陆地和海洋生态系统之间的过渡状态。

它有多复杂?

融淡水生态系统、海水生态系统、咸淡水混合生态系统、潮滩湿地生态系统、河口岛屿和沙洲湿地生态系统为一体,是地球四大圈层交汇、能流和物流的重要聚散地带。

它有多重要?

身为高生产力的生态系统,可向人类提供大量的食物、原料和水资源;保持生物多样性和珍稀物种资源;调节物质循环,维持区域生态平衡;净化环境;调节大气;成陆造地……

它有多易扰?

特殊的地理位置,使人类能够在河口区域频繁活动,进行交通、贸易、水产等活动,影响着河口的生态;而流经人们生活区域的河水中则汇聚了大量陆源污染物,威胁着河口生物的生存与繁殖。

海湾

海湾是被陆地环绕且面积不小于以口门宽度为直径的半圆面积的海域(《海洋生态修复技术指南(试行)》,自然资源部,2021)。

我国比较著名的海湾有:渤海湾、莱州湾、辽东湾、胶州湾、杭州湾、北部湾等。

很早以前,人们定居在海湾附近,来获取海湾中的鱼类和其他生物资源。后来,人们在这里发展贸易,建设港口,进行海水养殖活动。因此,海湾是海洋中受人类活动影响最大的区域,也是海洋经济发展的核心区域之一。海湾面积的大小代表了资源量的大小,包括空间资源、景观资源、生物资源等。

长三角、珠三角地区为何是经济发展的重点地区?很大程度上是因为它们与所在的海湾——杭州湾相联系。杭州湾水域面积达到了3000多平方公里,广阔的陆域土地与大型海湾相结合,自然而然造就了优越的大湾区环境。

另一方面,人类活动对海湾生态系统的影响是巨大的,在多重压力下,其恢复力会不断受到损害,而气候变化通常会加剧这种影响。

海湾生态系统健康与否有多重要呢?

直接点说,海湾生态系统的退化会对湾区的经济发展产生很大的负面影响。这也是我国一直重视湾区环境整治和生态修复的原因之一。


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