Морские места обитания - Marine habitats

Морские места обитания
Callyspongia sp. (Трубка губка) .jpg
коралловые рифы обеспечивают морскую среду обитания для трубчатых губок, которые, в свою очередь, становятся морской средой обитания для рыб

Морские места обитания находятся среда обитания эта поддержка морская жизнь. Морская жизнь так или иначе зависит от соленая вода что в море (термин морской исходит из латинский кобыла, что означает море или океан). Среда обитания - это экологический или же относящийся к окружающей среде площадь, в которой проживает один или несколько человек разновидность.[1][2] Морская среда поддерживает многие виды этих сред обитания.

Морские среды обитания можно разделить на прибрежный и открытый океан среды обитания. Прибрежные местообитания встречаются в районе, который простирается от прилива до береговая линия к краю континентальный шельф. Большая часть морской флоры и фауны обитает в прибрежных средах обитания, хотя шельф занимает всего семь процентов от общей площади океана. Места обитания в открытом океане находятся в глубинах океана за границей континентального шельфа.

В качестве альтернативы морские среды обитания можно разделить на пелагический и демерсальные зоны. Пелагические места обитания встречаются у поверхности или на открытом воздухе. столб воды, подальше от дна океана. Демерсальные среды обитания находятся рядом или на дне океана. Организм, живущий в пелагической среде обитания, называется пелагическим организмом, как в пелагическая рыба. Точно так же организм, живущий в демерсальной среде обитания, называется демерсальным организмом, как в демерсальная рыба. Пелагические среды обитания по своей природе изменчивы и эфемерны, в зависимости от того, что Океанские течения делаем.

Морские среды обитания могут быть изменены их обитателями. Некоторые морские организмы, например кораллы, ламинария, мангровые заросли и морские травы, находятся инженеры экосистемы которые изменяют морскую среду до такой степени, что создают дополнительную среду обитания для других организмов. По объему океан представляет собой большую часть обитаемого пространства на планете.[3]

Обзор

В отличие от наземных местообитаний, морские среды обитания изменчивы и эфемерны. Плавательные организмы находят места на краю континентальный шельф хорошая среда обитания, но только пока апвеллинги вывести на поверхность воду, богатую питательными веществами. Моллюски находят среду обитания на песчаных пляжах, но штормы, приливы и течения означают, что их среда обитания постоянно обновляется.

Наличие морская вода является общим для всех морских местообитаний. Помимо этого, многие другие факторы определяют, является ли морской район хорошей средой обитания, и тип среды обитания, который он создает. Например:

  • температура - зависит от географического широта, Океанские течения, Погода, расходом рек и наличием гидротермальные источники или же холодные просачивания
  • Солнечный свет - фотосинтетический процессы зависят от того, насколько глубока и мутный вода
  • питательные вещества - переносятся океанскими течениями в различные морские среды обитания из сток земли, или апвеллингами из глубокого моря, или они тонут в море, как морской снег
  • соленость - разная, особенно в эстуарии или рядом речные дельты, или гидротермальными жерлами
  • растворенные газы - в частности, уровень кислорода может быть увеличен за счет воздействия волн и уменьшен во время цветение водорослей
  • кислотность - это частично связано с растворенными газами выше, так как кислотность океана в значительной степени зависит от количества углекислого газа в воде.
  • турбулентность - Океанские волны, быстрые течения и волнение воды влияют на природу местообитаний
  • крышка - наличие укрытия типа примыкания морское дно, или наличие плавающие объекты
  • сами населяющие организмы - поскольку организмы изменяют свои среды обитания, занимая их, а некоторые, такие как кораллы, водоросли, мангровые заросли и морские травы, создают дополнительные среды обитания для других организмов.
Два вида на океан из космоса
Только 29 процентов поверхности мира - это суша. Остальное - океан, где обитают морские ареалы. Океаны в среднем имеют глубину почти четыре километра и окаймлены береговой линией, протяженностью почти 380 000 километров.

Есть пять основных океанов, из которых Тихий океан почти такой же большой, как и остальные вместе взятые. Береговая линия окаймляет землю почти на 380 000 километров.

ОкеанПлощадь
млн км2
%Объем[4]
млн куб км
%Средняя глубина
км
Максимальная глубина
км
Береговая линия
км
%Ссылка
Тихий океан155.646.4679.649.64.3710.924135,663[5]
Атлантический океан76.822.9313.422.54.088.605111,866[6]
Индийский океан68.620.4269.319.63.937.25866,526[7]
Южный океан20.36.191.56.74.517.23517,968[8]
Арктический океан14.14.217.01.21.214.66545,389[9]
Общий335.31370.8[10]4.0910.924377,412
Сток земли, выливаясь в море, может содержать питательные вещества

В целом океан занимает 71 процент поверхности мира, а его глубина составляет в среднем почти четыре километра. По объему океан содержит более 99 процентов жидкой воды Земли.[11][12][13] Писатель-фантаст Артур Кларк отметил, что было бы более уместно называть планету Земля планетой Море или планетой Океан.[14][15]

Морские среды обитания можно в общих чертах разделить на пелагический и демерсальный среды обитания. Пелагические среды обитания - это среды обитания открытых столб воды, подальше от дна океана. Демерсальные среды обитания - это среды обитания, которые находятся рядом или на дне океана. Организм, живущий в пелагической среде обитания, называется пелагическим организмом, как в пелагическая рыба. Точно так же организм, живущий в демерсальной среде обитания, называется демерсальным организмом, как в демерсальная рыба. Пелагические среды обитания по сути эфемерны, в зависимости от того, что Океанские течения делаем.

Наземный экосистема зависит от верхнего слоя почвы и пресной воды, в то время как морская экосистема зависит от растворенных питательных веществ, смытых с суши.[16]

Деоксигенация океана представляет угрозу для морской среды обитания из-за роста зон с низким содержанием кислорода.[17]

Океанские течения

Круговороты океана вращать по часовой стрелке на севере и против часовой стрелки на юге

В морских системах Океанские течения играют ключевую роль в определении того, какие районы эффективны в качестве среды обитания, поскольку океанские течения переносят основные питательные вещества, необходимые для поддержания морской жизни.[18] Планктон - это формы жизни, населяющие океан, которые настолько малы (менее 2 мм), что не могут эффективно перемещаться по воде, а вместо этого должны дрейфовать с течением. Если поток несет нужные питательные вещества и если он также течет на подходящей небольшой глубине, где много солнечного света, то такое течение само может стать подходящей средой обитания для фотосинтеза крошечных водорослей, называемых фитопланктон. Эти крошечные растения - первичные производители в океане, в начале пищевая цепочка. В свою очередь, по мере роста популяции дрейфующего фитопланктона вода становится подходящей средой обитания для зоопланктон, которые питаются фитопланктоном. Фитопланктон - это крошечные дрейфующие растения, а зоопланктон - крошечные дрейфующие животные, такие как личинки из рыбы и морские беспозвоночные. Если достаточное количество зоопланктона закрепится, течение станет потенциальной средой обитания для кормовая рыба которые питаются ими. А затем, если в этот район переместится достаточное количество кормовой рыбы, он станет потенциальным местом обитания для более крупных хищная рыба и другие морские животные, питающиеся кормовой рыбой. Таким динамичным образом само течение может со временем стать движущейся средой обитания для многих видов морских обитателей.

Этот цветение водорослей занимает залитый солнцем эпипелагический воды у южного побережья Англии. Возможно, водоросли питаются питательными веществами из сток земли или же апвеллинги на краю континентального шельфа

Океанские течения могут возникать из-за разницы в плотности воды. Насколько плотная вода, зависит от того, насколько она соленая или теплая. Если вода содержит различия в содержании соли или температуре, то разная плотность вызовет ток. Более соленая или холодная вода будет плотнее и опускаться ниже по отношению к окружающей воде. И наоборот, более теплая и менее соленая вода будет всплывать на поверхность. Атмосферные ветры и перепады давления также создают поверхностные течения, волны и сейши. Океанские течения также создаются гравитационным притяжением Солнца и Луны (приливы ) и сейсмической активности (цунами ).[18]

Вращение Земли влияет на направление океанских течений и объясняет, в каком направлении большая круглая круговороты океана поверните на изображении выше слева. Предположим, что течение на экваторе движется на север. Земля вращается на восток, поэтому вода обладает этим вращательным моментом. Но чем дальше вода движется на север, тем медленнее земля движется на восток. Если бы течение могло дойти до Северного полюса, Земля вообще не двигалась бы на восток. Чтобы сохранить его вращательный момент, чем дальше течение движется на север, тем быстрее он должен двигаться на восток. В результате ток изгибается вправо. Это Эффект Кориолиса. Он самый слабый на экваторе и самый сильный на полюсах. Эффект противоположен югу от экватора, где токи изгибаются влево.[18]

Морская топография

Карта подводного рельефа (1995 г.) NOAA )

Морской (или на морском дне или в океане) топография относится к форме, которую имеет земля, когда она соприкасается с океаном. Эти формы очевидны вдоль береговых линий, но они также в значительной степени встречаются под водой. Эффективность морских сред обитания частично определяется этими формами, включая то, как они взаимодействуют и формируют Океанские течения и то, как уменьшается количество солнечного света, когда эти формы рельефа занимают все большие глубины. Приливные сети зависят от баланса между осадочными процессами и гидродинамикой, однако антропогенные воздействия могут повлиять на природную систему больше, чем любой физический фактор.[19]

Морские топографии включают прибрежные и океанические формы рельефа начиная от прибрежных эстуарии и береговые линии к континентальные шельфы и коралловые рифы. Далее в открытом океане они включают подводные и глубокое море такие особенности, как подъемы океана и подводные горы. Подводная поверхность имеет гористые черты, в том числе охватывает весь земной шар. Срединно-океанский хребет системы, а также подводные вулканы,[20] океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины.

Масса океанов примерно 1,35×1018 метрических тонн, или около 1/4400 общей массы Земли. Мировой океан занимает площадь 3.618×108 км2 со средней глубиной 3682 м, что дает расчетный объем 1,332×109 км3.[21]

Биомасса

Одним из показателей относительной важности различных морских местообитаний является скорость, с которой они производят биомасса.

РежиссерПроизводительность биомассы
(гКл / м² / год)
СсылкаОбщая площадь
(млн км²)
СсылкаВсего производства
(млрд тонн C / год)
Комментарий
болота и болота2,500[22]Включает пресную воду
коралловые рифы2,000[22]0.28[23]0.56
водоросли2,000[22]
устья рек1,800[22]
открытый океан125[22][24]31139

Прибрежный

Береговая линия может быть изменчивой средой обитания

Морские побережья это динамическая среда, которая постоянно меняется, как океан, который частично их формирует. Природные процессы Земли, в том числе Погода и изменение уровня моря, в результате эрозия, нарастание и восстановление берегов, а также затопление и создание континентальные шельфы и затонувшие речные долины.

Основные агенты, ответственные за осаждение и эрозия вдоль береговых линий волны, приливы и токи. Формирование берегов также зависит от природа скал они состоят из - чем тверже камни, тем меньше вероятность их эрозии, поэтому различия в твердости пород приводят к тому, что береговые линии имеют разные формы.

Приливы часто определяют диапазон, в котором осадок откладывается или размывается. Области с высокими диапазонами приливов позволяют волнам достигать большего расстояния до берега, а области с более низкими диапазонами приливов создают отложения на меньшем интервале высот. Диапазон приливов и отливов зависит от размера и формы береговой линии. Обычно приливы сами по себе не вызывают эрозии; тем не мение, приливные скважины может разрушаться, когда волны поднимаются вверх по реке эстуарии из океана.[25]

Берега, которые кажутся постоянными через короткое время человеческой жизни, на самом деле являются одними из самых временных из всех морских сооружений.[26]

Волны размывают береговую линию, когда они разбиваются о берег, высвобождая свою энергию; чем больше волна, тем больше энергии она выделяет и тем больше наносов перемещается. Осадки, наносимые волнами, поступают с размытых берегов скал и перемещаются волнами вдоль береговой линии. Осадки, наносимые реками, оказывают доминирующее влияние на количество наносов, расположенных на береговой линии.[27]

В седиментолог Фрэнсис Шепард классифицировал побережья как начальный или же вторичный.[28]

  • Первичные берега формируются в результате неморских процессов, в результате изменения формы суши. Если побережье находится в таком же состоянии, в каком оно было, когда уровень моря стабилизировался после последнего ледникового периода, его называют первичным побережьем.[28] "Первичные берега образуются в результате эрозии (истирание почвы или скальных пород), отложений (накопление наносов или песка) или тектонической активности (изменения структуры скальных пород и почвы в результате землетрясений). Многие из этих береговых линий были сформированы поскольку уровень моря повысился за последние 18 000 лет, реки и ледниковые долины затоплены, образуя заливы и фьорды ».[29] Примером первичного побережья является дельта реки, который образуется, когда река откладывает почву и другие материалы при впадении в море.[29]
  • Вторичные берега создаются морскими процессами, такими как воздействие моря или живущих в нем существ. Вторичные береговые линии включают морские скалы, барьерные острова, грязевые отмели, коралловые рифы, мангровые болота и солончаки.[29]
  Глобальный континентальный шельф, выделенный светло-зеленым цветом, определяет протяженность морских прибрежных местообитаний и занимает 5% от общей площади мира.

Континентальные береговые линии обычно имеют континентальный шельф, относительно мелководный шельф, глубиной менее 200 метров, который в среднем простирается за пределы побережья на 68 км. Во всем мире континентальные шельфы занимают общую площадь около 24 млн км2.2 (9 миллионов квадратных миль), 8% от общей площади океана и почти 5% от общей площади мира.[30][31] Поскольку континентальный шельф обычно имеет глубину менее 200 метров, из этого следует, что прибрежные ареалы обычно фотический, расположенный в солнечном эпипелагическая зона. Это означает условия для фотосинтетический процессы, столь важные для основное производство, доступны для прибрежных морских местообитаний. Поскольку земля находится поблизости, есть большие сбросы богатых питательными веществами сток земли в прибрежные воды. Далее, периодические апвеллинги из глубин океана может обеспечивать прохладные и богатые питательными веществами течения вдоль края континентального шельфа.

В результате прибрежная морская жизнь является самой богатой в мире. Он находится в приливные бассейны, фьорды и эстуарии, у песчаных берегов и каменистых берегов, вокруг коралловые рифы и на континентальном шельфе или над ним. Прибрежная рыба включать мелкую кормовую рыбу, а также более крупную хищная рыба которые питаются ими. Кормовая рыба процветают в прибрежных водах, где высоко продуктивность результаты из апвеллинг и береговой сток биогенных веществ. Некоторые из них являются частичными жителями, которые нерестятся в ручьях, устьях и заливах, но большинство из них завершают свой жизненный цикл в зоне.[32] Также может быть мутуализм между видами, населяющими соседние морские местообитания. Например, окаймляющие рифы ниже отлив уровень иметь взаимовыгодные отношения с мангровые заросли леса во время прилива и морская трава луга между ними: рифы защищают мангровые заросли и водоросли от сильных течений и волн, которые могут повредить их или разъедать отложения, в которых они коренятся, а мангровые заросли и водоросли защищают кораллы от большого притока ил, пресная вода и загрязняющие вещества. Этот дополнительный уровень разнообразия в окружающей среде полезен для многих видов животных коралловых рифов, которые, например, могут кормиться морской травой и использовать рифы для защиты или размножения.[33]

Прибрежные среды обитания - наиболее заметные морские среды обитания, но они не единственные важные морские среды обитания. Протяженность береговой линии составляет 380 тысяч километров, а общий объем океана составляет 1 370 миллионов кубических километров. Это означает, что на каждый метр побережья приходится 3,6 куб. Км океанического пространства, доступного для морской среды обитания.

Волны и течения формируют приливную береговую линию, размывая более мягкие породы и перенося и сортируя отдельные частицы в гальку, песок или грязь.

Приливной

Приливные зоны, эти районы, расположенные недалеко от берега, постоянно подвергаются воздействию и покрываются океанскими приливы. В этой зоне обитает огромное множество жизни.

Береговые среды обитания простираются от верхних приливных зон до участков, где растительность на суше занимает заметное место. Под водой он может находиться где угодно, от ежедневных до очень редких. Многие виды здесь - падальщики, живущие за счет морской жизни, которую выносит на берег. Многие наземные животные также активно используют береговые и приливные среды обитания. Подгруппа организмов в этой среде обитания бурит и измельчает обнаженные породы в процессе биоэрозия.

Сэнди Шорс

На песчаных берегах обитают многие виды животных.

Сэнди-Шорс, также называемый пляжи, прибрежные береговые линии, где песок накапливается. Волны и течения перемещают песок, непрерывно создавая и разрушая береговую линию. Прибрежные течения течет параллельно пляжам, заставляя волны разбиваться наискосок о песок. Эти течения переносят большое количество песка вдоль побережья, образуя плюется, барьерные острова и томболо. Прибрежные течения также часто создают оффшорные бары, которые придают пляжам некоторую стабильность за счет уменьшения эрозии.[34]

Песчаные берега полны жизни, песчинки хозяина диатомеи, бактерии и другие микроскопические существа. Некоторые рыбы и черепахи возвращаются на определенные пляжи и порождать яйца в песке. Пляжи обитания птиц, нравится чайки, гагары, кулики, крачки и пеликаны. Водные млекопитающие, такие морские львы, поправляются на них. Моллюски, барвинок, крабы, креветка, морская звезда и морские ежи встречаются на большинстве пляжей.[35]

Песок - это осадок из мелких зерен или частицы диаметром от 60 мкм до 2 мм.[36] Грязь (см. илистые равнины ниже) представляет собой осадок, состоящий из частиц мельче песка. Этот небольшой размер частиц означает, что частицы грязи имеют тенденцию слипаться, а частицы песка - нет. Грязь с трудом переносится волнами и течениями, а когда она высыхает, слеживается в твердое тело. Напротив, песок легко перемещается волнами и течениями, а когда песок высыхает, его можно развевать ветром, накапливаясь в смещении. песчаные дюны. За отметкой прилива, если пляж находится низко, ветер может образовывать холмы из песчаных дюн. Маленькие дюны смещаются и меняют форму под воздействием ветра, в то время как более крупные дюны стабилизируют песок с помощью растительности.[34]

Океанские процессы сортируют рыхлые отложения до размеры частиц кроме песка, например гравий или же булыжники. Волны, разбивающиеся о пляж, могут оставить берма, который представляет собой приподнятый гребень из более крупной гальки или песка на отметке прилива. Галечные пляжи состоят из частиц крупнее песка, таких как булыжник или мелкие камни. Эти пляжи - плохая среда обитания. Жизни мало, потому что камни взбалтываются волнами и течениями.[34]

Скалистые берега

Лужи на скалистых берегах создают неспокойные среды обитания для многих форм морской жизни

Относительная прочность скалистые берега кажется, придает им постоянство по сравнению с изменчивой природой песчаных берегов. Эта кажущаяся стабильность нереальна даже в очень коротких геологических масштабах времени, но она вполне реальна в течение короткой жизни организма. В отличие от песчаных берегов, растения и животные могут прикрепляться к камням.[37]

Конкуренция может развиваться за каменистые просторы. Например, ракушки могут успешно соревноваться на открытых приливных забоях скальных пород до тех пор, пока поверхность скал не покрыта ими. Моллюски устойчивы к высыханию и хорошо держатся за открытые скалы. Однако в расщелинах одних и тех же скал обитатели разные. Здесь моллюски может быть успешным видом, закрепленным на скале своими Byssal темы.[37]

Скалистые и песчаные побережья уязвимы, потому что люди считают их привлекательными и хотят жить рядом с ними. Все больше людей живет на побережье, что оказывает давление на прибрежные среды обитания.[37]

Грязевые квартиры

Грязевые квартиры стать временным местом обитания перелетные птицы

Грязевые квартиры прибрежные водно-болотные угодья, которые образуются при отливе или отливе грязи. Они встречаются в защищенных местах, таких как заливы, байозный, лагуны, и эстуарии. Mudflats можно посмотреть геологически как открытые слои заливная грязь в результате осаждения эстуарий илы, глины и морские животные детрит. Большая часть наносов в илистой отмели находится в пределах приливная зона Таким образом, квартира погружается в воду и подвергается воздействию воды примерно два раза в день.

Грязевые отмели, как правило, являются важными регионами для дикой природы, поддерживая большую популяцию, хотя уровень биоразнообразия не особенно высок. Они имеют особое значение для перелетные птицы. в объединенное Королевство илистые отмели были классифицированы как План действий по сохранению биоразнообразия приоритетная среда обитания.

Мангровые заросли и солончаки

Мангровые заросли обеспечить питомники для рыб

Мангровые болота и солончаки образуют важные прибрежные местообитания в тропических и умеренных зонах соответственно.

Мангровые деревья - это виды кустарников и деревьев среднего размера, которые растут в физиологический раствор местообитания прибрежных отложений в тропики и субтропики - в основном между широты 25 ° с.ш. и 25 ° ю.ш.Солевые условия, переносимые различными видами, варьируются от солоноватая вода через чистый морская вода (От 30 до 40 ppt ), в воду, концентрированную по испарение до более чем вдвое большей солености морской воды океана (до 90 ppt).[38][39] Существует много видов мангровых зарослей, не все из которых тесно связаны между собой. Термин «мангровые заросли» обычно используется для обозначения всех этих видов, и его можно использовать в узком смысле для обозначения только мангровых деревьев этого рода. Ризофора.

Мангровые заросли образуют характерный солевой раствор. лесной массив или же кустарник среда обитания, называемая мангровое болото или же мангровый лес.[40] Мангровые болота встречаются в осадочный прибрежная среда, где мелкие отложения (часто с высоким содержанием органических веществ) собираются в областях, защищенных от воздействия волн высокой энергии. Мангровые заросли доминируют на трех четвертях тропического побережья.[39]

Эстуарии

Эстуарии возникают, когда реки впадают в прибрежную бухту или залив. Они богаты питательными веществами и имеют переходную зону, переходящую от пресной к соленой.

An устье частично закрытый прибрежный тело воды с одним или несколькими реки или же потоки течет в нее, и при свободном подключении к открытому море.[41] Эстуарии образуют переходную зону между речной средой и окружающей средой океана и подвержены как морским воздействиям, таким как приливы, волны и приток соленой воды; и речные влияния, такие как потоки пресной воды и наносов. Приток морской и пресной воды обеспечивает высокий уровень питательных веществ как в толще воды, так и в донных отложениях, что делает эстуарии одними из самых продуктивных естественных мест обитания в мире.[42]

Большинство эстуариев образовались в результате затопления размытых реками или вымытых ледниками долин, когда уровень моря начал повышаться примерно 10–12 тыс. Лет назад.[43] Они являются одними из самых густонаселенных районов мира, где около 60% населения мира живет вдоль устьев рек и побережья. В результате эстуарии подвергаются деградации под воздействием многих факторов, в том числе отложений в результате эрозии почвы в результате обезлесения; чрезмерный выпас и другие неэффективные методы ведения сельского хозяйства; перелов; осушение и заполнение заболоченных территорий; эвтрофикация из-за избытка питательных веществ из сточных вод и отходов животноводства; загрязнители, включая тяжелые металлы, ПХД, радионуклиды и углеводороды из сточных вод; и дамбы или дамбы для борьбы с наводнениями или отвода воды.[43]

Эстуарии служат средой обитания для большого количества организмов и поддерживают очень высокую продуктивность. Эстуарии служат местом обитания для лосось и морская форель детские,[44] а также мигрирующий популяции птиц.[45] Двумя основными характеристиками жизни в эстуариях являются изменчивость соленость и осаждение. Многие виды рыбы и беспозвоночные имеют различные методы контроля или соответствия изменениям концентрации соли и называются осмоконформеры и осморегуляторы. Многие животные тоже норка избежать хищничество и жить в более стабильной осадочной среде.Однако в отложениях обнаруживается большое количество бактерий, которые очень нуждаются в кислороде. Это снижает уровень кислорода в осадке, что часто приводит к частичному аноксический условия, которые могут усугубляться ограниченным потоком воды. Фитопланктон являются основными производителями в устьях рек. Они движутся вместе с водоемами и могут быть смыты приливы. Их продуктивность во многом зависит от мутность воды. Основной присутствующий фитопланктон: диатомеи и динофлагелляты которых много в осадке.

Ламинарии леса

Ламинарии леса обеспечивают среду обитания для многих морских организмов

Ламинарии леса подводные районы с высокой плотностью ламинария. Они образуют одни из самых продуктивных и динамичных экосистемы на земле.[46] Меньшие участки прикрепленной келпа называются грядки из водорослей. Леса водорослей встречаются во всем мире умеренный и полярный прибрежные океаны.[46]

Леса водорослей представляют собой уникальную трехмерную среду обитания для морских организмов и являются источником понимания многих экологических процессов. За последнее столетие они стали предметом обширных исследований, особенно в трофический экология, и продолжают вызывать важные идеи, актуальные за пределами этой уникальной экосистемы. Например, леса ламинарии могут влиять на прибрежные океанографический узоры[47] и предоставить много экосистемные услуги.[48]

Тем не менее, люди внесли свой вклад в водоросли. деградация леса. Особую озабоченность вызывают эффекты перелов прибрежные экосистемы, которые могут выпускать травоядные животные от нормального регулирования их популяции и приводят к чрезмерному выпасу ламинарии и других водорослей.[49] Это может быстро привести к переходу в бесплодные ландшафты, где сохранилось относительно небольшое количество видов.[50]

Часто считается экосистемный инженер, ламинария обеспечивает физический субстрат и среду обитания для лесных сообществ ламинарии.[51] В водорослях (Царство: Протиста ) тело отдельного организма известно как слоевище а не как растение (Царство: Plantae ). Морфологическое строение слоевища ламинарии определяется тремя основными структурными единицами:[50]

  • В стойко держаться представляет собой корнеобразную массу, которая прикрепляет слоевище к морскому дну, хотя, в отличие от настоящих корней, не отвечает за поглощение и доставку питательных веществ к остальной части слоевища;
  • В ножка аналогичен стеблю растения, идущему вертикально от опоры и обеспечивающему опорный каркас для других морфологических особенностей;
  • В листья представляют собой прикрепления в виде листов или пластинок, отходящие от ножки, иногда по всей ее длине, и являются местами поглощения питательных веществ и фотосинтетической активности.

Кроме того, многие виды водорослей имеют пневматоцисты, или газонаполненные пузыри, обычно расположенные у основания листьев около ножки. Эти конструкции обеспечивают келпу необходимую плавучесть, чтобы поддерживать вертикальное положение в толще воды.

К факторам окружающей среды, необходимым для выживания ламинарии, относятся твердый субстрат (обычно камень), высокие питательные вещества (например, азот, фосфор) и свет (минимум годовой сияние доза> 50 Е м−2[52]). Особенно продуктивные леса ламинарии обычно связаны с районами значительного океанографического апвеллинг, процесс, который доставляет прохладную, богатую питательными веществами воду из глубины в океан. смешанный поверхностный слой.[52] Поток воды и турбулентность способствуют усвоению питательных веществ листьями ламинарии по всей толще воды.[53] Прозрачность воды влияет на глубину, на которую может быть передано достаточное количество света. В идеальных условиях ламинария гигантская (Macrocystis spp.) может вырасти на 30-60 сантиметров по вертикали за день. Некоторые виды, такие как Nereocystis находятся ежегодный в то время как другим нравится Эйсения находятся многолетнее растение, живущим более 20 лет.[54] В многолетних лесах ламинарии максимальные темпы роста наблюдаются в месяцы апвеллинга (обычно весной и летом), а их отмирание соответствует снижению доступности питательных веществ, более коротким световым периодам и учащению штормов.[50]

Луга с водорослями

Веерная мидия в Средиземноморье луг водорослей

Морские травы находятся цветущие растения от одного из четырех семейств растений, произрастающих в морской среде. Они называются морские травы потому что листья длинные и узкие и очень часто зеленые, и потому что растения часто растут на больших лугах, которые выглядят как луг. Поскольку морские травы фотосинтезировать и погружены в воду, они должны погрузиться в фотическая зона, где достаточно солнечного света. По этой причине большинство из них встречается на мелководье и в защищенных прибрежных водах, закрепленных на песчаном или илистом дне.

Морские травы образуют обширные клумбы или луга, которые могут быть как моноспецифичными (состоящими из одного вида), так и мультивидовыми (когда сосуществуют более одного вида). Грядки из водорослей делают очень разнообразным и продуктивным экосистемы. Они являются домом для тип например, молодь и взрослая рыба, эпифитный и свободная жизнь макроводоросли и микроводоросли, моллюски, щетинистые черви, и нематоды. Первоначально считалось, что немногие виды питаются непосредственно водорослями. листья (отчасти из-за их низкой пищевой ценности), но научные отзывы и улучшенные методы работы показали, что водоросли травоядный является очень важным звеном в пищевой цепочке, в которой во всем мире обитают сотни видов морских водорослей, в том числе зеленые черепахи, дюгони, ламантины, рыбы, гуси, лебеди, морские ежи и крабы.

Морские травы инженеры экосистемы в том смысле, что они частично создают свою среду обитания. Листья замедляют увеличение водотоков. осаждение, и водоросли корни и корневища стабилизировать морское дно. Их значение для ассоциированных видов в основном связано с предоставлением убежища (благодаря их трехмерной структуре в толще воды) и из-за их чрезвычайно высокой скорости распространения. основное производство. В результате морские травы обеспечивают прибрежные зоны экосистемные услуги, Такие как рыболовные угодья, волна защита кислород производство и защита от прибрежных эрозия. На луга с водорослями приходится 15% от общего количества углерода в океане.[55]

коралловые рифы

Maldivesfish2.jpg

Рифы составляют одни из самых плотных и разнообразных местообитаний в мире. Самые известные виды рифов: тропический коралловые рифы которые существуют в большинстве тропических вод; однако рифы могут существовать и в холодной воде. Рифы созданы кораллы и другие кальций - размещение животных, как правило, на вершине скалистого обнажения на дне океана. Рифы могут расти и на других поверхностях, что позволило создать искусственные рифы. Коралловые рифы также поддерживают огромное сообщество жизни, включая сами кораллы, их симбиотические зооксантеллы, тропические рыбы и многие другие организмы.

Большое внимание в морской биологии уделяется коралловым рифам и Эль-Ниньо погодное явление. В 1998 году коралловые рифы испытали самое серьезное массовое обесцвечивание за всю историю наблюдений, когда обширные пространства рифов по всему миру погибли из-за того, что температура поверхности моря поднялась намного выше нормы.[56][57] Некоторые рифы восстанавливаются, но ученые говорят, что от 50% до 70% коралловых рифов мира в настоящее время находятся под угрозой исчезновения, и предсказывают, что глобальное потепление может усугубить эту тенденцию.[58][59][60][61]

Открытый океан

График высоты-площади, показывающий долю площади суши на заданной высоте и долю площади океана на заданной глубине.

Открытый океан относительно малопродуктивен из-за нехватки питательных веществ, но, поскольку он настолько обширен, в нем больше основное производство чем в любой другой морской среде обитания. Только около 10 процентов морских видов обитают в открытом океане. Но среди них есть самые крупные и быстрые из всех морских животных, а также животные, которые ныряют глубже всего и дольше всего мигрируют. В глубине прячется животное, которое, на наш взгляд, кажется очень чуждым.[62]

Поверхностные воды

В открытом океане на залитой солнцем поверхности эпипелагический вода получает достаточно света для фотосинтеза, но часто не хватает питательных веществ. В результате на больших территориях мало жизни, кроме мигрирующих животных.[63]

Поверхностные воды залиты солнцем. Говорят, что вода на глубине около 200 метров находится в эпипелагическая зона. В эпипелагическую зону проникает достаточно солнечного света, чтобы фотосинтез к фитопланктон. В эпипелагиали обычно мало питательных веществ. Частично это связано с тем, что органический мусор, образующийся в зоне, такой как экскременты и мертвые животные, опускается на глубину и теряется в верхней зоне. Фотосинтез возможен только при наличии солнечного света и питательных веществ.[63]

В некоторых местах, например, на краю континентального шельфа, питательные вещества могут Upwell из глубины океана, или сток земли может распространяться штормами и океанскими течениями. В этих областях, учитывая, что в настоящее время присутствуют и солнечный свет, и питательные вещества, фитопланктон может быстро закрепиться, размножаясь так быстро, что вода становится зеленой из-за хлорофилла, что приводит к цветение водорослей. Эти богатые питательными веществами поверхностные воды являются одними из самых биологически продуктивных в мире, поддерживая миллиарды тонн биомасса.[63]

"Фитопланктон поедают зоопланктон - мелкие животные, которые, как и фитопланктон, дрейфуют в океанских течениях. Самыми многочисленными видами зоопланктона являются копеподы и криль: крошечный ракообразные это самые многочисленные животные на Земле. Другие типы зоопланктона включают: медуза и личинки рыбы, морские черви, морская звезда, и другие морские организмы ".[63] В свою очередь, зоопланктон поедается фильтрующий животные, в том числе некоторые морские птицы, маленький кормовая рыба как сельдь и сардины, китовые акулы, скаты манты, и самое большое животное в мире, синий кит. Еще раз, двигаясь вверх по пищевая цепочка, мелкая кормовая рыба, в свою очередь, поедается более крупными хищниками, такими как тунец, марлин, акулы, большие кальмары, морские птицы, дельфины и зубатые киты.[63]

Глубокое море

Некоторые репрезентативные виды океанических животных (не в масштабе) в пределах их приблизительной экологической среды обитания, определенной по глубине. Морские микроорганизмы существуют на поверхности и в тканях и органах разнообразной жизни, населяющей океан, во всех океанских средах обитания.[64]
Масштабная диаграмма слоев пелагическая зона

В глубокое море начинается в афотическая зона, точка, в которой солнечный свет теряет большую часть своей энергии в воде. Многие формы жизни, которые живут на этих глубинах, обладают способностью создавать свой собственный свет - уникальная эволюция, известная как биолюминесценция.[нужна цитата ]

В глубоком океане воды простираются намного ниже эпипелагиали и поддерживают самые разные типы пелагических форм жизни, приспособленные к жизни в этих более глубоких зонах.[65]

Большая часть афотическая зона энергия доставляется открытым океаном в виде детрит. В глубокой воде, морской снег представляет собой непрерывный ливень преимущественно органического детрита, падающий из верхних слоев водной толщи. Его происхождение лежит в деятельности внутри производственной фотическая зона. Морской снег включает мертвые или умирающие планктон, протисты (диатомеи ), фекалии, песок, сажа и прочая неорганическая пыль. «Снежинки» со временем растут и могут достигать нескольких сантиметров в диаметре, путешествуя неделями, прежде чем достичь дна океана. Однако большинство органических компонентов морского снега потребляются микробы, зоопланктон и другие фильтрующие животные в пределах первых 1000 метров пути, то есть в пределах эпипелагической зоны. Таким образом, морской снег можно считать основой глубоководных мезопелагический и бентосный экосистемы: Поскольку солнечный свет не может достичь их, глубоководные организмы в значительной степени полагаются на морской снег как источник энергии.[нужна цитата ]

Некоторые глубоководные пелагические группы, такие как рыба-фонарь, риджхед, морской топорик, и светлая рыба семьи иногда называют псевдокеанский потому что вместо того, чтобы иметь равномерное распределение в открытой воде, они встречаются в значительно большей численности вокруг структурных оазисов, особенно подводные горы и более континентальные склоны. Это явление объясняется также обилием видов жертв, которых также привлекают эти строения.[нужна цитата ]

В зонтик рот глоток угорь может проглотить рыбу намного крупнее его самого

Рыбы в различных пелагических и глубоководных бентосных зонах имеют физическое строение и поведение, которое заметно отличается друг от друга. Группы сосуществующих видов в каждой зоне, похоже, действуют одинаковым образом, например, небольшой мезопелагический вертикально мигрирующий планктоноеды, батипелагические удильщик, и глубоководные бентосные гремучие хвостики. "[66]

Рэй с плавниками виды с колючими плавниками редки среди глубоководных рыб, что говорит о том, что глубоководные рыбы являются древними и настолько хорошо адаптированы к окружающей среде, что вторжения более современных рыб оказались безуспешными.[67] Те немногие лучевые плавники, которые действительно существуют, в основном находятся в Beryciformes и Lampriformes, которые также являются древними формами. Большинство глубоководных пелагических рыб принадлежат к собственным отрядам, что предполагает длительную эволюцию в глубоководных условиях. Напротив, глубоководные бентосные виды находятся в отрядах, включающих многих родственных мелководных рыб.[68]

В зонтик рот глоток - это глубоководный угорь с огромной, свободно откидывающейся пастью. Он может открыть рот достаточно широко, чтобы проглотить рыбу, намного превышающую его размеры, а затем расширить свой живот, чтобы вместить добычу.[69]

Морское дно

Вентиляционные отверстия и отводы

Зооариум дымоход обеспечивает среду обитания для жерловой биоты

Гидротермальные источники вдоль Срединно-океанский хребет центры распространения действуют как оазисы, как и их противоположности, холодные просачивания. Такие места поддерживают уникальные морские биомы и много нового морские микроорганизмы и другие формы жизни были обнаружены в этих местах.

Траншеи

Самый глубокий записанный океанические желоба мера на сегодняшний день - это Марианская впадина, недалеко от Филиппины, в Тихий океан на высоте 10924 м (35838 футов). На такой глубине водяное давление крайний и нет солнечного света, но некоторая жизнь все еще существует. Белый камбала, креветку и медузу видел американский экипаж батискаф Триест когда он нырнул на дно в 1960 году.[70]

Подводные горы

Морская жизнь тоже процветает подводные горы которые поднимаются из глубин, где рыба и другие морские обитатели собираются для нереста и кормления.

Галерея

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Дикинсон, К. 1963 г. Британские водоросли. Серия Кью
  2. ^ Аберкромби М., Хикман С.Дж. и Джонсон М.Л. 1966 г.Биологический словарь. Справочники по пингвинам, Лондон
  3. ^ Живой океан НАСА Наука. Проверено 17 декабря +2016.
  4. ^ Мировые океаны и моря. В архиве 2006-02-24 на Wayback Machine Encarta. Проверено 19 апреля 2008 года.
  5. ^ Справочник ЦРУ: Тихий океан. В архиве 2008-08-13 на Wayback Machine
  6. ^ Справочник ЦРУ: Атлантический океан.
  7. ^ Справочник ЦРУ: Индийский океан.
  8. ^ Справочник ЦРУ: Южный океан.
  9. ^ Справочник ЦРУ: Арктический океан.
  10. ^ Элерт, Гленн Объем океанов Земли. Сборник фактов по физике. Проверено 19 апреля 2008 года.
  11. ^ Где вода на Земле?, Геологическая служба США.
  12. ^ Икинс, Б. и Г.Ф. Шарман, Объемы Мирового океана от ETOPO1, NOAA Национальный центр геофизических данных, Боулдер, Колорадо, 2010.
  13. ^ Вода в кризисе: Глава 2, Питер Х. Глейк, Oxford University Press, 1993.
  14. ^ Планета «Земля»: надо было называть ее «Море» Инвертигатор котировок, 25 января 2017 г.
  15. ^ Открытие планеты Океан НАСА Наука, 14 марта 2002 г.
  16. ^ Рона, Питер А. (2003). «Ресурсы морского дна». Наука. 299 (5607): 673–674. Дои:10.1126 / science.1080679. PMID  12560541. S2CID  129262186. Получено 2007-02-04.
  17. ^ Ральф Ф. Килинг, Арне Корцингер, Николас Грубер (2010). «Деоксигенация океана в теплеющем мире» (PDF). Ежегодный обзор морской науки. 2: 199–229. Bibcode:2010 ОРУЖИЕ .... 2..199K. Дои:10.1146 / annurev.marine.010908.163855. PMID  21141663. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-01.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  18. ^ а б c Места обитания в океане В архиве 2011-05-23 на Wayback Machine Мариетта Колледж. Проверено 17 апреля 2011 года.
  19. ^ Джованни Коко, З. Чжоу, Б. ван Маанен, М. Олабарриета, Р. Тиноко, И. Тауненд. Морфодинамика приливных сетей: достижения и проблемы. Журнал морской геологии. 1 декабря 2013 г.
  20. ^ Sandwell, D. T .; Смит, У. Х. Ф. (07.07.2006). «Исследование бассейнов океана с помощью данных спутникового альтиметра». NOAA / NGDC. Получено 2007-04-21.
  21. ^ Шаретт, Мэтью А .; Смит, Уолтер Х. Ф. (июнь 2010 г.). «Объем земного океана» (PDF). Океанография. 23 (2): 112–114. Дои:10.5670 / oceanog.2010.51. Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-06-13. Получено 2010-06-04.
  22. ^ а б c d е Риклефс, Роберт Э .; Миллер, Гэри Леон (2000). Экология (4-е изд.). Макмиллан. п. 192. ISBN  978-0-7167-2829-0.
  23. ^ Сполдинг, Марк, Коринна Равилиус и Эдмунд Грин. 2001 г. Мировой атлас коралловых рифов. Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет Press и UNEP / WCMC.
  24. ^ Парк, Крис С. (2001). Окружающая среда: принципы и приложения (2-е изд.). Рутледж. п. 564. ISBN  978-0-415-21770-5.
  25. ^ Дэвидсон (2002), стр. 421.
  26. ^ Гарнизон Т (2007) Океанография: приглашение в морскую науку Cengage Learning, стр. 343. ISBN  978-0-495-11286-0
  27. ^ Истербрук (1999).
  28. ^ а б Шепард FP (1937) Пересмотренная «Классификация морских береговых линий» Журнал геологии, 45(6): 602–624.
  29. ^ а б c Среда обитания: пляжи - побережья В архиве 2011-04-26 на Wayback Machine Управление военно-морских исследований. Проверено 17 апреля 2011 года.
  30. ^ Районы континентального шельфа В архиве 2008-12-02 в Wayback Machine Земные тенденции. Проверено 25 февраля 2010 года.
  31. ^ Мир The World Factbook, ЦРУ. Проверено 26 февраля 2010 года.
  32. ^ Мойл и Чех, 2004 г., стр. 572
  33. ^ Хэтчер, Б.Г. Йоханнес Р.Э., Робертсон А.Дж. (1989). «Сохранение мелководных морских экосистем». Океанография и морская биология: ежегодный обзор. 27. Рутледж. п. 320. ISBN  978-0-08-037718-6. Получено 2008-11-21.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  34. ^ а б c Среда обитания: Пляжи - Характеристики В архиве 2011-05-26 на Wayback Machine Управление военно-морских исследований. Проверено 17 апреля 2011 года.
  35. ^ Среда обитания: пляжи - животные и растения В архиве 2011-05-26 на Wayback Machine Управление военно-морских исследований. Проверено 17 апреля 2011 года.
  36. ^ Вентворт К.К. (1922) «Шкала содержания и класса термов обломочных отложений» J. Геология, 30: 377–392.
  37. ^ а б c Экскурсия по местам обитания скалистых берегов В архиве 2011-05-24 на Wayback Machine Мариетта Колледж. Проверено 17 апреля 2011 года.
  38. ^ «Мангал (мангровые заросли). Мировая растительность. Ботанический сад Милдред Э. Матиас, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе ". Архивировано из оригинал 9 февраля 2012 г.
  39. ^ а б «Морфология и физиология мангровых лесов». www.nhmi.org. Архивировано из оригинал 4 февраля 2012 г.
  40. ^ Хогарт, Питер Дж. (1999) Биология мангровых зарослей Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, Англия, Какая страница? ISBN  0-19-850222-2
  41. ^ Причард, Д. В. (1967) Что такое эстуарий: физическая точка зрения. п. 3–5 в: Г. Х. Лауф (ред.) Эстуарии, A.A.A.S. Publ. № 83, Вашингтон, округ Колумбия
  42. ^ Макласки, Д.С. и Эллиотт, М. (2004) "Экосистема эстуариев: экология, угрозы и управление". Нью-Йорк: Oxford University Press Inc. ISBN  0-19-852508-7
  43. ^ а б Волански, Э. (2007) "Экогидрология эстуариев". Амстердам, Нидерланды: Эльзевир. ISBN  978-0-444-53066-0
  44. ^ Бронвин М. Гилландерс, Доказательства взаимосвязи между средами обитания молодых и взрослых подвижной морской фауны: важный компонент питомников. 2003. Серия "Прогресс морской экологии"
  45. ^ Дженнифер А. Гилл, Буферный эффект и масштабная регуляция популяции перелетных птиц. 2001. Природа 412, 436-438
  46. ^ а б Манн, К. 1973. Морские водоросли: их продуктивность и стратегия роста. Наука 182: 975-981.
  47. ^ Джексон, Г.А. и C.D. Winant. 1983. Влияние ламинарии на прибрежные течения. Отчет о континентальном шельфе 2: 75-80.
  48. ^ Steneck, R.S., M.H. Грэм, Б.Дж. Бурк, Д. Корбетт, Дж. М. Эрландсон, Дж. Эстес и М.Дж. Тегнер. 2002. Лесные экосистемы водорослей: биоразнообразие, стабильность, устойчивость и будущее. Охрана окружающей среды 29: 436-459.
  49. ^ Сала, Э., К.Ф. Бурдуреск и М. Хармелин-Вивьен. 1998. Рыбалка, трофические каскады и структура сообществ водорослей: оценка старой, но непроверенной парадигмы. Ойкос 82: 425-439.
  50. ^ а б c Дейтон, П.К. 1985a. Экология сообществ ламинарии. Ежегодный обзор экологии и систематики 16: 215-245.
  51. ^ Джонс, К.Г., Дж. Х. Лоутон и М. Шахак. 1997. Положительные и отрицательные эффекты организмов как инженеров физических экосистем. Экология 78: 1946-1957.
  52. ^ а б Дрюль, Л. 1981. Распространение ламинариевых в северной части Тихого океана со ссылкой на влияние окружающей среды. Труды Международного конгресса по систематической эволюции и биологии 2: 248-256.
  53. ^ Уиллер, В.Н. 1980. Влияние переноса пограничного слоя на фиксацию углерода гигантскими водорослями. Macrocystis pyrifera. Морская биология 56: 103-110.
  54. ^ Стенек, Р. и М. Детье. 1994. Функционально-групповой подход к структуре сообществ с преобладанием водорослей. Ойкос 69: 476-498.
  55. ^ Лаффоли, Дэн (26 декабря 2009 г.). «Чтобы спасти планету, спасите моря». Нью-Йорк Таймс. Получено 17 апреля, 2011.
  56. ^ NOAA (1998) В этом году в тропиках произошло рекордное обесцвечивание кораллов. Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Пресс-релиз (23 октября 1998 г.).
  57. ^ ICRS (1998) Заявление о глобальном обесцвечивании кораллов в 1997–1998 гг. Международное общество коралловых рифов, 15 октября 1998 г.
  58. ^ Bryant, D., Burke, L., McManus, J., et al. (1998) «Рифы в опасности: картографический индикатор угроз коралловым рифам мира». Институт мировых ресурсов, Вашингтон, округ Колумбия
  59. ^ Горо, Т. Дж. (1992) "Обесцвечивание и изменение сообщества рифов на Ямайке: 1951 - 1991". Являюсь. Zool. 32: 683-695.
  60. ^ Себенс, К. П. (1994) "Биоразнообразие коралловых рифов: что мы теряем и почему?" Являюсь. Zool., 34: 115-133
  61. ^ Уилкинсон К. Р. и Баддемайер Р. В. (1994) "Глобальное изменение климата и коралловые рифы: последствия для людей и рифов". Отчет Глобальной целевой группы ЮНЕП-МОК-АСПЕИ-МСОП по последствиям изменения климата для коралловых рифов. МСОП, Гланд, Швейцария.
  62. ^ Голубая планета: Открытый океан WWF. Проверено 17 мая 2011 года.
  63. ^ а б c d е Экология океана: залитые солнцем поверхностные воды WWF. Проверено 17 мая 2011 года.
  64. ^ Апприл, А. (2017) «Микробиомы морских животных: к пониманию взаимодействия хозяина и микробиома в меняющемся океане». Границы морских наук, 4: 222. Дои:10.3389 / fmars.2017.00222. CC-BY icon.svg Материал был скопирован из этого источника, который доступен под Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.
  65. ^ Мойл и Чех, 2004 г., стр. 585
  66. ^ Мойл и Чех, 2004, с. 591
  67. ^ Хаэдрих Р.Л. (1996) «Глубоководные рыбы: эволюция и адаптация в крупнейших жизненных пространствах Земли» Журнал биологии рыб 49(SA): 40-53.
  68. ^ Мойл и Чех, 2004 г., стр. 586
  69. ^ Маккоскер, Джон Э. (1998). Пакстон, J.R.W.N. (ред.). Энциклопедия рыб. Сан-Диего: Academic Press. п. 90. ISBN  978-0-12-547665-2.
  70. ^ Семь миль вниз: История Батискафа Триеста. В архиве 2007-02-02 в Wayback Machine, Rolex Deep Sea Special, Январь 2006 г.

Рекомендации

внешняя ссылка