3生物与环境

451第二讲生物与环境452生物与环境环境的定义及生物与环境的关系生物的环境分区海洋生物的生活方式影响生物生存的主要环境因素环境的古生物学分析方法453动物生态454一.环境的定义及生物与环境的关系生活环境：生物周围一切生物的和非生物的因素的总和★非生物因素：包括物理因素和化学因素★生物因素：生物之间的相互关系食物链：一定环境范围内，各种生物通过食物而产生的直接或间接联系455一个简单的食物链456海洋生物食物循环457环境的定义及生物与环境的关系★生物与其生活的环境是矛盾的统一体–相互制约、相互作用–生物不能脱离环境而独立存在，环境通过物理、化学和生物因素作用于生物广栖生物：能在较宽的环境范围内生存★狭栖生物：只能在小范围内生存生物与环境的关系458生物与环境环境的定义及生物与环境的关系生物的环境分区海洋生物的生活方式影响生物生存的主要环境因素环境的古生物学分析方法459二.生物的环境分区按海陆分布的地理分区陆地、海洋按海拔高度及海水深度的地理分区高山区、平原区、滨海区、浅海区、半深海区、深海区按纬度划分的地理区极地区、寒带区、温带区、亚热带区、热带区4510生物的环境分区大陆生物环境分区纬度、温度和湿度及水体性质对大陆环境分区最重要陆地环境生物区河流环境生物区沼泽环境生物区湖泊环境生物区4511大陆生物环境分区陆地环境生物区包括山岭、丘陵、平原、内陆盆地等，主体为受剥蚀区常见化石为植物、孢子花粉、哺乳动物骨骼、腹足动物等4512大陆生物环境分区河流环境生物区包括各个水系的主干及支流河床、河岸和河口三角洲等化石主要产于山麓附近的水流沉积及河道形成的河床和沙滩沉积物中常见化石主要为硅藻、轮藻、孢粉、介形虫、软体动物、鱼类和哺乳动物等4513大陆生物环境分区沼泽环境生物区是陆地上的低洼潮湿地段植物丛生，常有泥炭堆积沼泽沉积一般以黑色泥岩为主，夹煤层，含大量植物化石4514大陆生物环境分区湖泊环境生物区包括含盐度不同的咸化湖泊和淡水湖泊各类化石比较丰富，主要有植物孢粉、种子、钙藻、昆虫、鱼类、陆相介形虫、叶肢介和脊椎动物等4515生物的环境分区海洋生物分区主要根据海水的深度和海底地形来划分滨海生物区浅海生物区半深海生物区深海生物区远洋生物区4516海洋生物深度分带4517生物的环境分区滨海生物区生物总体贫乏，除一些与海底有关的植物外，动物一般具有坚硬的外骨骼，固着生长在岩石上、潜穴生活或在硬底上钻孔生活4518生物的环境分区浅海生物区生物种类多，分异度高，90%以上的海洋生物生活在此区；海底是底栖生物生活的主要场所，且多为狭盐分生物；中部生活着游泳生物；上部生活着浮游生物4519生物的环境分区半深海生物区一般没有藻类生长，生物种类稀少，底栖生物以食腐类生物为主4520生物的环境分区深海生物区生物稀少，主要为一些特化无眼的鱼类和甲壳类；生物骨骼多为硅质，食泥或食腐4521生物的环境分区远洋生物区为远洋浮游生物和游泳生物的主要生活场所。浮游生物是海洋生物的主要食源，它们死亡后壳体沉入海底常形成硅藻、放射虫、或有孔虫软泥4522生物与环境环境的定义及生物与环境的关系生物的环境分区海洋生物的生活方式影响生物生存的主要环境因素环境的古生物学分析方法4523三.海洋生物的生活方式生活方式，即生态类型即生物为适应生存条件而具有的习性和行为包括摄食方式、居住类型和运动方式等趋同：不同门类的生物，因为适应相似的环境具有相同的生活方式，导致生物体形态和结构上的相似性4524海洋生物的生活方式趋异：在系统演化上相近的生物，由于适应不同的环境而具有极不相同的生活方式，导致生物体形态和结构上的分异4525海洋生物的生活方式根据海洋生物的摄食方式和食物类型分为：食草动物、食肉动物、食腐动物、滤食动物、食泥动物、寄生生物、杂食动物根据海洋生物的居住地段和运动方式分为：游泳生物、浮游生物、假浮游生物、底栖生物4526海洋生物的生活方式游泳生物：具游泳器官、能主动游泳的生物特征：身体常呈流线型，两侧对称，运动、捕食和感觉器官较发达主要类型：多为进化较高级的食肉动物，如无脊动物中的头足类和脊椎动物中的大多数鱼类4527海洋生物的生活方式浮游生物：没有真正的游泳器官，常随波逐流、被动地漂浮在水中特征：身体一般呈辐射对称的圆形或球形，个体微小，骨骼不发育或质轻多孔，壳常多绒刺以增大表面积主要类型：单细胞微小的动物和植物以及其他一些生物的幼虫4528海洋生物的生活方式假浮游生物：没有真正的游泳器官，往往附着在水草、树干或其它游泳生物的身上，被动地在水中漂浮特征：多起源于底栖生物，特别是底栖固着生活的生物，因此兼具有底栖和浮游生物的一些身体结构特征主要类型：如某些海百合、部分笔石、少数双壳类和腕足类等4529海洋生物的生活方式底栖生物：指生活在水层底部，经常离不开基底的生物包括表生生物和内生生物表生生物:生活在基底表面以上的底栖生物。包括底栖活动型生物和底栖固着生物内生生物:生活在基底表面以下的生物。包括潜穴生活的生物和钻孔生物的生物.4530海洋生物的生活方式底栖生物：按生活方式可进一步划分为6种类型：海底固着生活躺卧海底生活潜穴生活钻孔生活海底爬行生活近底游泳生活4531生物与环境环境的定义及生物与环境的关系生物的环境分区海洋生物的生活方式影响生物生存的主要环境因素环境的古生物学分析方法4532ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS1)Temperature2)Oxygen3)Salinity4)Waterdepth5)Substrate6)light四.影响生物生存的主要环境因素4533温度温度对生物影响的机制:温度主要是通过影响生物的生存和繁殖来控制生物的分布，因为生物的繁殖需要有一定的温度作保障温度对生物影响的主要表现和结果:温度控制着生物的纬向分布，从两极到赤道，生物种类逐渐增多，动植物的丰度和分异度均逐渐增高温度造成生物的分区现象，如热带生物区系和寒带生物区系45344535ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS1)Temperature2)Oxygen3)Salinity4)Waterdepth5)Substrate6)light4536ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS2)OXYGENGenerallynotalimitingfactorincontinentalenvironments(exceptindeeplakesandwetland);Animportantecologicalfactorinthemarineenvironments:•Aerobiczone:dissolvedoxygen1–6mlper1litreofwater(0–400m,and1600m)•Dysaerobiczone:1–0.1ml/l(400–1600m)•Anaerobiczone:0.1ml/l.•Oxygenminimumzone:0.1–0.5ml/l(600–1000m)4537影响生物生存的主要环境因素盐度salinity盐度的变化Freshwater淡水:0-0.5‰Brackishwater半咸水:0.5-30‰Normalsalinity海水:30-40‰-Hypersaline超咸水:40-80‰-Brine卤水:80‰4538•生物对盐度的适应性：•正常盐度海水中生物种类多样，但当海水的盐度升高或降低时，便出现海水的咸化或淡化，这都会引起生物在种类和数量上的变更，常表现为生物种类贫乏•窄盐性生物：只能适应正常盐度海水生活的生物(e.g.,corals,brachiopods,cephalopods,echinoderms)•广盐性生物：能够适应盐度变化范围较广的生物(e.g.,bivalves,gastropods,somebryozoans,somearthropods,fish)45394540ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS1)Temperature2)Oxygen3)Salinity4)Waterdepth5)Substrate6)light4541影响生物生存的主要环境因素水深waterdepth水深影响生物的主要表现和结果：现代藻类在15-50m最为丰富，分布下限一般200m由于光线中不同波长的光其穿透海水的能力不同，造成不同类型的藻类在分布深度上的差异。浅海近岸处多生长蓝绿藻，在其下20-30m以褐藻最多，而红藻可分布在水深30-200m左右水深控制着植物的垂直分布，因此势必影响其他以植物为食的草食性动物的分布，并最终影响到肉食性动物的分布4542ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS1)Temperature2)Oxygen3)Salinity4)Waterdepth5)Substrate6)light4543底质：水中底栖生物栖居所依附的环境物质。•底质一般分为硬质和软质。•底质性质对水生生物（表生和内生）的生长发育和分布均有重要影响。•在浅海区，不同的底质有不同的动、植物群，如沿岸岩石及贝壳上附着许多海藻和无脊椎动物，在潮间带岩石上还有钻孔生物；砂质底质以掘穴动物为主；泥质底质常有丰富的软体动物和节肢动物的甲壳动物。4544ENVIRONMENTALLIMITINGFACTORS1)Temperature2)Oxygen3)Salinity4)Waterdepth5)Substrate6)light4545影响生物生存的主要环境因素光线light水体中光照强度及生物的分带性强光带：0-80m，水底植物、浮游植物及各类动物都很丰富弱光带：80-200m，浮游植物大为减少，但红藻和硅藻较发育无光带：200m，植物绝迹，动物稀少而特殊4546生物与环境环境的定义及生物与环境的关系生物的环境分区海洋生物的生活方式影响生物生存的主要环境因素环境的古生物学分析方法4547五.环境的古生物学分析方法指相化石分析方法形态功能分析方法群落古生态学分析方法4548环境的古生物学分析方法指相化石分析方法指相化石：能够明确反映某种特定环境条件的化石4549环境的古生物学分析方法形态功能分析方法方法是：深入研究化石的基本构造，力求阐明这些构造的功能，并据此重塑古代生物生活方式原理是：生物的器官构造与外界生存条件相适应，在生物进化过程中，功能对器官和构造的变化起着重要的作用4550•群落古生态学分析方法•生态系（ecosystem）：指生物和他们的生活环境所构成的一个综合生态系统。•群落（community）：居住在一个特定区域内的生物组合。•一个生态系可由一个或更多的群落组成。•生物群落：现生生物中组成的群落。•化石群落：生物群落死后原地埋藏被保存为化石的一部分。环境的古生物学分析方法4551•群落古生态学分析方法•对其进行古生态学研究或作沉积相分析时，应首先判断它是原地埋藏还是异地埋藏，区分标志如下：•1.化石保存的完整性•2.个体大小的分选性•3.两壳保存的分散性•4.观察判断生物的生长位置环境的古生物学分析方法