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岩石對生物的影響

岩石對生物的影響

生物對環境的影響:______、______、______、________________地衣生活在岩石表面,從中獲取必要的水分和無機鹽,地衣的生理活動對岩石有著侵蝕作用,導致岩石風化,這個例項表明生物既能______又能______。:

植物的蒸騰作用調節空氣溼度 植物的枯葉枯枝腐爛後可調節土壤肥力 動物糞便改良土壤 蚯蚓鬆土。

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影響生物生存環境的主要因素

各種水生生物,包括底棲生物、游泳生物及浮游生物,它們的生存、繁殖和分佈均與溫度、深度、光照、含鹽度、底質以及其他生物因素密切相關。對於陸生及水生生物來說,除溫度、光照及生物因素外,海拔、溼度、水陸分佈及空氣條件等對它們的生活也起著很大的影響。下面將一些重要的環境因素及其對生物的影響概述如下。

溫度 溫度是決定水域中生物的生存、繁殖和分佈的最重要因素之一。溫度主要來自陽光的照射,一方面它隨著緯度及季節的變化而變化,另一方面又隨水體深度的不同而改變,一般來說表層水體的溫度變化較大,底層水體的溫度較穩定。海水中僅在250~300m以上的水層才有季節性溫度的變化,其下水層溫度終年無大變化。另外,區域性地區由於有大洋暖流通過,或因海底火山噴發或熔岩作用影響,可造成區域性增溫,有利於某些生物的生長和繁殖。陸地的溫度除了受緯度的控制外,還受海拔高度的影響,一般溫度隨海拔高度的升高而降低。另外,溫度也控制著生物的分異度和分割槽,分異度是指在一定環境中生物種類的多少。一般來說,溫度高的地區生物的種類也就越多,分異度也就越高;溫度低的地區生物種類就少,生物的分異度也就越低。如極地的生物種類比熱帶生物種類明顯減少。分異度最高的地方往往是生物礁,生物礁發育在溫暖、清澈、鹽度正常的熱帶、帶淺海環境裡。現代生物礁的分佈嚴格受緯度的控制,主要分佈在南北緯28°之間的熱帶淺海。因此通過對地層中生物礁地理分佈的研究,可指示地史時期熱帶的位置。溫度控制生物群分割槽的現象十分明顯,不同溫度氣候帶中生物群的面貌是不同的。另外,由於生物所產的卵的孵化需要有一定的溫度條件,因此溫度又控制和影響著生物的繁殖。

水深 海洋中海水深度的變化影響到其他一系列的環境因素,深度與壓力呈正比,與光線透射度呈反比。在一定範圍內海水的深度又與溫度的變化有關。由於深度會影響光線的透射度,所以水深控制著各類生物特別是綠色植物的垂直分佈。如藻類的分佈下限是水深200m,在15~50m左右藻類最為豐富。另外,由於光線中不同波長的光其穿透海水的能力不同,造成不同型別的藻類在分佈深度上的差異。如淺海近岸處生長藍綠藻,在其下20~30m以褐藻最多,而紅藻可分佈在水深30~200m左右。水深控制著植物的垂直分佈,因此勢必影響其他以植物為食的草食性動物的分佈,並最終影響到肉食性動物的分佈。深度對海洋生物分佈的控制可通過和深度有關的透光度、壓力、鹽分、溫度、溶解氧及食物供應等對物種的分佈施加影響。圖1-14表示的是各種底棲生物在不同海水深度中的分佈情況。

光線 光線與水深及水體的清澈度有關。與光照條件直接相關的是水底植物和浮游植物,根據水體中光照強度的強弱可分三帶:①強光帶,自水面至水深80m左右,本帶內光線充足,植物能進行光合作用,因此浮游植物及浮游動物都很豐富;②弱光帶,自80m以下至200m左右,此帶內浮游植物已大量減少(但紅藻和矽藻較發育);③無光帶,在200m以下,此帶為黑暗區,植物絕跡,動物較稀少而特殊。因此地層中海生藻類化石的存在是淺海環境的重要標誌。對於陸生生物來說,有的動植物喜歡陰溼的環境,而有的則喜愛在陽光充足的地方生活。

圖1-14 各種底棲生物與深度的關係

(轉引自楊式溥,1993)

鹽度 正常海水的含鹽度為35‰,乾旱地區海水的鹽度高於此值,如紅海北部可達40‰。在河流入海口,由於淡水的注入,有的地區海水的鹽度可降到16‰,如黑海。正常鹽度海水中生物種類多樣,但當海水的鹽度升高或降低時,便出現海水的鹹化或淡化,這都會引起生物在種類和數量上的變更,常表現為生物種類貧乏。只能適應正常鹽度海水生活的生物稱為窄鹽性生物,如大多數的造礁珊瑚、具鉸綱的腕足類動物、頭足類動物及棘皮動物等。能夠適應鹽度變化範圍較寬的生物稱為廣鹽性生物,如雙殼類。各種無脊椎動物和藻類植物與海水含鹽量的關係如圖1-15所示。

底質 水中底棲生物居住所依附的環境物質稱為底質。底質一般分為硬底質和軟底質。硬底質如岩石、各種貝殼和其他堅硬的物體;軟底質為含有各種砂礫、細砂和淤泥的沉積物。不同的底質有不同的動植物群,如沿岸岩石及貝殼上附著有許多藻類及各種具有固著能力的無脊椎動物,在潮間帶各種硬底質中還可見鑽孔生物;在砂質軟底中則以潛穴為主;泥質軟底中常有豐富的軟體動物和節肢動物的甲殼類。

氣體 海水中主要氣體有氧、氮、二氧化碳,此外還有硫化氫、甲烷及氨等。後三種氣體對大多數生物是有害的,在滯流的深水及閉塞的海灣中,由於死亡生物大量聚集,在腐爛過程中產生大量的硫化氫等有害氣體,對底棲生物的生長極為不利,只在上部水層中可有浮游或游泳生物生活。現代海洋中缺氧海區的典型例子是黑海。在地史時期的海相沉積中,也出現過缺氧的還原環境,如華南志留紀早期形成的黑色筆石頁岩,岩石中有機質含量高,而且常見還原礦物黃鐵礦,生物化石主要為浮游型的筆石類。對於陸生生物來說,大氣中各種有害氣體(如SO2)也會危及它們的生存。

圖1-15 主要無脊椎動物和藻類化石分佈與含鹽度的關係

(轉引自全秋琦、王治平,1993)

海拔高度 同一緯度地帶由於海拔的高低也會造成生物(特別是植物)的分佈和分帶現象。高原地區由於寒冷、缺氧、植被稀少等因素的影響,導致動植物種類的減少。隨著海拔的逐漸降低,氣候由乾冷轉向溫溼,植物由針葉、細葉類向闊葉類轉化,同時植物種類也逐漸增多。如現代青藏高原地區主要為一些草本植物和細葉的紅柳灌木叢,缺乏高大的喬木。

生物因素 主要表現在各類生物獲取食物的相互關係上,這些關係包括獲取食物的機制、捕食與被捕食的關係及共生關係等。有人將相互有利的生物之間的關係稱為共生(mutualism);只對其中一方有利的稱為共棲(commensalism);對一方有利,而對另一方有害的稱為寄生。在所有這些關係中,食物鏈的關係最為重要。如草原上有羊的地方常招來狼群,羊吃草、狼吃羊,由此構成一種食物鏈的關係。在這種食物鏈的關係中只要其中一個環節發生變化,就會影響到一系列與之有關的生物。如狼的存在,一方面威脅到羊的生存;但如果沒有狼,羊就會肆意繁殖,毀壞草地,最終危及自身生存。故從某種程度上說“狼吃羊又有利於羊群的繁衍”。在古生物化石的研究中,同一岩層中的各種化石,在未弄清楚它們之間的關係之前,可統稱為伴生生物。圖1-16表示的是一個簡化了的食物網關係。

圖1-16 一個簡化的食物網

(轉引自武漢大學等,1978)

1—檜樹;2—草本植物;3—節肢動物;4—兔;5—齧齒動物;6—食肉獸類

影響生物生存環境的主要因素

各種水生生物,包括底棲生物、游泳生物及浮游生物,它們的生存、繁殖和分佈均與溫度、深度、光照、含鹽度、底質以及其他生物因素密切相關。對於陸生及水生生物來說,除溫度、光照及生物因素外,海拔、溼度、水陸分佈及空氣條件等對它們的生活也起著很大的影響。下面將一些重要的環境因素及其對生物的影響概述如下。

溫度 溫度是決定水域中生物的生存、繁殖和分佈的最重要因素之一。溫度主要來自陽光的照射,一方面它隨著緯度及季節的變化而變化,另一方面又隨水體深度的不同而改變,一般來說表層水體的溫度變化較大,底層水體的溫度較穩定。海水中僅在250~300m以上的水層才有季節性溫度的變化,其下水層溫度終年無大變化。另外,區域性地區由於有大洋暖流通過,或因海底火山噴發或熔岩作用影響,可造成區域性增溫,有利於某些生物的生長和繁殖。陸地的溫度除了受緯度的控制外,還受海拔高度的影響,一般溫度隨海拔高度的升高而降低。另外,溫度也控制著生物的分異度和分割槽,分異度是指在一定環境中生物種類的多少。一般來說,溫度高的地區生物的種類也就越多,分異度也就越高;溫度低的地區生物種類就少,生物的分異度也就越低。如極地的生物種類比熱帶生物種類明顯減少。分異度最高的地方往往是生物礁,生物礁發育在溫暖、清澈、鹽度正常的熱帶、帶淺海環境裡。現代生物礁的分佈嚴格受緯度的控制,主要分佈在南北緯28°之間的熱帶淺海。因此通過對地層中生物礁地理分佈的研究,可指示地史時期熱帶的位置。溫度控制生物群分割槽的現象十分明顯,不同溫度氣候帶中生物群的面貌是不同的。另外,由於生物所產的卵的孵化需要有一定的溫度條件,因此溫度又控制和影響著生物的繁殖。

水深 海洋中海水深度的變化影響到其他一系列的環境因素,深度與壓力呈正比,與光線透射度呈反比。在一定範圍內海水的深度又與溫度的變化有關。由於深度會影響光線的透射度,所以水深控制著各類生物特別是綠色植物的垂直分佈。如藻類的分佈下限是水深200m,在15~50m左右藻類最為豐富。另外,由於光線中不同波長的光其穿透海水的能力不同,造成不同型別的藻類在分佈深度上的差異。如淺海近岸處生長藍綠藻,在其下20~30m以褐藻最多,而紅藻可分佈在水深30~200m左右。水深控制著植物的垂直分佈,因此勢必影響其他以植物為食的草食性動物的分佈,並最終影響到肉食性動物的分佈。深度對海洋生物分佈的控制可通過和深度有關的透光度、壓力、鹽分、溫度、溶解氧及食物供應等對物種的分佈施加影響。圖1-14表示的是各種底棲生物在不同海水深度中的分佈情況。

光線 光線與水深及水體的清澈度有關。與光照條件直接相關的是水底植物和浮游植物,根據水體中光照強度的強弱可分三帶:①強光帶,自水面至水深80m左右,本帶內光線充足,植物能進行光合作用,因此浮游植物及浮游動物都很豐富;②弱光帶,自80m以下至200m左右,此帶內浮游植物已大量減少(但紅藻和矽藻較發育);③無光帶,在200m以下,此帶為黑暗區,植物絕跡,動物較稀少而特殊。因此地層中海生藻類化石的存在是淺海環境的重要標誌。對於陸生生物來說,有的動植物喜歡陰溼的環境,而有的則喜愛在陽光充足的地方生活。

圖1-14 各種底棲生物與深度的關係

(轉引自楊式溥,1993)

鹽度 正常海水的含鹽度為35‰,乾旱地區海水的鹽度高於此值,如紅海北部可達40‰。在河流入海口,由於淡水的注入,有的地區海水的鹽度可降到16‰,如黑海。正常鹽度海水中生物種類多樣,但當海水的鹽度升高或降低時,便出現海水的鹹化或淡化,這都會引起生物在種類和數量上的變更,常表現為生物種類貧乏。只能適應正常鹽度海水生活的生物稱為窄鹽性生物,如大多數的造礁珊瑚、具鉸綱的腕足類動物、頭足類動物及棘皮動物等。能夠適應鹽度變化範圍較寬的生物稱為廣鹽性生物,如雙殼類。各種無脊椎動物和藻類植物與海水含鹽量的關係如圖1-15所示。

底質 水中底棲生物居住所依附的環境物質稱為底質。底質一般分為硬底質和軟底質。硬底質如岩石、各種貝殼和其他堅硬的物體;軟底質為含有各種砂礫、細砂和淤泥的沉積物。不同的底質有不同的動植物群,如沿岸岩石及貝殼上附著有許多藻類及各種具有固著能力的無脊椎動物,在潮間帶各種硬底質中還可見鑽孔生物;在砂質軟底中則以潛穴為主;泥質軟底中常有豐富的軟體動物和節肢動物的甲殼類。

氣體 海水中主要氣體有氧、氮、二氧化碳,此外還有硫化氫、甲烷及氨等。後三種氣體對大多數生物是有害的,在滯流的深水及閉塞的海灣中,由於死亡生物大量聚集,在腐爛過程中產生大量的硫化氫等有害氣體,對底棲生物的生長極為不利,只在上部水層中可有浮游或游泳生物生活。現代海洋中缺氧海區的典型例子是黑海。在地史時期的海相沉積中,也出現過缺氧的還原環境,如華南志留紀早期形成的黑色筆石頁岩,岩石中有機質含量高,而且常見還原礦物黃鐵礦,生物化石主要為浮游型的筆石類。對於陸生生物來說,大氣中各種有害氣體(如SO2)也會危及它們的生存。

圖1-15 主要無脊椎動物和藻類化石分佈與含鹽度的關係

(轉引自全秋琦、王治平,1993)

海拔高度 同一緯度地帶由於海拔的高低也會造成生物(特別是植物)的分佈和分帶現象。高原地區由於寒冷、缺氧、植被稀少等因素的影響,導致動植物種類的減少。隨著海拔的逐漸降低,氣候由乾冷轉向溫溼,植物由針葉、細葉類向闊葉類轉化,同時植物種類也逐漸增多。如現代青藏高原地區主要為一些草本植物和細葉的紅柳灌木叢,缺乏高大的喬木。

生物因素 主要表現在各類生物獲取食物的相互關係上,這些關係包括獲取食物的機制、捕食與被捕食的關係及共生關係等。有人將相互有利的生物之間的關係稱為共生(mutualism);只對其中一方有利的稱為共棲(commensalism);對一方有利,而對另一方有害的稱為寄生。在所有這些關係中,食物鏈的關係最為重要。如草原上有羊的地方常招來狼群,羊吃草、狼吃羊,由此構成一種食物鏈的關係。在這種食物鏈的關係中只要其中一個環節發生變化,就會影響到一系列與之有關的生物。如狼的存在,一方面威脅到羊的生存;但如果沒有狼,羊就會肆意繁殖,毀壞草地,最終危及自身生存。故從某種程度上說“狼吃羊又有利於羊群的繁衍”。在古生物化石的研究中,同一岩層中的各種化石,在未弄清楚它們之間的關係之前,可統稱為伴生生物。圖1-16表示的是一個簡化了的食物網關係。

圖1-16 一個簡化的食物網

(轉引自武漢大學等,1978)

1—檜樹;2—草本植物;3—節肢動物;4—兔;5—齧齒動物;6—食肉獸類

影響生物生存環境的主要因素

各種水生生物,包括底棲生物、游泳生物及浮游生物,它們的生存、繁殖和分佈均與溫度、深度、光照、含鹽度、底質以及其他生物因素密切相關。對於陸生及水生生物來說,除溫度、光照及生物因素外,海拔、溼度、水陸分佈及空氣條件等對它們的生活也起著很大的影響。下面將一些重要的環境因素及其對生物的影響概述如下。

溫度 溫度是決定水域中生物的生存、繁殖和分佈的最重要因素之一。溫度主要來自陽光的照射,一方面它隨著緯度及季節的變化而變化,另一方面又隨水體深度的不同而改變,一般來說表層水體的溫度變化較大,底層水體的溫度較穩定。海水中僅在250~300m以上的水層才有季節性溫度的變化,其下水層溫度終年無大變化。另外,區域性地區由於有大洋暖流通過,或因海底火山噴發或熔岩作用影響,可造成區域性增溫,有利於某些生物的生長和繁殖。陸地的溫度除了受緯度的控制外,還受海拔高度的影響,一般溫度隨海拔高度的升高而降低。另外,溫度也控制著生物的分異度和分割槽,分異度是指在一定環境中生物種類的多少。一般來說,溫度高的地區生物的種類也就越多,分異度也就越高;溫度低的地區生物種類就少,生物的分異度也就越低。如極地的生物種類比熱帶生物種類明顯減少。分異度最高的地方往往是生物礁,生物礁發育在溫暖、清澈、鹽度正常的熱帶、帶淺海環境裡。現代生物礁的分佈嚴格受緯度的控制,主要分佈在南北緯28°之間的熱帶淺海。因此通過對地層中生物礁地理分佈的研究,可指示地史時期熱帶的位置。溫度控制生物群分割槽的現象十分明顯,不同溫度氣候帶中生物群的面貌是不同的。另外,由於生物所產的卵的孵化需要有一定的溫度條件,因此溫度又控制和影響著生物的繁殖。

水深 海洋中海水深度的變化影響到其他一系列的環境因素,深度與壓力呈正比,與光線透射度呈反比。在一定範圍內海水的深度又與溫度的變化有關。由於深度會影響光線的透射度,所以水深控制著各類生物特別是綠色植物的垂直分佈。如藻類的分佈下限是水深200m,在15~50m左右藻類最為豐富。另外,由於光線中不同波長的光其穿透海水的能力不同,造成不同型別的藻類在分佈深度上的差異。如淺海近岸處生長藍綠藻,在其下20~30m以褐藻最多,而紅藻可分佈在水深30~200m左右。水深控制著植物的垂直分佈,因此勢必影響其他以植物為食的草食性動物的分佈,並最終影響到肉食性動物的分佈。深度對海洋生物分佈的控制可通過和深度有關的透光度、壓力、鹽分、溫度、溶解氧及食物供應等對物種的分佈施加影響。圖1-14表示的是各種底棲生物在不同海水深度中的分佈情況。

光線 光線與水深及水體的清澈度有關。與光照條件直接相關的是水底植物和浮游植物,根據水體中光照強度的強弱可分三帶:①強光帶,自水面至水深80m左右,本帶內光線充足,植物能進行光合作用,因此浮游植物及浮游動物都很豐富;②弱光帶,自80m以下至200m左右,此帶內浮游植物已大量減少(但紅藻和矽藻較發育);③無光帶,在200m以下,此帶為黑暗區,植物絕跡,動物較稀少而特殊。因此地層中海生藻類化石的存在是淺海環境的重要標誌。對於陸生生物來說,有的動植物喜歡陰溼的環境,而有的則喜愛在陽光充足的地方生活。

圖1-14 各種底棲生物與深度的關係

(轉引自楊式溥,1993)

鹽度 正常海水的含鹽度為35‰,乾旱地區海水的鹽度高於此值,如紅海北部可達40‰。在河流入海口,由於淡水的注入,有的地區海水的鹽度可降到16‰,如黑海。正常鹽度海水中生物種類多樣,但當海水的鹽度升高或降低時,便出現海水的鹹化或淡化,這都會引起生物在種類和數量上的變更,常表現為生物種類貧乏。只能適應正常鹽度海水生活的生物稱為窄鹽性生物,如大多數的造礁珊瑚、具鉸綱的腕足類動物、頭足類動物及棘皮動物等。能夠適應鹽度變化範圍較寬的生物稱為廣鹽性生物,如雙殼類。各種無脊椎動物和藻類植物與海水含鹽量的關係如圖1-15所示。

底質 水中底棲生物居住所依附的環境物質稱為底質。底質一般分為硬底質和軟底質。硬底質如岩石、各種貝殼和其他堅硬的物體;軟底質為含有各種砂礫、細砂和淤泥的沉積物。不同的底質有不同的動植物群,如沿岸岩石及貝殼上附著有許多藻類及各種具有固著能力的無脊椎動物,在潮間帶各種硬底質中還可見鑽孔生物;在砂質軟底中則以潛穴為主;泥質軟底中常有豐富的軟體動物和節肢動物的甲殼類。

氣體 海水中主要氣體有氧、氮、二氧化碳,此外還有硫化氫、甲烷及氨等。後三種氣體對大多數生物是有害的,在滯流的深水及閉塞的海灣中,由於死亡生物大量聚集,在腐爛過程中產生大量的硫化氫等有害氣體,對底棲生物的生長極為不利,只在上部水層中可有浮游或游泳生物生活。現代海洋中缺氧海區的典型例子是黑海。在地史時期的海相沉積中,也出現過缺氧的還原環境,如華南志留紀早期形成的黑色筆石頁岩,岩石中有機質含量高,而且常見還原礦物黃鐵礦,生物化石主要為浮游型的筆石類。對於陸生生物來說,大氣中各種有害氣體(如SO2)也會危及它們的生存。

圖1-15 主要無脊椎動物和藻類化石分佈與含鹽度的關係

(轉引自全秋琦、王治平,1993)

海拔高度 同一緯度地帶由於海拔的高低也會造成生物(特別是植物)的分佈和分帶現象。高原地區由於寒冷、缺氧、植被稀少等因素的影響,導致動植物種類的減少。隨著海拔的逐漸降低,氣候由乾冷轉向溫溼,植物由針葉、細葉類向闊葉類轉化,同時植物種類也逐漸增多。如現代青藏高原地區主要為一些草本植物和細葉的紅柳灌木叢,缺乏高大的喬木。

生物因素 主要表現在各類生物獲取食物的相互關係上,這些關係包括獲取食物的機制、捕食與被捕食的關係及共生關係等。有人將相互有利的生物之間的關係稱為共生(mutualism);只對其中一方有利的稱為共棲(commensalism);對一方有利,而對另一方有害的稱為寄生。在所有這些關係中,食物鏈的關係最為重要。如草原上有羊的地方常招來狼群,羊吃草、狼吃羊,由此構成一種食物鏈的關係。在這種食物鏈的關係中只要其中一個環節發生變化,就會影響到一系列與之有關的生物。如狼的存在,一方面威脅到羊的生存;但如果沒有狼,羊就會肆意繁殖,毀壞草地,最終危及自身生存。故從某種程度上說“狼吃羊又有利於羊群的繁衍”。在古生物化石的研究中,同一岩層中的各種化石,在未弄清楚它們之間的關係之前,可統稱為伴生生物。圖1-16表示的是一個簡化了的食物網關係。

圖1-16 一個簡化的食物網

(轉引自武漢大學等,1978)

1—檜樹;2—草本植物;3—節肢動物;4—兔;5—齧齒動物;6—食肉獸類

影響生物生存環境的主要因素

各種水生生物,包括底棲生物、游泳生物及浮游生物,它們的生存、繁殖和分佈均與溫度、深度、光照、含鹽度、底質以及其他生物因素密切相關。對於陸生及水生生物來說,除溫度、光照及生物因素外,海拔、溼度、水陸分佈及空氣條件等對它們的生活也起著很大的影響。下面將一些重要的環境因素及其對生物的影響概述如下。

溫度 溫度是決定水域中生物的生存、繁殖和分佈的最重要因素之一。溫度主要來自陽光的照射,一方面它隨著緯度及季節的變化而變化,另一方面又隨水體深度的不同而改變,一般來說表層水體的溫度變化較大,底層水體的溫度較穩定。海水中僅在250~300m以上的水層才有季節性溫度的變化,其下水層溫度終年無大變化。另外,區域性地區由於有大洋暖流通過,或因海底火山噴發或熔岩作用影響,可造成區域性增溫,有利於某些生物的生長和繁殖。陸地的溫度除了受緯度的控制外,還受海拔高度的影響,一般溫度隨海拔高度的升高而降低。另外,溫度也控制著生物的分異度和分割槽,分異度是指在一定環境中生物種類的多少。一般來說,溫度高的地區生物的種類也就越多,分異度也就越高;溫度低的地區生物種類就少,生物的分異度也就越低。如極地的生物種類比熱帶生物種類明顯減少。分異度最高的地方往往是生物礁,生物礁發育在溫暖、清澈、鹽度正常的熱帶、帶淺海環境裡。現代生物礁的分佈嚴格受緯度的控制,主要分佈在南北緯28°之間的熱帶淺海。因此通過對地層中生物礁地理分佈的研究,可指示地史時期熱帶的位置。溫度控制生物群分割槽的現象十分明顯,不同溫度氣候帶中生物群的面貌是不同的。另外,由於生物所產的卵的孵化需要有一定的溫度條件,因此溫度又控制和影響著生物的繁殖。

水深 海洋中海水深度的變化影響到其他一系列的環境因素,深度與壓力呈正比,與光線透射度呈反比。在一定範圍內海水的深度又與溫度的變化有關。由於深度會影響光線的透射度,所以水深控制著各類生物特別是綠色植物的垂直分佈。如藻類的分佈下限是水深200m,在15~50m左右藻類最為豐富。另外,由於光線中不同波長的光其穿透海水的能力不同,造成不同型別的藻類在分佈深度上的差異。如淺海近岸處生長藍綠藻,在其下20~30m以褐藻最多,而紅藻可分佈在水深30~200m左右。水深控制著植物的垂直分佈,因此勢必影響其他以植物為食的草食性動物的分佈,並最終影響到肉食性動物的分佈。深度對海洋生物分佈的控制可通過和深度有關的透光度、壓力、鹽分、溫度、溶解氧及食物供應等對物種的分佈施加影響。圖1-14表示的是各種底棲生物在不同海水深度中的分佈情況。

光線 光線與水深及水體的清澈度有關。與光照條件直接相關的是水底植物和浮游植物,根據水體中光照強度的強弱可分三帶:①強光帶,自水面至水深80m左右,本帶內光線充足,植物能進行光合作用,因此浮游植物及浮游動物都很豐富;②弱光帶,自80m以下至200m左右,此帶內浮游植物已大量減少(但紅藻和矽藻較發育);③無光帶,在200m以下,此帶為黑暗區,植物絕跡,動物較稀少而特殊。因此地層中海生藻類化石的存在是淺海環境的重要標誌。對於陸生生物來說,有的動植物喜歡陰溼的環境,而有的則喜愛在陽光充足的地方生活。

圖1-14 各種底棲生物與深度的關係

(轉引自楊式溥,1993)

鹽度 正常海水的含鹽度為35‰,乾旱地區海水的鹽度高於此值,如紅海北部可達40‰。在河流入海口,由於淡水的注入,有的地區海水的鹽度可降到16‰,如黑海。正常鹽度海水中生物種類多樣,但當海水的鹽度升高或降低時,便出現海水的鹹化或淡化,這都會引起生物在種類和數量上的變更,常表現為生物種類貧乏。只能適應正常鹽度海水生活的生物稱為窄鹽性生物,如大多數的造礁珊瑚、具鉸綱的腕足類動物、頭足類動物及棘皮動物等。能夠適應鹽度變化範圍較寬的生物稱為廣鹽性生物,如雙殼類。各種無脊椎動物和藻類植物與海水含鹽量的關係如圖1-15所示。

底質 水中底棲生物居住所依附的環境物質稱為底質。底質一般分為硬底質和軟底質。硬底質如岩石、各種貝殼和其他堅硬的物體;軟底質為含有各種砂礫、細砂和淤泥的沉積物。不同的底質有不同的動植物群,如沿岸岩石及貝殼上附著有許多藻類及各種具有固著能力的無脊椎動物,在潮間帶各種硬底質中還可見鑽孔生物;在砂質軟底中則以潛穴為主;泥質軟底中常有豐富的軟體動物和節肢動物的甲殼類。

氣體 海水中主要氣體有氧、氮、二氧化碳,此外還有硫化氫、甲烷及氨等。後三種氣體對大多數生物是有害的,在滯流的深水及閉塞的海灣中,由於死亡生物大量聚集,在腐爛過程中產生大量的硫化氫等有害氣體,對底棲生物的生長極為不利,只在上部水層中可有浮游或游泳生物生活。現代海洋中缺氧海區的典型例子是黑海。在地史時期的海相沉積中,也出現過缺氧的還原環境,如華南志留紀早期形成的黑色筆石頁岩,岩石中有機質含量高,而且常見還原礦物黃鐵礦,生物化石主要為浮游型的筆石類。對於陸生生物來說,大氣中各種有害氣體(如SO2)也會危及它們的生存。

圖1-15 主要無脊椎動物和藻類化石分佈與含鹽度的關係

(轉引自全秋琦、王治平,1993)

海拔高度 同一緯度地帶由於海拔的高低也會造成生物(特別是植物)的分佈和分帶現象。高原地區由於寒冷、缺氧、植被稀少等因素的影響,導致動植物種類的減少。隨著海拔的逐漸降低,氣候由乾冷轉向溫溼,植物由針葉、細葉類向闊葉類轉化,同時植物種類也逐漸增多。如現代青藏高原地區主要為一些草本植物和細葉的紅柳灌木叢,缺乏高大的喬木。

生物因素 主要表現在各類生物獲取食物的相互關係上,這些關係包括獲取食物的機制、捕食與被捕食的關係及共生關係等。有人將相互有利的生物之間的關係稱為共生(mutualism);只對其中一方有利的稱為共棲(commensalism);對一方有利,而對另一方有害的稱為寄生。在所有這些關係中,食物鏈的關係最為重要。如草原上有羊的地方常招來狼群,羊吃草、狼吃羊,由此構成一種食物鏈的關係。在這種食物鏈的關係中只要其中一個環節發生變化,就會影響到一系列與之有關的生物。如狼的存在,一方面威脅到羊的生存;但如果沒有狼,羊就會肆意繁殖,毀壞草地,最終危及自身生存。故從某種程度上說“狼吃羊又有利於羊群的繁衍”。在古生物化石的研究中,同一岩層中的各種化石,在未弄清楚它們之間的關係之前,可統稱為伴生生物。圖1-16表示的是一個簡化了的食物網關係。

圖1-16 一個簡化的食物網

(轉引自武漢大學等,1978)

1—檜樹;2—草本植物;3—節肢動物;4—兔;5—齧齒動物;6—食肉獸類

標籤: 生物 岩石
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