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海洋环境与生态为何会失衡

来源:鬼大爷(www.guidaye.com) 作者:鬼大爷 发表时间:2017-03-13

关于海洋上的环境与生态的的平衡,也是和陆地的都是有着不同,而对于海洋,也是一个在生态学中一个最重要领域之一,那么海洋环境与生态为何会失衡大胆如何?下面一起来看看吧。

海洋环境与生态为何会失衡

海洋环境与生态为何会失衡

海洋生态环境有何重要性

由于海水中生活条件的特殊,海洋中生物种类的成分与陆地成分迥然不同。就植物而言,陆地植物以种子植物占绝对优势,而海洋植物中却以孢子植物占优势。海洋中的孢子植物主要是各种藻类。由于水生环境的均一性,海洋植物的生态类型比较单纯,群落结构也比较简单。多数海洋植物是浮游的或漂浮的。但有一些固着于水底,或是附生的。

海洋植物区系的地理分布也服从地带性规律。与陆地植物区系不同的是寒冷的海域区系成分较为丰富,热带海洋中种属反而比较贫乏,这一点与陆地植物区系恰好相反。

海洋生物群落也像湖泊群落一样分为若干带:

1.潮间带 (intertidal) 或沿岸带 (1ittoralzone) 即与陆地相接的地区。虽然该带内的生物几乎都是海洋生物,但那里实际上是海陆之间的群落交错区,其特点是有周期性的潮汐。生活在潮间带的生物除要防止海浪冲击外,还要经受温度和水淹与暴露的急剧变化,发展出许多有趣的形态和生理适应。潮间带的底栖生物又因底质为沙质、岩石和淤泥分化为不同类型。

2.浅海带或亚沿岸带 (neritic 或 sublittoralzone) 包括从几米深到200米左右的大陆架范围,世界主要经济渔场几乎都位于大陆架和大陆架附近,这里具有丰富多样的鱼类。

3.浅海带以下沿大陆坡之上为半深海带 (bathylzone) ,而海洋底部的大部分地区为深海带 (abyssalzone) 深海带的环境条件稳定,无光,温度在0~4℃ 左右,海水的化学组成也比较稳定,底土是软的和粘泥的,压力很大(水深每增10m,压力即增加101.325kPa) 。食物条件苛刻,全靠上层的食物颗粒下沉,因为深海中没有进行光合作用的植物。由于无光,深海动物视觉器官多退化,或者具发光的器官,也有的眼极大,位于长柄末端,对微弱的光有感觉能力。适应高压的特征如薄而透孔的皮肤,没有坚固骨骼和有力肌肉。

4.大洋带 (pelagiczone) 从沿岸带往开阔大洋,深至日光能透入的最深界限。大洋区面积很大,但水环境相当一致,惟有水温变化,尤其是暖流与寒流的分布。大洋缺乏动物隐蔽所,但动物保护色明显。

红树林、珊瑚礁、马尾藻海都属于海洋中特殊的生物群落类型。河口湾是大陆水系进入海洋的特殊生态系统,由于许多河口湾是人类海陆交通要地,受人类活动干扰甚深,也易于出现赤潮,河口湾生态学是一个重要研究领域。

海洋科学

海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律,以及与开发利用海洋有关的知识体系。它的研究对象是占地球表面71%的海洋,包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈,以及海面上的大气边界层和河口海岸带等。

海洋科学的研究领域十分广泛,其主要内容包括对海洋的物理、化学、生物和地质过程的基础研究,海洋资源开发利用,以及海上军事活动等的应用研究。

由于海洋本身的整体性、海洋中各种自然过程相互作用的复杂性和主要研究方法、手段的共同性而统一起来,使海洋科学成为一门综合性很强的科学。

在太阳系的行星中,地球处于“得天独厚”的位置。地球的大小和质量、地球与太阳的距离、地球的绕日运行轨道以及自转周期等因素相互的作用和良好配合,使得地球表面大部分区域的平均温度适中(约15℃),以致它的表面同时存在着三种状态(液态、固态和气态)的水,且绝大部分是以液态海水的形式形成一个全球规模的含盐水体——世界大洋。因此,我们的地球又称为“水的行星”。

全球海洋总面积约3.6亿平方公里,约占地表总面积的71%。全球海洋的平均深度约3800米,最大深度11,033米。全球海洋的容积约为13.7亿立方公里,占地球总水量的97%以上。如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面,那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。

世界海洋每年约有50.5万立方公里的海水在太阳辐射作用下被蒸发,向大气供应87.5%的水汽。从海洋或陆地蒸发的水汽上升凝结后,又作为雨或雪降落在海洋和陆地上。陆地上每年约有4.7万立方公里的水在重力的作用下,或沿地面注入河流,或渗入土壤形成地下水,最终注入海洋,从而构成了地球上周而复始的水文循环。

海水是—种含有多种溶解盐类的水溶液。在海水中,水占96.5%左右,其余则主要是各种各样的溶解盐类和矿物,还有来自大气中的氧、二氧化碳和氮等溶解气体。世界海洋的平均含盐量约2.5%,而世界大洋的总盐量约为4.8亿亿吨。假若将全球海水里的盐分全部提炼出来,均匀地铺在地球表面上,便会形成厚约40米的盐层。

目前在海水中已发现的化学元素超出80种。组成海水的化学元素,除了构成水的氢和氧以外,绝大部分呈离子状态,主要有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、氟等11种,它们占海水中全部溶解元素含量的99%;其余的元素含量甚微,称为海水微量元素。

溶解于海水中的氧、二氧化碳等气体,以及磷、氮、硅等营养盐元素,对海洋生物的生存极为重要。海水中的溶解物质不仅影响着海水的物理化学特征,而且也为海洋生物提供了营养物质和生态环境。

海洋对于生命具有特别重要的意义。海水中主要元素的含量和组成,与许多低等动物的体液几乎一致,而一些陆地高等动物,甚至人的血清所含的元素成分也与海水类似。研究证明,地球上的生命起源于海洋,而且绝大多数的动物生活在海洋中。在陆地上,生物集中栖息在地表上下数十米的范围内,可是在海洋中,生物栖息范围可深达一万米。因此,研究生命起源的学者把海洋称作“生命的摇篮”。

海洋作为地球水圈的重要组成部分,同大气圈、岩石圈以及生物圈相互依存,相互作用,成为控制地球表面的环境和生命特征的一个基本环节。

由于水具有很高的热容量,因此世界海洋是大气中水汽和热量的重要来源,并参与整个地表物质和能量平衡过程,成为地球上太阳辐射能的一个巨大的储存器。在同一纬度上,由于海陆反射率的固有差异,海面单位面积所吸收的太阳辐射能约比陆地多25~50%。因此,全球大洋表层海水的年平均温度要比全球陆地上的平均温度约高10℃。

由于太阳辐射能在地球表面上分布的固有差异,赤道附近的水温显著地高于高纬度海区,因此,在海洋中导致暖流从赤道流向高纬度、寒流从高纬度流向赤道的大尺度循环。从而引起能量重新分布,使得赤道地区和两极的气候不致过分悬殊。

海面蒸发产生的大量水汽,可被大气环流及其他局部空气运动携带至数千公里以外,重新凝结成雨雪降落到所有大陆的表面,成为地球表面淡水的源泉。由此可见,海洋对全球天气和气候的形成,以至地球表面形态的塑造都有深远的影响。

海洋中的动物约16~20万种,植物一万多种。海洋中的生物,如同整个生物圈中的生物一样,绝大多数直接地或间接地依赖于光合作用而生存。海洋生物由海洋光合植物、食植性动物和食肉性动物逐级依赖和制约,组成了海洋食物链。

海洋作为一个物理系统,其中发生着各种不同类型和不同深度的海水运动和过程,对于海洋中的生物、化学和地质过程有着显著的影响。海水运动按其成因,大致分为:海水密度变化产生的“热盐”运动,如海面蒸发、冷却和结冰,以及海水混合等;海面风应力驱动形成的风生运动,如风海流和风生环流等;天体引力作用产生的潮汐运动;海水运动速度切变产生的湍流运动;各种扰动产生的波动,如风浪、惯性波和行星波等。

海洋是生物的生存环境,海水运动等物理过程会导致生物环境的改变。因此,不同的流系、水团具有不同的生物区系和不同的生物群落。海水运动或波动是海洋中的溶解物质、悬浮物和海底沉积物搬运的重要动力因素,因此,海洋中化学元素的分布和海洋沉积,以及海岸地貌的塑造过程都是不能脱离海洋动力环境的。反过来,海水的运动状况也与特定的地理环境、化学环境有关。这就是海洋自然环境的统一性的具体表现。

大洋地壳作为全球地壳的一个结构单元,具有不同于大陆地壳的一系列特点。陆壳较轻、较厚,比较古老;洋壳较重、较薄(缺失花岗岩层),相对年轻。在地壳的均衡作用下,陆壳质轻而浮起,洋壳质重而深陷。地球之所以存在着如此深广的海洋,是与洋壳的物质组成有关的。

由于海水的覆盖,海底地壳是难以直接观察的。近半个世纪以来,深海考察发现了海洋中有深度超过万米的海沟,长达上千公里的断裂带以及众多的海山:而给人印象最深的是存在着一条环绕全球、纵贯大洋盆地、延伸达80000公里的水下山脉体系。这条水下山脉纵贯大西洋和印度洋的洋盆中部,所以称为大洋中脊。在大洋中脊顶部发育有一条被断裂带错开的纵向的大裂谷,称为中央裂谷。 (鬼大爷www.guidaye.com)

关于 因破坏生态环境而造成灾难

生态平衡是动态的平衡。一旦受到自然和人为因素的干扰,超过了生态系统自我调节能力而不能恢复到原来比较稳定的状态时,生态系统的结构和功能遭到破坏,物质和能量输出输入不能平衡,造成系统成分缺损(如生物多样性减少等),结构变化(如动物种群的突增或突减、食物链的改变等),能量流动受阻,物质循环中断,一般称为生态失调,严重的就是生态灾难。

编辑本段温室效应——地球发烧之谜

温室效应是指二氧化碳、一氧化二氮、甲烷、氟利昂高温室气体大量排向大气层,使全球气温升高的现象。目前,全球每年向大气中排放的CO2大约为230亿吨。比20世纪初增加20%。至今仍以每年0.5%的速度递增,这必将导致全球气温变暖、生态系统破坏以及海平面的上升。据有关数据统计预测,到2030年全球海平面上升约20cm,到本世纪末将上升65cm,严重威胁到低洼的岛屿和沿海地带。

编辑本段臭氧层破坏——女娲后代需补天

臭氧层是高空大气中臭氧浓度较高的气层,它能阻碍过多的太阳紫外线照射到地球表面,有效地保护地面一切生物的正常生长。臭氧层的破坏主要是现代生活大量使用的化学物质氟利昂进入平流层,在紫外线作用下分解产生的原子氯通过连锁反应而实现的。最近研究表明,南极上空15-20千米间的低平流层中臭氧含量已减少了40%-50%,在某些高度,臭氧的损失可能高达95%。北极的平流层中也发生了臭氧损耗。臭氧层的破坏将会增加紫外线β波的辐射强度。据资料统计分析,臭氧浓度降低l%,皮肤癌增加4%,白内障发生则增加0.6%。到本世纪初,地球中部上空的臭氧层已减少了5%-10%,使皮肤癌患者人数增加了26%。

编辑本段土地退化和沙漠化——孕育沙漠的温床

土地退化和沙漠化是指由于人们过渡的放牧、耕作、滥垦滥伐等人为因素和一系列自然因素的共同作用,使土地质量下降并逐步沙漠化的过程。全球土地面积的15%已因人类活动而遭到不同程度的退化。土地退化中,水侵蚀占55.7%,风侵蚀占28%,化学现象(盐化、液化、污染)占12.1%,物理现象(水涝、沉陷)占4.2%。土壤侵蚀年平均速度为每公顷约0.5-2吨。全球每年损失灌溉地150万平方公顷。70%的农用干旱地和半干旱地已沙漠化,最为严重的是北美洲、非洲、南美洲和亚洲。在过去的20年里,因土地退化和沙漠化,使全世界饥饿的难民由4.6亿增加到5.5亿人。

编辑本段废物质污染及转移——工业文明的后遗症

废物质污染及转移是指工业生产和居民生活向自然界或向他国排放的废气、废液、固体废物等,严重污染空气,河流、湖泊、海洋和陆地环境以及危害人类健康的问题。目前,市场中约有7万一8万种化学产品,其中对人体健康和生态系统有危害的约有3.5万种,具有致癌、致畸和致灾变的有500余种。据研究证实,一节一号电池能污染60升水,能使十平方米的土地失去使用价值,其污染可持续20年之久。塑料袋在自然状态下能存在450年之久。当代“空中死神”——酸雨,其对森林土壤、湖泊及各种建筑物的影响和侵蚀已得到公认。有害废物的转移常常会演变成国际交往的政治事件。发达国家非法向海洋和发展中国家倾倒危险废物,致使发展中国家蒙受巨大危害,直接导致接受地的环境污染和对居民的健康影响。另据资料统计,我国城市垃圾历年堆存量已达60多亿吨,侵占土地面积达5亿平方米,城市人均垃圾年产量达440千克。

编辑本段森林面积减少——地球之肺溃疡

森林被誉为“地球之肺”、“大自然的总调度室”,对环境具有重大的调节功能。因发达国家广泛进口和发展中国家开荒、采伐、放牧,使得森林面积大幅度减少。据绿色和平组织估计,100年来,全世界的原始森林有80%遭到破坏。另据联合国粮农组织最新报告显示,如果用陆地总面积来算,地球的森林覆盖率仅为26.6%。森林减少导致土壤流失、水灾频繁、全球变暖、物种消失等。一味向地球索取的人类,已将生存的地球推到了一个十分危险的境地。

编辑本段生物多样性减少——人类将患“孤独症”

生物多种性减少是指包括动植物和微生物的所有生物物种,由于生态环境的丧失,对资源的过份开发,环境污染和引进外来物种等原因,使这些物种不断消失的现象。据估计,地球上的物种约有3000万种。自1600年以来,已有724个物种灭绝,目前已有3956个物种濒临灭绝,3647个物种为濒危物种,7240个物种为稀有物种。多数专家认为,地球上生物的1/4可能在未来20-30年内处于灭绝的危险,1990-2020年内,全世界5%-15%的物种可能灭绝,也就是每天消失40-140个物种。生物多样性的存在对进化和保护生物圈的生命维持系统具有不可替代的作用。

编辑本段水资源枯竭——逼近人类社会的危机

水是生命的源泉,水,似乎无所不在。然而饮用水短缺却威胁着人类的生存。目前,世界的年耗水量已达7万亿立方米,加之工业废水的排放,化学肥料的滥用,垃圾的任意倾倒,生活污水的剧增,使河流变成阴沟,湖泊变成污水地;滥垦滥伐造成大量水分蒸发和流失,饮用水在急剧减少。水荒,向人类敲响了警钟。据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河流受到污染,生化需氧量(BOD)值超过6.5毫克/升,水中氮和磷污染,污染河流含磷量均值为未受污染河流平均值的2.5倍。另据联合国统计,目前全世界已有100多个国家和地区生活用水告急,其中43个国家为严重缺水,危及20亿人口的生存,其主要分布在非洲和中东地区。许多科学家预言:水在21世纪将成为人类最缺乏的资源。正如人们所希望的,不要让人类的眼泪成为地球上最后一滴水。

编辑本段核污染——摆脱不掉的阴影

核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至核爆炸而引起的反射性污染。其危害范围大,对周围生物破坏极为严重,持续时期长,事后处理危险复杂。如1986年4月,前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故,13万人被疏散,经济损失达150亿美元。

编辑本段海洋污染——致命蓝色国土

海洋被誉为“国防的前线、贸易的通道、资源的宝库、云雨的故乡、生命的摇篮”。然而,她正受到严重的污染。海洋污染常见的主要有原油污染、漂浮物污染和有机化合物污染及其引起的赤潮、黑潮。海洋污染直接导致海洋环境的恶化,生物品种的减少。

编辑本段噪音污染——永无宁日的呐喊

工业机器、建筑机械、汽车飞机等交通运输工具产生的高强度噪音,给人类生存环境造成极大破坏,严重影响了人类身体的健康。

人口爆炸,已使地球不堪重负;环境污染,已使其伤痕累累;生态失衡,已使她失去了昔日的辉煌;物种灭绝危及整个生物圈。面对无穷无尽的污染,河流在悲泣,泉水在呻吟,海水在怒号。森林匿迹,溪流绝唱,草原退化,流沙尘扬。我们的地球,正超负荷运转;我们的家园,正走向衰亡,人类的警钟,是自己把她敲响,挽救自然,挽救生态,挽救环境,挽救地球已刻不容缓。否则,人类的末日将是自己酿造的一杯毒酒。

环境污染的原因

总的来说,环境污染可以是人类活动的结果,也可以是自然活动的结果,或是这两类活动共同作用的结果。如火山喷发,往大气中排放大量的粉尘和二氧化硫等有害气体,同样也造成大气环境的污染。但通常情况下,环境污染更多地是由人类活动,特别是社会经济活动引起的。我们平常所指的就是这类源于人类活动的环境污染。人类活动之所以会造成环境污染,是因  为人类跟其他生物有一个根本差别:人类除了进行自身的生产外,还进行更大规模的物质生产,而后者是其他所有生物都没有的。由于这一点,人类活动的强度远远大于其他生物。例如,对生态系统中水的利用,其他生物仅取用满足其生存要求的量,而人类对水的利用则不知道要比其他生物多多少倍,多到有的局部生态系统所有的水都不够用。污染物的排放源称为污染

源。各种污染源的情况将在第四节讲述。

对环境污染可以从不同角度进行分类。根据受污染的环境系统所属类型或其中的主导要素,可分为大气污染,水体污染,土壤污染等等;按污染源所处的社会领域,可分为工业污染、农业污染、交通污染等等;按照污染物的形态或性质,可分为废气污染,废水污染、固体废弃物污染、以及噪声污 染、辐射污染等。

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文章标题:海洋环境与生态为何会失衡
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