第三章 海洋生物多样性

全球气候变化对海洋生物多样性的潜在威胁
全球变化指地球生态系统在自然和 人为影响所导致的全球问题及其相互作 用下变化的过程。
（1）海洋环流和上升流的改变； （2）温室效应使北极和南大洋海冰生态系统迅速萎缩 ； （3）很多热带生物与极区生物一样，是在接近于温度最 高极限的条件下生存，温度再升高可能将造成它们的死 亡； （4）温室效应引起气候的变化将使高纬度地区降水增加， 河水入海量随之增加，低纬度自然河流水量减少，这两 种情况对河口区生态系统都有重要影响。
3
类
别
种数 （10 ） 751.00 132.46 50.00 6.10 16.09 10.48 9.20 4.17 1,435.66
3
昆虫 其他无脊椎动物 软体动物 棘皮动物 硬骨鱼类 两栖、爬行类 鸟类 哺乳类 合计
物种在生态系统中功能中的作用：
①关键种假设：一些物种对维持系统稳定性和完整性具
食物
医药
生活资料
维护水平衡
调节气候
保持土壤
控制沙漠化
自然群落 （生态系统多样性）
动物
微生物
植物
物种多样性
遗传多样性
人类生存基础
三 海洋生物类群划分
1 按生物界系统划分 2 按水生生物的生态分类 3 浮游生物的个体大小可分为 4. 按浮游生活阶段在生活史中所占时期长 短分
1 按照生物界系统划分
创立人 两界系统 18世纪 时间 Linne 依据 肉眼，能否运动 内容 动物、植物界
五界系统 1969 六界系统 1979
2、水生生物的生态分类
水生生物可分为： 浮游生物(Plankton) 游泳生物(necton) 底栖生物(benthos) 附着生物(periphyta)
游泳生物
（一）概述

1. 包括海洋鱼类、哺乳类(鲸、 海豚、海豹、海牛)、爬行类 ( 海蛇、海龟 ) 、海鸟以及某 些软体动物 ( 乌贼 ) 和一些虾 类等。
化工原料：江蓠、石花菜是生产琼脂和鹿角胶的原料、螺旋 藻、红树林的药用价值、造礁珊瑚的骨骼。
大型海藻（如海带、紫菜、石花菜等）也是重要的食物品种。
（二）保护人类生存环境的作用
生物泵是调节大气 CO2 水平、维持全球气体平衡、减轻 温室效应的最重要过程。
沿海海草场、红树林和珊瑚礁等生态系统却有保护海岸
有重要作用。
②冗余假设（功能补偿假设）：物种在功能上有相当程度
的重叠，一个种的丢失不会对生态功能发生影响。
③铆钉假设：物种相互制约，一个种丢失，都存在使群落
或系统过程发生改变的概率，每一物种具有同样重要的功能。
3 遗传多样性
遗传多样性也称基因多样性（gene diversity），广义上可 以理解为蕴藏于所有动、植物和微生物有机体中的遗传信息 的总合；狭义上可以理解为种内不同种群之间或一个种群内 不同个体之间的遗传变异的总和。 等位基因（alleles）、基因型（genetype）、 个体表 现型（phenotype）、 基因重组（generecombination）
图2-6


2．其他游泳动物：
甲壳类、头足类、海 洋爬行类、海洋哺乳类、 海鸟

（c） （a） （b） （d）
（e）
（f）
（g）
（h）
图2-7 2.7 游泳动物的代表（引自 Barnes & Hughes 1982）
（a）乌贼； （b）鲨鱼； （c）金枪鱼； （d）鲆； （e）海豹； （f）海龟； （g）企鹅； （h）鲸

2004 年编辑出版了新的《中国物种红色 名录》第一卷，其中内容有了显著扩大， 包括植物界的裸子植物门、被子植物门， 动物界的无脊椎动物的主要门类和脊椎 动物的盲鳗纲、圆口纲、软骨鱼纲、硬 骨鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳 纲。
பைடு நூலகம்
物种受威胁等级：
⑴灭绝种：在野外已有50年肯定没有被发现 ⑵濒危种：面临灭绝危险，如果致危因素继续存在，就不可能 生存。 ⑶易危种：如果致危因素继续存在，可能很快成为濒危种的类 群。 ⑷稀有种：在全世界总数量很少，但目前尚不属于濒危种、易 危种的类群。
的作用。此外，红树林也有清除溶解营养物质和净化水质 的作用。 陆地：涵养水源、保护农田等
（三）海洋生物多样性的其他功能
休闲旅游：生态旅游业的基础，具美学、娱乐价 值。
科研：进行从基因到生态系统的各个层次的的研
究，如基因工程（转基因、杂交等）。
教育：涉及伦理道德的范畴，呼唤人类天性以及
教育人类与自然协调相处 。
生态学意义： ①不同粒径的浮游生物基本可代表一定的生物类别。 ②不同粒径浮游生物存在一定的食物关系，对研究海洋生 态系统的能流有重要意义。

4. 按浮游生活阶段在生活史中所占时 期长短分
⑴永久性浮游生物（holoplankton） 如 桡足类和磷虾


⑵阶段性浮游生物（meroplankton） ⑶暂时性浮游生物（tychoplankton）
中国海洋生物的多样性

中国海洋生物多样性具有以下特点: 物种 数由北向南递增; 中国海域是西北太平洋 某些温水种分布的南界, 也是许多暖水种 分布的北界; 由于黑潮暖流使得许多暖水 种分布的界限北移; 海洋物种总数虽然比 陆上少, 但是门类却比陆地多, 有12 个门 为海洋生物所特有．
四 海洋生物多样性的保护
2 物种多样性
物种多样性（species diversity）是指地球上生命有机体的 多样化，它是生态系统的基本组分，也是基因和染色体的载 体，在生物多样性三个基本层次中，物种多样性是最明显、 最直观的一个层次。 物种多样性产生的根本原因在于物种的形成与不断分化。 物种形成是指物种数量的增加，主要形式为地理成种(异域成 种)，其次为非地理成种（包括杂交成种和多倍化成种）。
不同的基因型 相同的环境 不同的表现型 发育 相同的基因型 不同的环境 不同的表现型
× ×
（A） 图 13.1
× ×
（B）
个体基因型在特定环境中是表现示意图 （引自 Primack 1993）
4 生态系统多样性
生态系统多样性（ecosystem diversity）是指生物群落与生 境类型综合体的多样性（栖息地、生物群落和生态过程的多样 化，以及生态系统内栖息地差异和生态学过程变化的多样
管栖动物：沙蚕生活在“U”形革质管内 埋栖动物：双壳类软体动物 钻蚀生物：
a．凿石类钻蚀生物：海笋
b．钻木类钻蚀生物：船蛆
3．底游生活型
甲壳动物（蟹类、虾类和口足目等）和某些鱼类
3. 浮游生物的个体大小可分为



⑴微微型（picoplankton）：＜2 µm ⑵微型（nanoplankton） ： 2~20 µm ⑶小型（microplankton） ：20~200 µm ⑷中型（mesoplankton） ： 200~2,000 µm ⑸大型（macroplankton） ：2,000 µm~20 mm ⑹巨型（megaplankton） ： ＞20 mm
1 生物多样性的定义
生物多样性（ biodiversity ）是指栖息于一定环境的所有动、 植物和微生物物种、每个物种所拥有的全部基因以及它们与生 存环境所组成的生态系统的总称。因此，生物多样性包括物种 多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个基本层次。 生命有机体的种类和变异性及其与环境形成的生态复合体 以及与此相关的各种生态过程的总和，包括动物、植物、微生 物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生 态系统和自然景观。 生物多样性是人类生存和发展的基础，它与全球变化和可 持续发展被列为当代生态学和环境科学的三大前沿领域。
19世纪60 J.Hogg 三界系统 年代 E.Haeckel
显微镜，单细胞生物兼有 原生生物、动、植 物界 动物和植物特性
电子显微镜，细胞是否具 20世纪30 H.F.Copela 原核、原始有核、 四界系统 有成型的细胞核（细菌和 动、植物界 年代 nd 蓝藻） R.H.Whitta ker 陈世骧 电镜技术和生化知识，细 胞结构的复杂程度和营养 五界系统没有反映出非细 方式 胞生物阶段（病毒），提 出三总界六界系统。 原核、原生、真菌、 动、植物界 非细胞总界、原核 总界、真核总界
2. 适应机制：流线形体型、 气鳔、增加脂类物质。


3. 洄游（migration）：产卵 洄游、索饵洄游、越冬洄游。
（二）主要类别 1.鱼类

(1) 圆口纲：属最古老种类， 如七鳃鳗和盲鳗 —— 口部有吸 盘，寄生性种类。 (2)软骨鱼纲：也称板鳃鱼类， 其特征是软骨，无骨鳞，如鲨、 鳐和魟，现存大约300种。 (3)硬骨鱼纲：硬骨鱼类具有硬 骨骼，现存海洋鱼类多属这一 纲，约有2万多种。
中国海洋生物的多样性


中国海域现已记录物种20 278 个, 隶属于44 门, 其中 鱼类约占世界总数的14% , 蔓足类约占24% , 昆虫约 占20% , 红树植物约占43% , 海鸟约占23% , 头足类 约占14% , 造礁珊瑚物种约占印度——西太平洋区总 数1／3。 中国海洋生物中有许多是中国特有种或世界珍稀物种, 如国家一级保护动物中华鲟(Acipenser sinensis )、大 砗磲(Tridacna gigas) , 以及鹦鹉螺(Nautilus pompilius)、绿海龟(Chelonia mydas) 等等。中国丰富 的海洋生物多样性不仅具有世界范围内重要的自然保 护价值, 更是我国人民千百年来长期开发利用的重要自 然资源。
第三章 海洋生物多样性
第三章 海洋生物多样性
第一节 海洋微生物 第二节 海洋植物 第三节 海洋无脊椎动物 第四节 海洋脊椎动物
第五节 深海热液喷口附近生物
第六节 海洋生物多样性及其保护
第六节 海洋生物多样性及其保护
一 生物多样性概念 二 海洋生物类群划分 三 我国海洋生物多样性现状及保护
一 生物多样性概念及内涵
（一） 海洋生物多样性面临的问题 过度捕捞
当前海洋捕捞船只急剧增加, 捕捞手段日益完善, 造成渔业资源急剧 衰减或枯竭, 许多优质品种无法再形成渔讯。而且, 浪费性捕捞和副渔获物使得许 多珍稀海洋生物遭受巨大破坏, 底层拖网、毒鱼或炸鱼等方式严重影响了海洋生态 环境。

生境丧失
主要由滩涂围垦、海洋及海岸工程或人工构造物、以及航道疏浚等 活动造成。这些这活动重则使海洋生洋生境彻底丧失, 轻则使海洋生物的正常活动 受到严重干扰。如中国红树林分布面积由于围垦就减少了2/3, 许多洄游鱼类的生 活史受到航道工程的影响。
化 ），它是生物多样性的最高层次，也是物种多样性和遗传
多样性存在的基本保证，同时也是人类必不可少的发展空间和 生存条件。包括生境多样性、群落多样性、生态过程多样性。
二、海洋生物多样性与人类的关系
（一）食品、药物和工业原料
海洋为人类提供的食物总量仅占人类消费总量的 2%，但人类 消费的高质量蛋白质约有20%来自海洋。 海洋生物可能是一个潜在的药材宝库，开发利用前景十分广 阔，不过必须注意保护和管理。
根据底栖生物与底质关系划分的生态类 群
1．底表生活型

固着生物：海绵动物、苔藓动物 附着生物：贻贝、扇贝、珠母贝 匍匐动物：大部分腹足类软体动物、海星类、海胆类 污损生物（fouling organisms）过去也称周丛生物、固 着生物或附着生物。藤壶、牡蛎、贻贝等 。
2．底内生活型
表 13.1 地球上现存生物已描述的种数（McNeely 1990，Wilson & Peter 1988） 类 细菌和蓝藻 真菌 藻类 高等植物 （苔藓、 种子） 原生动物 海绵动物 腔肠动物 环节动物 甲壳动物 别 种数（10 ） 4.76 46.98 26.90 267.75 30.80 5.00 9.00 24.00 38.00

环境污染
主要由于陆源污染物的排放、直接向海洋倾废或排污、以及海洋石 油开采或航运溢油等造成。污染物使得海洋生物被毒死或受到伤害, 有的则影响其 正常繁殖或导致有害的基因突变。
三 海洋生物多样性的保护

生态入侵 由于远洋船只携带或盲目引进外来种, 导致本地海洋生态系统受到影响, 许多原有物种因 被排挤而消失。例如福建海域发现一种原产南美 洲的沙筛贝(Mytilopsis sallei) , 它占据了海岸基岩 及养殖设施的表面, 不仅使得当地的附着生物全部 消失, 还因争夺饵料使人工养殖的各种贝类产量下 降。 海水养殖单一化 盲目发展的单一海洋养殖品种, 不仅占据了大量野生海洋生物的栖息地, 还因饵料 分解造成了海域富营养化直至赤潮发生, 进而造成 大批海洋生物死亡。此外, 高密度养殖的单一品种, 往往造成大规模病害的流行。