海藻的生态
第十一章：海藻的生态
第一节：海藻的生态区域
藻类在地球上的分布很广，从炎热的赤道至常年冰封的极地，无论是江河湖海、沟渠 塘堰，各种临时性积水，或是潮湿地表、墙壁、树干、岩石、甚至沙漠、积雪上都有藻类的踪迹。但藻类主要生活在水体中。藻类主要营自养自由生活，有的则营共生或寄生生活。藻类在长期演化过程中。以自身的形态构造、生理和生态特点适应着生活的环境，从而形成了各种生态类群(型) 。
就藻类生活环境的特点及其与环境的相互关系，主要可归纳浮游藻类、底栖藻类和附着藻类等生态类群。
其分布受温度（春夏秋冬）、盐度（单细胞藻类对环境的改变有很强的适应能力，由于世代时间极短，通过较小的遗传变异，在一定时间内即可适应于盐度的颇大变化。藻类细胞还能较迅速地合成多元醇或其衍生物、糖或多糖和某种氨基酸等渗透调节物，用以迅速调节细胞的渗透压，适应环境盐度的变化。很多淡水藻类耐盐上限达到15-20S ，有些淡水习见浮游植物如小颤藻、颗粒直链藻、飞燕角甲藻、铜绿微囊藻等甚至在150-180S 之间出现。盐藻Dunaliella salina Teod.是典型的盐水藻类，能耐受320的盐度。
一、海洋生物生态区的划分
（一）海岸的划分
1．沙砾港湾海岸
2．淤泥滩港湾海岸
3．大河口和淤泥质平原海岸
4．珊瑚礁海岸
5．陡峭的山地悬崖岸
（二）海岸以下的生态区划分
1．潮间带
潮间带是位于大潮期间潮水涨的最高的水面和退至最低线之间的地区，也是由基准面至最高朝线之间的地区。
2．浅海区
是潮间带以下，深至200米的海区，一般称为大陆棚。
3．深海区
大陆棚一下，即200—4000米深的海区。
二、潮间带的划分
1．潮上带
大潮期间潮水涨至最高的位置，即最高潮线以上，海水淹不到的地方，浪花可溅及的地带。
2．高潮带
小潮期间的高潮线与大满潮线之间的地带。
3．中潮带
小潮期间的低潮线与与小满潮线之间的地带。
4．低潮带
大潮期间，潮水退至最低的地带与小干潮线之间的地带。
5．潮下带
在最大的低潮时海水退不出来，永不露空的地带。
第二节：海藻生长的海洋环境
一、海藻的生态因子
（一）光照
光和热是从太阳辐射到地球上的两种辐射能的形态，生物圈内的光主要包含5种基本类型的电磁波。即：
⏹微波和无线电波：波长1m 以上；
⏹热红外线： 波长4×106-7600Å;
⏹可见光： 波长7600-3800 Å;
⏹紫外线： 波长3800-40.3 Å;
⏹X 射线和γ射线： 波长40.3-0.01 Å。
太阳辐射能按波长不同而顺序排列，称为太阳辐射光谱，就是以上5种电磁波。根据人肉眼所能感受到的光谱段，光可分为可见光和不可见光两部分。可见光光谱段的波长为7600-3800A, 也就是人眼能看到的白光。可见光谱中根据波长的不同，又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，如图所示。波长大于7600 Å和小于3800 Å的都是不可见光，前者为红外线，我们可借助于热的感受来察觉这种光的存在，地表热量基本上是由这部分太阳辐射能产生的，其波长越大，增热效应也越大，红外光被大气中的臭氧、水蒸气和二氧化碳吸收；后者叫紫外光，但其中波长短于2900 Å的部分被大气圈上层的臭氧吸收，所以紫外线部分真正到地面上来的，只有波长在2900-3800 Å之间的光波。紫外线具有杀伤生物的作用。如杀菌、引发皮肤癌和促进VD 合成。当臭氧层出现空洞时，将会增加地球表面的紫外光辐射，特别是UV-B(2800 -3200 Å)对生态系统的影响已引起人们的注意。
可见，光是太阳辐射能以电磁波形式投射到地球表面上的辐射线。光主要来自太阳辐射，其他星体的光仅占极小部分。光是生命的极为重要的生态因子之一。地球上所有生命都是依靠进入生物圈的太阳辐射能流来维持的。太阳辐射对地球表面和水体不仅带来光照，还直接产生热效应。光能影响有机体的理化变化，从而产生各种各样的生态学效应。
1．水体的光照条件
在大气层上界垂直于太阳光的平面上所受到的太阳辐射强度为8.10
J/(cm2·min), 被称为太阳系数。太阳辐射在遇到大气层的各种成分时，发生反射、吸收和散射，因此到达水面（地面）的强度有所减弱。
太阳辐射能到达水面的强度随太阳高度角、地理纬度、海拔高度、季节和大气状况而变化。一般地理纬度越高，年平均辐射量越小，季节变化在高纬度大于低纬度。 光对动物和植物的生存提供能量的来源。
（2）光直接影响植物的光合作用和色素的形成。没有光，绿色植物难以生存。水环境的光照条件远远不及陆地，即使在水的上层，光照强度也较空气中小得多，在水体的深处则是永远黑暗的。因此光在水生植物的生活中具有特别重要的生态意义。
（3）动植物对光的刺激都会产生一定的反应，如视觉、繁殖、发育、行为、分
布等。光的质量对海藻在海水中的垂直分布起着决定作用。日光的可见光部分可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等几种色光。这几种光透入到海水内的情况不同。红、橙、黄色光为长波光，很容易被海水所吸收，当照射到几米深的海水内就几乎全被吸收掉。绿、青、蓝是短波光，透入海水较深。各种藻类因体内所含色素不同，需要光线的波长也不同，在海水中的分布深度也就不同。如绿藻门的海藻体内含有叶绿素较多，它可利用红光和部分紫光，就生活在5—6米水深之处。在这个水深内是以绿藻门的海藻占优势的海滨水底植物。褐藻门的藻类体内含有藻褐素较多，它能利用橙光及部分黄光，在30—60米水深之处，褐藻占优势，是浅海底植物。红藻门的藻体内含有大量的藻红素，它主要利用绿光和黄光，这些光可透入海水百米深，在百米深之处主要是红藻。当你到海边采集时，如果从高潮线跟着海水的退却，走到低潮线，很清楚地看到绿藻在上层最繁茂、褐藻生长在较下层，红藻在最下层。
（二）温度
海水的温度变化幅度虽然不如陆地变化那样大，但对海藻的生长也有一定的影响。如石莼，能适应在温度变化很大的环境中生长，在大连一年四季都可采到。团扇藻需要在20—25℃的高温中才能生长，在大连从未发现过。紫菜的种类很多，从大连到海南岛都有，不同种类对温度的要求也不同，如紫菜属的甘紫菜、条斑紫菜（P ．yezoensis ）、边紫菜（P ．marginata ）是冷温性海藻，在大连从11月到来年4月都可采到，到5月由于水温上升（10℃以上）就很少见了，圆紫菜是暖温性海藻，生长在青岛以南的黄海南部东海和南海。海带是冷温性海藻在5—10℃孢子体生长良好，大连养殖海带产量较高，但南海产量就较低。
温度对藻类的分布具有重要影响。海藻的分布主要是以对温度的要求来决定的。如40 N°以北的海区是以海带属Laminaria 的存在为特征的, 在北半球40 N°以南是以马尾藻Sargassum 为特征的。淡水藻类对水温的适应性也各异，一些有鞭毛能运动的鞭毛藻类和小型藻类在冬天冰下水体中出现，许多硅藻和金藻在春秋季节出现，而有些蓝藻和绿藻仅在夏天水温较高时才出现。一些蓝藻如两栖颤藻Oscillatoria amphibia、O. carboniciphila、尖头颤藻O. acuminata 和温泉大颤藻O. principis thermalis（30~48℃）
1．温度对海藻生长、发育、繁殖的影响
2．温度的变化对藻类的孢子的萌发也有密切的关系
（三）盐度
藻类可分布于海水、淡水和内陆盐水中。由于单细胞藻类对环境的改变有很强的适应能力，由于世代时间极短，通过较小的遗传变异，在一定时间内即可适应于盐度的颇大变化。藻类细胞还能较迅速地合成多元醇或其衍生物、糖或多糖和某种氨基酸等渗透调节物，用以迅速调节细胞的渗透压，适应环境盐度的变化。很多淡水藻类耐盐上限达到15-20S （Beadle ，1981），有些淡水习见浮游植物如小颤藻、颗粒直链藻、飞燕角甲藻、铜绿微囊藻等甚至在150-180S 之间出现（Hammer, 1981；何志辉等，1990；赵文，1992）。盐藻Dunaliella salina Teod.是典型的盐水藻类，能耐受320的盐度。（三）pH 、无机盐
（四）潮汐和海浪
1．藻体与波浪的关系
2．波浪与孢子的关系
3．波浪与养分的吸收能力
二、藻类的生活型
从生活方式来看，藻类可以分成“浮游型”、“底栖型”和“漂浮型”三类。浮游在水里的单细胞藻，都是“浮游型”，例如单细胞的硅藻、甲藻、绿藻和丝状的蓝藻。住在岩石上或海底的，叫“底栖”比如专门附着在石头上的轮藻、紫菜和做果冻用的石花菜来大都有个“固着器”，像吸盘一样牢牢抓住附物，不让海浪冲走；“漂浮型”的马尾藻和大叶囊藻都有可爱的气囊，还可以在海中形成一大片的森林。
（一）浮游、漂流生活型
现代的藻类有九大家族——绿藻、蓝藻、裸藻、硅藻、甲藻、红藻、黄藻、金藻和褐藻。计有25000余种。在池水中最常见的，是属于绿藻家族的衣藻、小球藻、盘藻和团藻等浮游种类；在海水中，最主要的浮游种类，则属于硅藻家族成员，其次是甲藻家族成员。
藻类成员并非都是微小的浮游种类，它们之中也有“巨人”。早在400多年前，哥伦布在大西洋航行时，曾惊讶地进入了约有450平方公里的“马尾藻海”，海里漂浮着无数的马尾藻，最长的竟达五百多米，组成了奇异的海底森林；我们常吃
的海带，药用的石莼等，也都是巨型藻类。
一般具有鞭毛的称为浮游型；没有鞭毛的称为漂流型。
适应浮游生活的藻体形状：书227页
1．囊型
2．带型
3．线型
4．链状型
（二）底栖附生生活型
常见于一些底栖性的硅藻类，通过聚集附着在其他植物上。
（三）水底固着生活型
一般为多细胞大型海藻。基部常有固着器，借以固着在水底的各种基层上生活。
（四）共生和寄生
以藻类的繁殖延续后代方式，可以分为以下几种类型：
1．一年生型
2．多年生型
3．丝状体过渡类型
4．休眠过渡类型
作业：
1．潮间带是如何划分的？各带有什么特征？
2．影响藻类的生态因子有哪些？
3．藻类的生活方式有哪几种类型？