文 / 圖釣客 原創(chuàng) 攝影師 | 胡斌 導(dǎo)讀:陸地上的熱帶雨林是生物多樣性最集中的地區(qū),同樣的道理,海洋中的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)也被生態(tài)學(xué)家稱為海洋中的“熱帶雨林”、“海上長城”、“海洋之肺”。珊瑚礁是地球上最富饒的生態(tài)系統(tǒng)之一。生長珊瑚礁的海域面積只占全球海洋面積的1%,卻聚集了四分之一的海洋物種,為人類提供了大量的蛋白質(zhì)來源。珊瑚礁生長非常緩慢,破壞它很容易,恢復(fù)它卻需要漫長的時間。地球上的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)有哪些形態(tài)?珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是怎樣形成的?珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是如何運作的?威脅珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的因素有哪些?這正是本文要闡述的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的四個方面。 一、地球上存在兩種珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)珊瑚的分布狀態(tài)可分為三種狀態(tài):一是由成千上萬珊瑚蟲的骨骼堆積聚集狀的珊瑚礁;二是散布狀的珊瑚林;三是獨自生長的單個珊瑚。珊瑚礁形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。地球上存在暖水珊瑚礁和冷水珊瑚礁兩種珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。暖水性珊瑚礁為淺海型;冷水性珊瑚礁為深海型。兩種珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)各自有哪些特點?分布在哪里? 1、暖水性珊瑚礁 暖水性珊瑚礁生長深度在10到60米。全球現(xiàn)代暖水性珊瑚礁有3種類型;主要分布于南北回歸線之間的熱帶、溫帶海洋中。絕大部分造礁珊瑚只能生長在熱帶海區(qū),溫帶地區(qū)因為洋流的原因存在少量造礁珊瑚。 ① 類型 根據(jù)礁體與海岸線的關(guān)系,暖水珊瑚礁可以分為岸礁、堡礁和環(huán)礁。
暖水性珊瑚礁的類型 ② 分布區(qū)域 世界上暖水珊瑚礁主要分布區(qū)域有:巴哈馬群島;加勒比海中的安的列斯群島;中加勒比海;中南美洲海岸沿線;佛羅里達州沿岸;墨西哥灣;百慕大群島;紅海和;西印度洋馬爾代夫群島;東南亞;幾內(nèi)亞島;澳大利亞;西太平洋;中太平洋;夏威夷群島;東太平洋;我國南海等。 2、冷水性珊瑚礁 冷水性珊瑚礁生長在水下100米到4000多米,4℃~12℃的冷水環(huán)境。如我國南海海臺下就發(fā)現(xiàn)了冷水珊瑚林,挪威大西洋深處更是具有物種豐富的冷水珊瑚礁生物群落。夏威夷群島同時具有暖水性和冷水性兩種珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。 冷水珊瑚的造礁珊瑚也是石珊瑚,但沒有共生的蟲黃藻,以水中的浮游生物及從淺水層沉降下去的有機質(zhì)為食,以軟珊瑚為主。軟珊瑚在暖水淺海中有,但在深海冷水環(huán)境下才煥發(fā)出不一樣的生機,繁育成林,因此被稱為深海珊瑚,主要種類有紅珊瑚、柳珊瑚、竹珊瑚、黑珊瑚等。 冷水珊瑚林是深海中一個重要的生態(tài)系統(tǒng)。是深海生物賴以生存的“家”。有些魚類就在冷水珊瑚林中產(chǎn)卵,幼魚在此生長。 冷水性珊瑚礁分布特點及種類 海底地形包括大陸架、大陸坡、海溝、海盆、海臺和海嶺。海底存在著一些大洋的中脊,是連綿很長的海底山脈,也叫中央海嶺;有一些面積較大,高出海底平原的地區(qū)叫海臺;還有一些火山爆發(fā)后堆積成的海鏈。這些地方是冷水性珊瑚生長的基座。尤其是世界上3/4的火山活動發(fā)生大洋中脊,形成海底熱泉,生物的多樣性和熱帶雨林不相上下。 小結(jié):冷水性珊瑚礁沒有共生藻類,只有極少數(shù)珊瑚有造礁功能,冷水性珊瑚礁多位于北半球和深海;暖水性珊瑚礁大多位于熱帶和溫帶地區(qū)和淺海。以下討論內(nèi)容全部基于暖水性珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)展開。 二、暖水性珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是如何形成的?珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)由珊瑚礁生物群落及其周圍的海洋環(huán)境共同組成。是豐富多樣的礁棲動植物、礁外游泳生物、浮游生物和細菌等的集合體。且受海洋環(huán)境(海流、水溫、光照、營養(yǎng)鹽等)的影響。 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的形成需要具備一定的條件,需要特定的生物參與,形成過程比較漫長。最后才能形成高矮不同,礁內(nèi)礁外錯落有致的生態(tài)結(jié)構(gòu),成為物種豐富的海洋版“熱帶雨林”。像一座城市一樣成為魚類生物的“家園”。 珊瑚礁島嶼 1、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的條件 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的先決條件是有造礁珊瑚的存在,造礁珊瑚非常嬌氣,對海域有如下要求。
2、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)形成過程 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)形成過程像人類建造城市一樣。首先,需要建筑材料和建筑工人等參與者;然后是規(guī)劃和建造過程。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)形成過程是大自然在執(zhí)行,包括造礁生物和造礁過程兩個環(huán)節(jié)。 ① 造礁生物 是誰參與了珊瑚礁的建造?原來這些都是有生命力的生物,它們叫造礁生物。造礁生物以造礁石珊瑚、硨磲貝、大型鈣化海藻等為主。太平洋和印度洋的淺水造礁石珊瑚已知的約有500種,我國造礁石珊瑚約占世界的1/3。 造礁珊瑚(石珊瑚) 珊瑚分兩大類,一類叫石珊瑚,一類叫軟珊瑚。石珊瑚又叫硬珊瑚,是造礁珊瑚,以鹿角珊瑚、薔薇珊瑚為代表。軟珊瑚像蘆葦蕩一樣隨洋流擺動。珊瑚和珊瑚蟲是兩回事,珊瑚是骨骼,上面有非常多的孔洞,里面生活著珊瑚蟲。 珊瑚蟲是一類生活在海洋里的原始無脊椎動物,起源于寒武紀(jì)晚期。珊瑚蟲是腔腸動物,體內(nèi)共生著褐色的蟲黃藻。白天,蟲黃藻通過光合作用產(chǎn)生糖分,給珊瑚蟲提供營養(yǎng),清除代謝產(chǎn)物并提供氧氣,珊瑚蟲利用它的毒刺保護蟲黃藻不被別的生物吃掉。并從水中獲取二氧化碳和鈣離子來建造它們的石灰?guī)r礁石。夜晚,珊瑚蟲露出“殺手”本色,利用觸手捕獲水體中的浮游生物。珊瑚的美麗色彩就源于共生的蟲黃藻。 珊瑚與珊瑚蟲 珊瑚蟲排出卵子和精子,在大海中受精后隨海流隨波逐流,直到找到合適的生存地點,又開始新的生命歷程,形成新的珊瑚礁。 珊瑚的繁殖 珊瑚藻 這是一種大型海產(chǎn)鈣化藻類,細胞壁中含有大量碳酸鈣,藻體鈣化程度高。能夠起到粘合劑(類似膠水)的作用,將礁體縫隙或不同大小的珊瑚殘枝、碎片膠結(jié)起來。某些種類在外觀上與造礁珊瑚非常相似,因此被稱為珊瑚藻,和海帶、海草等藻類植物可不相同。 硨磲(chē qú)貝 這是一種大型貝類,有9種,是海洋中最大的雙殼貝類,被稱為“貝王”,最大體長可達1米以上。硨磲分布在印度洋至太平洋熱帶海域,以足絲附著珊瑚礁。雙殼較厚,可相互嵌套,殼體呈波浪彎曲造型。硨磲在海水中張開貝殼時,其外套膜色彩絢爛,而且?guī)в懈鞣N花紋,這與其共生的蟲黃藻有關(guān)。 珊瑚藻與硨磲 ② 造礁過程 造礁生物本身就是造礁材料,它們活著時互相交織在一起,死亡后就固化在一起形成堅硬的礁體。珊瑚骨骼具有多孔性,比較脆,單獨形成礁體無法承載過多的重量。而硨磲(chē qú)質(zhì)地細膩結(jié)實,珊瑚藻具有粘性,鈣化后它們互相就粘合在一起了,非常堅固。這和我們澆筑混凝土的原理是一樣的。下面是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)形成的具體過程。 過程1: 造礁珊瑚構(gòu)建礁盤。珊瑚蟲是怎樣工作產(chǎn)生石灰石礁石的?珊瑚蟲是水螅型的動物,吸收海洋中的鈣成為珊瑚的骨骼。珊瑚蟲死亡后一層一層像金字塔一樣堆積,經(jīng)過千百萬年的積累形成了珊瑚礁的主體。 過程2:軟珊瑚增加“植被”。石珊瑚造好的珊瑚礁像一座石頭山,上面就需要“樹林”點綴,這些“樹林”就是軟珊瑚,主要有紅珊瑚、柳珊瑚、竹珊瑚等。如同陸地上的山林一樣,高大的竹珊瑚像樹木,低矮的扇形珊瑚和海綿像灌木,還有貼在海底的苔蘚蟲。隨著珊瑚礁的不斷延展就形成了“高樓林立的水底城市”。 過程3:鈣化珊瑚藻像“膠水”一樣將硨磲貝、珊瑚殘枝粘合在一起,使礁盤更結(jié)實。 過程4:鸚嘴魚制造沙子。在珊瑚礁不斷生長過程中,有種魚類扮演了沙子制造者的角色,它就是鷹嘴魚,鷹嘴魚吃珊瑚,吸收珊瑚里的藻類為營養(yǎng)物質(zhì),咽齒磨碎珊瑚石灰石,通過排泄后形成沙子。然后在海浪的作用下堆積形成了露出水面的島礁,或者是海島的沙灘。 過程5:海底泥沙區(qū)海草、海藻形成“海底牧場”。在泥沙堆積的臺地就形成了海底草場;在礁體和泥沙的共同作用下,海岸邊、環(huán)礁里面就形成了水體鹽度和外海不一樣的潟湖。這樣,隨著這種構(gòu)造對海洋營養(yǎng)物質(zhì)的固化和轉(zhuǎn)化,吸引了魚類和其他生物在此“安家落戶”,珊瑚礁生物群落、生態(tài)系統(tǒng)就構(gòu)建完成了。 3、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)起到什么作用? 暖水珊瑚礁的作用與用途非常大,既為人類提供了蛋白質(zhì)來源,又是一座藥用寶庫,如在現(xiàn)代醫(yī)藥中,一種叫前列腺素的藥物提取于海扇;一種叫苔蘚蟲素的藥物提取于珊瑚的根莖。冷水珊瑚可以做成珠寶,上好的珊瑚石與珍珠、琥珀并列為西方三大有機寶石。除了以上用途外,還有以下作用:
三、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是如何運作的?珊瑚礁在海洋中扮演著關(guān)鍵性的生態(tài)角色,維持著海洋和地球的生態(tài)平衡。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)包括礁內(nèi)的礁坪、礁坡、潟(xi)湖、沙地草場;礁外的洋流、浮游生物(浮游植物、浮游動物)、游泳生物(如鯊魚、巨石斑魚)等,它們構(gòu)成一個高效的機制,它的運作包括以下三點:食物鏈循環(huán);生態(tài)均衡;生態(tài)協(xié)作。 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng) 1、食物鏈循環(huán) 珊瑚礁是海洋生物聚集的大都會,各門各類的生物幾乎都可以在珊瑚礁生態(tài)系中發(fā)現(xiàn),它是許多經(jīng)濟性魚、蝦、蟹、貝類等的棲息環(huán)境。這些魚蝦生物之間就形成了互相關(guān)聯(lián)的食物鏈。食物鏈的形成離不開珊瑚礁的生產(chǎn)力。所謂生產(chǎn)力通俗地講就是產(chǎn)能,能夠出產(chǎn)什么,養(yǎng)活那些生物。 首先,離不開洋流、潮汐的作用,海洋中的營養(yǎng)物質(zhì)(浮游生物、礦物質(zhì)等)是會隨著洋流而在全球范圍內(nèi)循環(huán),全球四大漁場為什么能吸引大量的魚類?就是因為這些位置處于冷暖洋流的交匯點,是營養(yǎng)物質(zhì)的富集區(qū)。而洋流中的物質(zhì)是分散的,隨波逐流的,這時龐大的珊瑚礁就充當(dāng)了營養(yǎng)物質(zhì)“收集器”。于是就形成了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者:底棲植物、浮游植物、浮游動物、共生藻和自養(yǎng)細菌等1200余種。 魚類和生物們之所以能存活就是因為有大量的初級生產(chǎn)者存在。低等的珊瑚礁底棲生物以初級生產(chǎn)者為食,如底棲的蝦、貝殼等。然后蝦、貝又成為魚類的食物。蝦、貝在食物鏈上扮演了很重要的中轉(zhuǎn)角色。最后形成了魚吃魚,動物吃魚,魚吃動物,螺吃魚等互相交織的食物鏈。魚類生物死亡后又被細菌分解,完成食物鏈的循環(huán)。 小魚在珊瑚礁附近追逐捕食浮游生物,鯊魚以餌魚為食 2、生態(tài)均衡 珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)是生物多樣性、生產(chǎn)力最高的海洋自然生態(tài)系統(tǒng)之一,生活于礁體內(nèi)的生物千姿百態(tài)、各司其職,互相制約,保持著生物的動態(tài)均衡。 珊瑚和藻類共生,而藻類又是一些魚類和生物的食物,它們要么啃食藻類,要么啃食珊瑚,站在第三方角度看問題,它們就是珊瑚礁的破壞者。如棘冠海星用消化酶溶解珊瑚纖維,數(shù)量龐大的棘冠海星幾天之內(nèi)就可以將珊瑚礁吃得面目全非,對珊瑚礁生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。但法螺就是它的天敵,可以控制棘冠海星的數(shù)量。 海膽以海藻為食,大量的海膽就像蝗蟲一樣橫掃一片水域,但海獺、美麗突額隆頭魚吃海膽,海膽的尖刺有毒,但美麗突額隆頭魚無懼海膽的毒刺,尖利的牙齒輕易的就咬開海膽的硬殼。 還有斑帶蝴蝶魚喜歡吃珊瑚蟲和藻類,章魚吃蝴蝶魚。鸚嘴魚吃珊瑚,看似破壞者,其實有助于珊瑚的生長,因為藻類過于茂盛會悶死珊瑚,此外,鸚嘴魚還能制造沙子。總之,珊瑚礁的生態(tài)系統(tǒng)好像是設(shè)計好了的,保持著一種動態(tài)平衡關(guān)系。作為人類,我們不能肆意的去破壞這種平衡,否則,就會引起珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的危機。曾經(jīng)發(fā)生過獅子魚入侵其他海域引起當(dāng)?shù)厣汉鹘干鷳B(tài)系統(tǒng)平衡性遭到破壞的情況。 3、生態(tài)協(xié)作 珊瑚礁構(gòu)造中有眾多孔洞和裂隙,為習(xí)性相異的生物提供了各種各樣的生境,為魚類生物們創(chuàng)造了棲居、藏身、育苗、索餌的有利條件。但這些生物之間也不是孤立存在的,其中,共生關(guān)系是常見的珊瑚礁生態(tài)協(xié)作的表現(xiàn)之一。下面列舉一些共生與協(xié)作的例子: 醫(yī)生魚與兇猛魚類 醫(yī)生魚又叫飄飄,嘴巴像鉗子,躲在珊瑚礁洞中,是個“坐診醫(yī)生”,它的“顧客”大多是兇猛魚類,如海鱔、巨石斑魚等。兇猛的魚類對待別的魚窮兇極惡,但對待醫(yī)生魚卻是非常和藹有耐心和愛心。原來,這些兇猛的魚類再兇猛,也抗不過身上的寄生蟲、細菌等。沒有醫(yī)生魚幫它們做清潔工作就會生病而死。恰好,這個醫(yī)生魚也不要額外的報酬,就圖吃點寄生蟲填飽肚子。它們是共生關(guān)系的典范,此外,還有?魚和綠海龜、鯊魚之間也是這種關(guān)系。 醫(yī)生魚與巨石斑魚的共生關(guān)系 小丑魚和海葵 小丑魚與??兄懿豢煞值墓采P(guān)系,因此小丑魚又稱海葵魚。小丑魚為了免受其它大魚的攻擊多到??袑で蟊Wo,??挠|手有毒,很多海洋生物不敢接近,而小丑魚身體表面擁有特殊的體表粘液,可以自由進出??麖闹?。小丑魚可以幫助海葵搞衛(wèi)生,順便還可以撿??允5氖澄?。 小丑魚與海葵的共生關(guān)系 珊瑚蟲與蟲黃藻 珊瑚蟲體內(nèi)有蟲黃藻,它們之間屬于共生關(guān)系,體內(nèi)共生這種形式很常見,如人和螨蟲屬于共生關(guān)系,人體腸胃中的微生物與人也是共生關(guān)系。 至于團隊協(xié)作,蝠鲼和鯊魚是具有代表性的物種,蝠鲼喜歡團隊合作把浮游生物趕到珊瑚礁的潟湖中,做同一方向盤旋動作,將浮游生物集中到蝠鲼群的中央,然后大快朵頤。 四、破壞珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的因素有哪些?珊瑚平均每年只增長10厘米左右。一座珊瑚礁需要幾千年時間才能完成,而破壞它卻很容易。珊瑚在地球上存活了幾億年,但現(xiàn)在卻受到了很大損害,全球的珊瑚約有1/10已被破壞殆盡,而另有1/3估計在不久的將來也會消失。到底是人類的哪些行為破壞了它們呢?主要原因有四個方面。 1、大肆采挖硨磲(che qu) 自然的損傷容易恢復(fù),如臺風(fēng)過境會破壞珊瑚礁及底棲生物,但不用多長的時間就會恢復(fù),且不會導(dǎo)致珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的退化。而人類活動就不一樣了,比如我國南海海域,因為采挖硨磲會獲得高額回報,漁民們就瘋狂非法采挖硨磲。乃至使用炸礁方式來破壞采挖硨磲,破壞了礁坪,使礁坪被炸出一道道溝壑,還改變了礁體的結(jié)構(gòu),影響了島礁的安全。 2、捕魚作業(yè)對珊瑚礁的損害 捕魚使用的大型拖網(wǎng)作業(yè),對島礁附近的魚類產(chǎn)生了毀滅性的捕撈,拖斷了珊瑚枝條。 3、海洋酸化 海洋酸化是危害珊瑚礁最危險最嚴(yán)重的因素,引起海洋酸化的主因是碳排放,全球性的碳排放使海洋吸收了過量的二氧化碳,海水的酸堿值偏酸性。二氧化碳是如何使海水變酸的?這里的酸不是我們指的酸梅湯的那種酸味,而是指海水原本是弱堿性的,海水吸收二氧化碳后,PH值持續(xù)往酸性那個方向靠近。人們把海水PH值下降的現(xiàn)象稱為海洋酸化。產(chǎn)生的后果是海水中碳酸鈣的鈣化速度變慢,而珊瑚、魚類在外殼骨骼生長發(fā)育時需要海水中的鈣,卻又無法充足的獲取。對于生活在弱堿性水中的珊瑚礁,在面對變酸的海洋時無法適應(yīng)。生物的細胞滲透壓也會改變,如像珊瑚、軟體動物、棘皮動物就會出現(xiàn)身體機能受損而死亡。類似人體的器官衰竭一樣。 海洋魚類具有一定的酸堿度調(diào)節(jié)與平衡能力,理論上受到海洋酸化影響的程度不大。但沒有得到完全證實。但起碼會對魚類的骨骼、耳石會產(chǎn)生影響,并會影響魚類的行為能力。 4、海水變暖 海洋動植物的生長需要適宜的溫度范圍 ,但對溫度變化有一定的適應(yīng)性。如果溫度超出一定范圍就會使珊瑚礁出現(xiàn)白化。海水變暖,哪怕是1度,對珊瑚礁的影響也是巨大的。海水變暖主因還是二氧化碳的超量排放,影響到臭氧層,使地球產(chǎn)生溫室效應(yīng)。 后記:地球上有幾大生物多樣性非常集中的地方,陸地上的熱帶雨林,海洋中的珊瑚礁都是大自然贈予人類的瑰寶。了解它們,我們才能更好的利用它們,保護它們!因為本人知識面有限,文章中南美有不足之處,還望各位朋友雅正,不吝賜教。在此謝過! |
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