水域生态系统课件

水域生态系统2010/2011/1水与生命水与生命生态系统生态系统水域生态系统水域生态系统水生生物生态类群水生生物生态类群水生生物群落水生生物群落水生生物的适应水生生物的适应水生生物群落水生生物群落2010/2011/1水与生命水与生命生态系统生态系统生态系统生态系统概念概念生态系统生态系统组成组成生态系统生态系统能量流和物质流能量流和物质流生态系统生态系统多样性多样性2010/2011/1水与生命水与生命概念概念生态系统：在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。2010/2011/1水与生命水与生命组成组成非生物环境：阳光、水、土壤、大气等非生物环境：阳光、水、土壤、大气等生产者：能从简单的无机物制造食物的自养生物，主要指生产者：能从简单的无机物制造食物的自养生物，主要指 植物。植物。消费者：直接或间接依赖于生产者所制造的有机物的异养消费者：直接或间接依赖于生产者所制造的有机物的异养 生物，主要指动物。生物，主要指动物。分解者：把动植物复杂有机物分解成生产者可重新利用的分解者：把动植物复杂有机物分解成生产者可重新利用的 简单物质的生物，主要指各类细菌和真菌等。简单物质的生物，主要指各类细菌和真菌等。2010/2011/1水与生命水与生命物质流和能量流物质流和能量流2010/2011/1水与生命水与生命生态系统多样性生态系统多样性2010/2011/1水与生命水与生命生态系统多样性生态系统多样性2010/2011/1水与生命水与生命水域生态系统水域生态系统水域生态系统水域生态系统基本特征基本特征水域生态系统水域生态系统组成组成水域生态系统水域生态系统物质流物质流水域生态系统水域生态系统能量流能量流水域生态系统水域生态系统类型类型2010/2011/1水与生命水与生命基本特征基本特征1、水生态系统的第一个显著特征是水作为生物的栖息环境。水的理化性质决定了水生态系统中的生物成份与陆地生态系统有明显的区别。2、强大的溶解能力使得天然水域中含有很多溶解状态的无机和有机物质，可被水生生物直接利用；3、水环境中的温度状况比陆地上稳定，有利于水生生物的生长发育；2010/2011/1水与生命水与生命4、天然水体中的光照强度明显地低于陆地。水体中的光照强度则随水深的增加呈对数下降，在纯海水的100米深处，光强仅有水面的7%。2010/2011/1水与生命水与生命5、由于浮游植物个体小，生命短，繁殖快,但利用也快，因而产量高而现存量不高，出现生物量倒金字塔。2010/2011/1水与生命水与生命组成组成生产者：生产者：藻类、高等植物、光合细菌；消费者：浮游动物、底栖动物和游泳动物。水生动物的摄食类型：流水中的附着滤食者（Sessile filter-feeder in flowing water）表面撕食者（Surface grazer）研食者（Comminuter）沉积物或腐屑摄食者 天然水体中，鱼类在任何食物链中均位于最末端的位置。2010/2011/1水与生命水与生命牧食食物链光能光能营养物营养物初级生产者初级生产者植食性浮游动物植食性浮游动物植食性底栖动物植食性底栖动物植食性鱼类植食性鱼类肉食性浮游动物肉食性浮游动物肉食性鱼类肉食性鱼类肉食性底栖动物肉食性底栖动物2010/2011/1水与生命水与生命碎屑（腐食）食物链外源有机物外源有机物植物残体植物残体动物残体和粪动物残体和粪细菌细菌浮游动物浮游动物滤食性鱼类滤食性鱼类底栖动物底栖动物肉食性鱼类肉食性鱼类2010/2011/1水与生命水与生命浮浮游游生生物物死死亡亡后后分分解解很很快快：死死亡亡后后立立即即损损失失21%21%，4 4小小时时后后损损失失36%36%，1 1天天后后损损失失掉掉总总物物质质的的50%50%，然然后后分分解解过过程程变变慢慢，1010天后损失达到总量的天后损失达到总量的75%75%。浮浮游游动动物物死死亡亡4 4小小时时后后50%50%的的磷磷释释放放出出，一一天天结结束束时时70%70%的的磷磷释释放放出出，释释放放出出的的磷磷能能够够在在水水中中被被测测到到（KrauseKrause，19591959）。）。浮浮游游植植物物死死亡亡数数小小时时后后25-75%25-75%的的磷磷释释放放出出（RichneyRichney，19771977）。即即使使是是腐腐屑屑，通通过过自自身身分分解解和和细细菌菌利利用用，30-40%30-40%的磷被快速释放出来（的磷被快速释放出来（LeonovLeonov，19801980）。）。2010/2011/1水与生命水与生命能量流能量流Krokhin（1959）得出苏联一个湖泊水层食物链中能量传递效率：浮游植物 100%浮游动物 11.6%食浮游生物鱼类 1.5%捕食性鱼类 0.1%Neuwrck从Erken湖中获得如下数据（湿重/秋季）mg/cm2%初级生产者 160 100初级消费者 43 27次级消费者 7 4.4终极消费者 0.01 0.006 2010/2011/1水与生命水与生命水域生态系统类型按水化学性质分类：淡水生态系统 海洋生态系统按水的运动分类：流水生态系统 静水生态系统2010/2011/1水与生命水与生命淡水生态系统淡水生态系统在淡水中由生物群落及其环境相互作用所构成的在淡水中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。自然系统。分为静水的和流动水的两种类型。前者指分为静水的和流动水的两种类型。前者指淡水湖淡水湖泊、沼泽、池塘和水库泊、沼泽、池塘和水库等；后者指等；后者指河流、溪流河流、溪流和和水渠等。水渠等。具有易被破坏、难以恢复的特征。具有易被破坏、难以恢复的特征。2010/2011/1水与生命水与生命湖泊湖泊池塘池塘水库水库沼泽沼泽2010/2011/1水与生命水与生命2010/2011/1水与生命水与生命海洋生态系统海洋生态系统海洋生态系统是海洋中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统，相互之间缺乏明显的分界线。特殊的海洋生态系统。2010/2011/1水与生命水与生命海洋生态系统分布海洋生态系统分布海岸带：海洋与陆地交界区域。浅海带：水深在200m左右，主要是大陆架。上涌带：可以将许多矿物质带到浅海带或远海带的表层.远洋带：包括了表层、中层、深层和极深的海底。2010/2011/1水与生命水与生命特殊的海洋生态系统黑潮流域生态系统上升流生态系统河口生态系统潮间带生态系统红树林生态系统珊瑚礁生态系统海岸带湿地生态系统深海热泉生物群落2010/2011/1水与生命水与生命黑潮生态系统黑潮得名于其较其他正常海水的颜色深，这是由于黑潮内所含的杂质较少，阳光穿透过水的表面后，较少被反射回水面。自菲律宾开始，穿过台湾东部海域，沿着日本往东北向流，在与亲潮相遇后汇入东向的北太平洋洋流。黑潮将来自热带的温暖海水带往寒冷的北极海域，将冰冷的极地海水温暖成适合生命生存的温度。黑潮流域中可捕捉到为数可观的洄游性鱼类，及其他受这些鱼类所吸引过来觅食的大型鱼类。2010/2011/1水与生命水与生命上升流生态系统深层海水缓慢上升的现象称为上升流现象。当季风沿海岸线吹刮时，在岛屿和海岬的背风侧会产生大片的上升流，暗礁周围和北半球较强的逆时针流旋中，以及水团的边界处，都会产生局地的上升流。上升流可把深海区的海水营养盐带到表层提供了丰富的饵料使该海区成为渔场。2010/2011/1水与生命水与生命河口生态系统河口生态系统河口生态系统位于流域生态系统与海洋生态系统的交汇处。来自陆地的河水径流与海水在河口相互混合，水体中的生物群落也处于陆地与海洋生态系统之间的过渡状态。河口区生物多样性指数较高，是动物产卵场、育幼及索饵场所。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，也易于出现污染.黄河入海口黄河入海口黄河入海口黄河入海口2010/2011/1水与生命水与生命高潮带高潮带中潮带中潮带低潮带低潮带滨螺滨螺 藤壶藤壶牡蛎；藤壶牡蛎；藤壶;藻藻褐藻、红藻带褐藻、红藻带有明显的垂直分带有明显的垂直分带的特点的特点潮间带生态系统所谓潮间带，即是指大潮期所谓潮间带，即是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸，也就是海水潮位间的海岸，也就是海水涨至最高时所淹没的地方开涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水始至潮水退到最低时露出水面的范围。面的范围。退潮后，在低潮线以上积水退潮后，在低潮线以上积水的小水池称为潮池。此的小水池称为潮池。此处栖地环境时而干燥时而潮处栖地环境时而干燥时而潮湿、温度时高时低、盐度也湿、温度时高时低、盐度也是时时变化，可以说微环境是时时变化，可以说微环境的变化非常大。潮池的生物的变化非常大。潮池的生物必须具有忍受每日温差和含必须具有忍受每日温差和含氧量剧烈变化的能力氧量剧烈变化的能力.2010/2011/1水与生命水与生命红树林生态系统红树植物是一类生长在热带和亚热带海岸潮间带的的木本植物群落。由于树木富含单宁，木质显红色，因而称为“红 树“。例如，红树、秋茄树、红茄冬、海莲和木榄等。当退潮以后，红树植物在海边形成一片绿油油的“海上林地”。2010/2011/1水与生命水与生命红树林由于地处海陆交界，形成了一些特征来适应这种特殊的生存环境。“胎生现象”就是其中最显著的特征之一。不少红树植物的果实成熟后，并不脱离母树，而是继续萌发生长出绿色的笔杆状胚轴，胚轴成熟后才离开母树落入海水或淤泥中。2010/2011/1水与生命水与生命珊瑚礁生态系统珊瑚礁生态系统以珊瑚礁为依托的生态系统。造礁珊瑚以其形状复杂的骨骼形成多样的生活场所,成为其他生物生活的基础和依存物。由于珊瑚礁环境水体稳定、光照充足,所以形成了与周围海洋环境不同的特殊的生态系统。为各种喜礁生物提供作为栖息、附着或庇护的场所。2002年，科学家首次确定全球十大珊瑚礁保护区。它们占海洋总面积0.017%，却包含了34%的海洋特有生物种。2010/2011/1水与生命水与生命海岸带湿地生态系统海岸湿地指低潮时水深6m以下的海域及其沿岸水浸湿地带。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水，是介于陆地和水体之间的过渡带。包括多种类型，珊瑚礁、滩涂、红树林、海岸带范围内的淡水湖泊等都属于海岸湿地。海岸带生态系统属海陆相交的过渡带，具有高生产力、高梯度变化和高脆弱性等特征，具有非常重要的生态、经济和社会价值。2010/2011/1水与生命水与生命深海热泉生态系统深海热泉生态系统热液喷口是海底的间歇泉，热液喷口是海底的间歇泉，人们称它为海底热泉。人们称它为海底热泉。19771977年年，科学家在加拉帕戈，科学家在加拉帕戈斯裂缝首次发现海底热泉。斯裂缝首次发现海底热泉。发现的热泉都分布在于太平发现的热泉都分布在于太平洋和大西洋的海脊附近，平洋和大西洋的海脊附近，平均均深度深度为海平面以下为海平面以下21002100米。米。海水从开口处渗入地壳，被海水从开口处渗入地壳，被炽热的炽热的岩浆岩浆“烧烧”得滚烫。得滚烫。加热后的海水回流，又从地加热后的海水回流，又从地壳的小缝隙里涌出，形成了壳的小缝隙里涌出，形成了海底热泉。热泉的过热水喷海底热泉。热泉的过热水喷出时，温度可以高达出时，温度可以高达400400摄摄氏度。氏度。2010/2011/1水与生命水与生命在热泉区以外像荒芜在热泉区以外像荒芜沙漠的深海海底，仍沙漠的深海海底，仍出现了蠕虫、海星及出现了蠕虫、海星及海葵这些生物。海葵这些生物。热泉生物能够生存完热泉生物能够生存完全是依靠化学自营细全是依靠化学自营细菌的初级生产者。菌的初级生产者。2010/2011/1水与生命水与生命水生生物的生态类型依生活方式或生活习性：依生活方式或生活习性：浮游生物浮游生物自游生物自游生物底栖生物底栖生物周丛生物周丛生物漂浮生物漂浮生物2010/2011/1水与生命水与生命浮游生物（plankton）是借助于水的浮力营浮游生活的生物，包括浮游植物与浮游动物。常见的浮游植物有硅藻、绿藻和蓝藻，浮游动物则以枝角类、桡足类、轮虫和原生动物为主。这类生物的个体一般都很小，通常缺乏主动游泳能力，其运动在不同程度上依赖于水流。2010/2011/1水与生命水与生命浮游植物浮游植物2010/2011/1水与生命水与生命浮游动物浮游动物2010/2011/1水与生命水与生命自游生物（nekton）是运动能力很强的一类大型动物，往往能进行长距离的游泳或克服较急的水流，包括鱼类、两栖类、大型游泳昆虫等。2010/2011/1水与生命水与生命底栖生物（底栖生物（benthos）是固着或随着在水底是固着或随着在水底或者生活在沉积物中或者生活在沉积物中的生物。的生物。包括底生植物和底栖包括底生植物和底栖动物，前者有水生高动物，前者有水生高等植物和着生藻类，等植物和着生藻类，后者如环节动物、节后者如环节动物、节肢动物、软体动物等。肢动物、软体动物等。2010/2011/1水与生命水与生命周丛生物（周丛生物（periphyton）是生长在淹没于水中的是生长在淹没于水中的各种基质（如沉水植物，各种基质（如沉水植物，木桩、石头等）表面的木桩、石头等）表面的生物群。生物群。主要包括着生藻类、原主要包括着生藻类、原生动物和轮虫。生动物和轮虫。2010/2011/1水与生命水与生命漂浮生物（漂浮生物（neuston）是生活在水表面的生是生活在水表面的生物。物。常见有几种水生高等常见有几种水生高等植物和水生昆虫。植物和水生昆虫。2010/2011/1水与生命水与生命水生生物群落水生生物群落生物群落生物群落水生生物群落水生生物群落水生生物群落类型水生生物群落类型2010/2011/1水与生命水与生命生物群落生物群落生活在同一栖息地的各类生物分布在不同的空间生活在同一栖息地的各类生物分布在不同的空间层次和占据着各自的生态位，彼此之间存在着复层次和占据着各自的生态位，彼此之间存在着复杂的相互关系，这些生物种群的集合体，被称为杂的相互关系，这些生物种群的集合体，被称为生物群落。生物群落。2010/2011/1水与生命水与生命水生生物群落水生生物群落一定水域中各种生物一定水域中各种生物的聚合称为水生生物的聚合称为水生生物群落（群落（aquatic community）2010/2011/1水与生命水与生命水生生物群落类型水生生物群落类型按水的流动性来分：静水生物群落（Standing Water）、流水生物群落（Moving Water）按主要生物生活习性划分：浮游生物群落、底栖生物群落按生境划分：海洋群落、淡水群落2010/2011/1水与生命水与生命静水生物群落静水是指陆地上的静水是指陆地上的湖泊、沼泽、池塘湖泊、沼泽、池塘和水库等。和水库等。由边缘向中心，水由边缘向中心，水深逐渐增大，形成深逐渐增大，形成生态特点不同的亚生态特点不同的亚系统：系统：沿岸带沿岸带、敞敞水带水带、深水带深水带。2010/2011/1水与生命水与生命沿岸带群落沿岸带群落从水面线以下到大型植物分从水面线以下到大型植物分布的下限，为沿岸带的范围。布的下限，为沿岸带的范围。挺水植物带挺水植物带植物的茎叶植物的茎叶高出水面，主要包括芦苇、高出水面，主要包括芦苇、蒲草、菰、莲等。蒲草、菰、莲等。浮叶植物带浮叶植物带植物的叶浮植物的叶浮在水面，主要有菱、睡莲等；在水面，主要有菱、睡莲等；沉水植物带沉水植物带植物体完成植物体完成沉没在水下，主要种类为眼沉没在水下，主要种类为眼子菜科植物，其次有苦草、子菜科植物，其次有苦草、黑藻、聚草等。黑藻、聚草等。2010/2011/1水与生命水与生命敞水带群落敞水带群落沿岸带以外从水面直到光的有效透射深度（即补沿岸带以外从水面直到光的有效透射深度（即补偿深度）为止的水层称敞水带。偿深度）为止的水层称敞水带。生产者包括浮游植物和一些浮游自养菌。生产者包括浮游植物和一些浮游自养菌。消费者主要包括浮游动物和各种鱼类。消费者主要包括浮游动物和各种鱼类。2010/2011/1水与生命水与生命深水带群落深水带群落敞水带以下，即由补偿深度直至水底的区域是深敞水带以下，即由补偿深度直至水底的区域是深水带。水带。仅见于深水湖泊或水库中。是湖泊的黑暗区域。仅见于深水湖泊或水库中。是湖泊的黑暗区域。缺少生产者。缺少生产者。消费者主要为三类动物：摇蚊幼虫及颤蚓类；球消费者主要为三类动物：摇蚊幼虫及颤蚓类；球蚬类；幽蚊幼虫。蚬类；幽蚊幼虫。2010/2011/1水与生命水与生命流水生物群落流水生物群落其主要代表是大小河流。河流的上游分为急流区和滞水区，下游二者区别消失，通称河道区。2010/2011/1水与生命水与生命急流区此区流速大。生产者多为丝状附着藻类。动物以各种昆虫幼虫为主。2010/2011/1水与生命水与生命滞水区水较深 但水流平缓。生产者为丝状藻及一些沉水植物。消费者在无脊椎方面主要为穴居或埋藏生物。鱼类也常出现。2010/2011/1水与生命水与生命河道区河床沿岸可生长挺水植物和沉水植物，也可存在浮游生物群落。消费者方面则河流种及静水种都可出现。2010/2011/1水与生命水与生命浮游生物群落浮游生物群落浮游生物的大小一般从几微米到几百微米，通常浮游生物的大小一般从几微米到几百微米，通常只有在显微镜下才能看到。只有在显微镜下才能看到。浮游生物群落没有形成大的宏观结构，其外貌通浮游生物群落没有形成大的宏观结构，其外貌通常是看不见的，仅当浮游植物形成水华或某些浮常是看不见的，仅当浮游植物形成水华或某些浮游动物大量繁殖并聚群时，可以从水色中反映出游动物大量繁殖并聚群时，可以从水色中反映出来。来。群落中各成员在群落中的地位也不一样，有终身群落中各成员在群落中的地位也不一样，有终身浮游生活的，有阶段性和偶然性的。浮游生活的，有阶段性和偶然性的。2010/2011/1水与生命水与生命底栖生物群落底栖生物群落由各类底栖生物组成的，它们或是生活于水底土由各类底栖生物组成的，它们或是生活于水底土壤的表面，或是生活于土层之中，因此相应地可壤的表面，或是生活于土层之中，因此相应地可划分为土外底栖生物和土内底栖生物两类。划分为土外底栖生物和土内底栖生物两类。底栖生物有附着、攀爬、爬行、穴居以及暂时游底栖生物有附着、攀爬、爬行、穴居以及暂时游动等各种生活方式，因此可把它们再划分为若干动等各种生活方式，因此可把它们再划分为若干生态类型：主要有固着生物、周丛生物、底埋生生态类型：主要有固着生物、周丛生物、底埋生物、物、钻蚀生物钻蚀生物和在水底匍匐或暂时游泳的和在水底匍匐或暂时游泳的水底游水底游动动物动动物。2010/2011/1水与生命水与生命船蛆船蛆2010/2011/1水与生命水与生命虾虾2010/2011/1水与生命水与生命水生生物的适应水生生物的适应水生动物水生动物面临的问题及适应特征面临的问题及适应特征大型植物大型植物面临的问题及适应特征面临的问题及适应特征群落的适应：群落的适应：水面区群落适应水面区群落适应 水层区群落适应水层区群落适应 水底区群落适应水底区群落适应 流水区群落适应流水区群落适应2010/2011/1水与生命水与生命水生动物面临的问题及适应特征水生动物面临的问题及适应特征压力随深度变化大水的水的浮力浮力大大水的阻力大：水中运动时所受到的阻力比陆生动物在空气中所受阻力大。水中水中溶氧溶氧少：水中溶氧量的多少是水生生物的限少：水中溶氧量的多少是水生生物的限制因素之一。制因素之一。水体盐浓度水体盐浓度与体液不同：与体液不同：2010/2011/1水与生命水与生命压力变化适应压力变化适应增加身体通透性：适应深海高压环境的鱼类，其皮肤组织的通透性通常很大，骨骼和肌肉不发达，一般没有鳔。肺泡中停止气体交换:鲸在潜水时，胸部会随外界压力的增加而收缩，肺也随之缩小，肺泡自然变厚，气体交换停止。这样氮气就不会溶解于血液中，自然不会患潜水病了。2010/2011/1水与生命水与生命浮力适应浮力适应水的密度大，它能把水生动物的肌体托起来，所水的密度大，它能把水生动物的肌体托起来，所以水生动物一般不用象陆地脊椎动物那样的四肢。以水生动物一般不用象陆地脊椎动物那样的四肢。身体的增大也不像陆地动物那样受到支持骨架增身体的增大也不像陆地动物那样受到支持骨架增加的限制，因此身体可以发展到很大。加的限制，因此身体可以发展到很大。浮游生活：水的浮力较大，水生生物能漂浮在一浮游生活：水的浮力较大，水生生物能漂浮在一定的水层当中，使水中能够存在浮游生物。定的水层当中，使水中能够存在浮游生物。2010/2011/1水与生命水与生命阻力适应阻力适应有的具有流线型体形，减少阻力。利用水的密度来推进自己。漂浮在一定的水层当中。2010/2011/1水与生命水与生命直接吸收水中溶解的氧气直接吸收水中溶解的氧气直接通过细胞膜（体表）直接通过细胞膜（体表）扩散呼吸：原生动物、扩散呼吸：原生动物、海绵动物、腔肠动物、海绵动物、腔肠动物、轮虫。轮虫。疣足呼吸：多毛类疣足呼吸：多毛类用鳃呼吸：鱼类、软体用鳃呼吸：鱼类、软体动物、甲壳动物动物、甲壳动物O O2 2COCO2 22010/2011/1水与生命水与生命将空气带入水中将空气带入水中2010/2011/1水与生命水与生命渗透调节渗透调节淡水中动物排除较稀的淡水中动物排除较稀的尿液尿液海水中动物有的体液浓海水中动物有的体液浓度和海水一样。度和海水一样。有的有专门的排盐结构：有的有专门的排盐结构：软骨鱼类有开口于直肠软骨鱼类有开口于直肠的直肠腺，在爬行类和的直肠腺，在爬行类和鸟类有开口于鼻腔的鼻鸟类有开口于鼻腔的鼻腺，龟的开口于眼窝的腺，龟的开口于眼窝的泪腺，已变为盐腺。泪腺，已变为盐腺。2010/2011/1水与生命水与生命渗透调节方式渗透调节方式海洋动物海洋动物 鲨鱼和无脊椎动物：等渗调节鲨鱼和无脊椎动物：等渗调节 硬骨鱼：低渗调节硬骨鱼：低渗调节淡水硬骨鱼：淡水硬骨鱼：高渗调节高渗调节河口洄游及广盐性鱼类：河口洄游及广盐性鱼类：变渗和等渗调节变渗和等渗调节海产硬骨鱼淡水硬骨鱼2010/2011/1水与生命水与生命大型植物面临的问题及适应特征对对低氧低氧的耐受性的耐受性光照光照压力压力无机碳无机碳的供应的供应其它的机理：其它的机理：生长生长、繁殖繁殖、种子散播种子散播等等2010/2011/1水与生命水与生命要克服根系周围低氧量的问题至少有两个途径：要克服根系周围低氧量的问题至少有两个途径：一个是结构方面的（一个是结构方面的（根根、茎茎、叶叶体积的大部分是体积的大部分是由气隙或腔隙组成的由气隙或腔隙组成的 ）；）；另一个是生物化学方面的（对普通产物乙醇的耐另一个是生物化学方面的（对普通产物乙醇的耐性，厌氧代谢）性，厌氧代谢）2010/2011/1水与生命水与生命对湖泊中大型维管束植物限制在约对湖泊中大型维管束植物限制在约10m10m深处。深处。2010/2011/1水与生命水与生命碳短缺可能导致光合作用受到限制碳短缺可能导致光合作用受到限制一般情况下不会短缺。一般情况下不会短缺。2010/2011/1水与生命水与生命根水生植物的根，在形态水生植物的根，在形态构造，功能上都较退化，构造，功能上都较退化，有的甚至无根。贮气组有的甚至无根。贮气组织发达。维管束退化。织发达。维管束退化。根的吸收作用降低，主根的吸收作用降低，主要起固定植物体的作用。要起固定植物体的作用。2010/2011/1水与生命水与生命茎水生植物，尤其是沉水植物茎水生植物，尤其是沉水植物茎幼嫩而纤细，机械组织不发达，幼嫩而纤细，机械组织不发达，茎的可曲性很大。茎的可曲性很大。许多沉水植物体形的大小均随许多沉水植物体形的大小均随水的深度而变水的深度而变.例如狐尾藻在例如狐尾藻在1010厘米深的水中，它只有厘米深的水中，它只有1010厘厘米高，节间非常短，但在米高，节间非常短，但在2 2米米深的水中，其植株可高达深的水中，其植株可高达2 2米米以上。以上。细胞间隙很发达，常形成很大细胞间隙很发达，常形成很大的气室，以贮藏气体，便于内的气室，以贮藏气体，便于内部细胞进行气体交换，而且还部细胞进行气体交换，而且还可以增加轻巧性易于漂浮。可以增加轻巧性易于漂浮。2010/2011/1水与生命水与生命叶叶细胞间隙发达细胞间隙发达 或叶柄或叶柄膨大。膨大。2010/2011/1水与生命水与生命由于大型植物个体巨大以及由此而来的非光合作用组织比由于大型植物个体巨大以及由此而来的非光合作用组织比例较大，大型植物的补偿点例较大，大型植物的补偿点(那里总光合作用呼吸作用那里总光合作用呼吸作用)和小型藻类相比，处于较高的光合作用速率和光照强度位和小型藻类相比，处于较高的光合作用速率和光照强度位置大型植物不能进人有浮游植物生存的光亮带深处置大型植物不能进人有浮游植物生存的光亮带深处一般沉水的维管植物可以在一般沉水的维管植物可以在5 51010米处生存，米处生存，1010米以下就米以下就很少有维管植物生长。很少有维管植物生长。有些藻类（如红藻）可以生活在有些藻类（如红藻）可以生活在20203030米的海水中，这是米的海水中，这是因为红藻的藻红素对深水中的短波光（蓝绿光）有补色效因为红藻的藻红素对深水中的短波光（蓝绿光）有补色效应，如红藻主要由藻红素和类胡萝卜素吸收蓝绿光。这是应，如红藻主要由藻红素和类胡萝卜素吸收蓝绿光。这是植物在长期演化过程中对深水中光质变化的生理适应。植物在长期演化过程中对深水中光质变化的生理适应。大型植物大型植物叶片形态叶片形态有利于接受更多的阳光。有利于接受更多的阳光。2010/2011/1水与生命水与生命叶片形态水环境的光照强度微弱，所以水生植物的叶片通水环境的光照强度微弱，所以水生植物的叶片通常常较薄较薄，有的，有的叶片细裂叶片细裂如丝或是呈线状；有的呈如丝或是呈线状；有的呈带状；有的叶子宽大呈透明状。带状；有的叶子宽大呈透明状。叶绿体不仅分布在叶肉细胞中，还分布在表皮的叶绿体不仅分布在叶肉细胞中，还分布在表皮的细胞内，并且叶绿体能够随着原生质的流动而向细胞内，并且叶绿体能够随着原生质的流动而向迎光面，这样就可以有效地利用水中的微弱光照迎光面，这样就可以有效地利用水中的微弱光照进行光合作用。进行光合作用。叶的形态构造变化多样：叶的形态构造变化多样：异叶现象异叶现象2010/2011/1水与生命水与生命浮水叶浮水叶叶漂浮水面，构造比较叶漂浮水面，构造比较复杂，为背腹异面叶。复杂，为背腹异面叶。必须时时平稳地维持在必须时时平稳地维持在水面，因此叶片多成圆水面，因此叶片多成圆形或椭圆形。形或椭圆形。2010/2011/1水与生命水与生命沉水叶沉水叶其形态构造具有典型其形态构造具有典型的水生性。的水生性。叶向两个方向发展：叶向两个方向发展：一是叶变得纤细，分一是叶变得纤细，分裂为多数细长的裂片；裂为多数细长的裂片；减少水的冲击。减少水的冲击。二是叶呈较大薄膜状，二是叶呈较大薄膜状，能减少阻力，增加相能减少阻力，增加相对表而积，适应水中对表而积，适应水中光照弱的特点。光照弱的特点。2010/2011/1水与生命水与生命异叶现象异叶现象挺水叶：为了与空气接挺水叶：为了与空气接触，它有陆生植物相同触，它有陆生植物相同的构造的构造.沉水叶：裂片细丝状。沉水叶：裂片细丝状。2010/2011/1水与生命水与生命生长水生植物受水环境的水生植物受水环境的影响，春季较陆生植影响，春季较陆生植物发生迟，冬季死去物发生迟，冬季死去较陆生植物迟。较陆生植物迟。2010/2011/1水与生命水与生命繁殖环境对花粉传布不及陆地可靠，进行无性繁殖较环境对花粉传布不及陆地可靠，进行无性繁殖较有性繁殖有利得多，所以有性繁殖有利得多，所以无性繁殖无性繁殖就成为主要的就成为主要的繁殖方法了。繁殖方法了。有性繁殖：植物体的授粉作用除由昆虫、风力作有性繁殖：植物体的授粉作用除由昆虫、风力作媒介外，还可借助水力来授粉，这称为媒介外，还可借助水力来授粉，这称为水媒花水媒花。沉水植物的繁殖器官往往都较特化。所有沉水植沉水植物的繁殖器官往往都较特化。所有沉水植物它们虽然在水面开花，但开花后整个花序沉入物它们虽然在水面开花，但开花后整个花序沉入水底，果实在水中成熟。水底，果实在水中成熟。自花授粉自花授粉2010/2011/1水与生命水与生命无性繁殖无性繁殖地下茎繁殖地下茎繁殖2010/2011/1水与生命水与生命水媒水媒hydrophily花花水媒花有两种情况：一水媒花有两种情况：一种是水上传粉，如伊乐种是水上传粉，如伊乐藻属、黑藻属和苦草属藻属、黑藻属和苦草属等植物。一种是水下传等植物。一种是水下传粉，如茨藻属、金鱼藻粉，如茨藻属、金鱼藻属和大叶藻等。此外，属和大叶藻等。此外，还有雨媒花，下雨时花还有雨媒花，下雨时花不关闭，借雨水流动传不关闭，借雨水流动传粉。粉。水媒花的花粉有耐水力。水媒花的花粉有耐水力。2010/2011/1水与生命水与生命种子散播种子散播许多水生植物的种子和许多水生植物的种子和果实是通过流动的水传果实是通过流动的水传播的。播的。例如莲蓬其形状呈倒圆例如莲蓬其形状呈倒圆锥形，且质轻，可以像锥形，且质轻，可以像一叶小舟飘浮于水面，一叶小舟飘浮于水面，随着水流漂到各处。随着水流漂到各处。2010/2011/1水与生命水与生命水面区群落的适应在水面区生活的各类生物组成了漂浮生物群落。在水面区生活的各类生物组成了漂浮生物群落。漂浮生物通常只能在水面静止状态下生活，因此只在避风漂浮生物通常只能在水面静止状态下生活，因此只在避风的小型静水水体中才能大量出现，在有风浪破坏水膜的大的小型静水水体中才能大量出现，在有风浪破坏水膜的大型湖泊中不能存在；流水水体漂浮生物只在水流缓慢的河型湖泊中不能存在；流水水体漂浮生物只在水流缓慢的河湾沿岸可以见到。湾沿岸可以见到。小型漂浮植物大量繁殖时，可使水膜呈现特殊的颜色。小型漂浮植物大量繁殖时，可使水膜呈现特殊的颜色。植物植物异叶现象异叶现象。高浓度有机质的存在，为各种异养生物，特别是细菌的发高浓度有机质的存在，为各种异养生物，特别是细菌的发展创造了良好的条件。但是在水面区生活必须适应一些特展创造了良好的条件。但是在水面区生活必须适应一些特殊的环境条件，包括：殊的环境条件，包括：过强的光照过强的光照、温度和盐度的急剧变、温度和盐度的急剧变化以及从上下两方面来的化以及从上下两方面来的敌害压力敌害压力。2010/2011/1水与生命水与生命避免强光许多漂浮生物形成各种保护色素使机体免许多漂浮生物形成各种保护色素使机体免受紫外线的伤害。受紫外线的伤害。某些漂浮生物仅在某一季节或一天的某一某些漂浮生物仅在某一季节或一天的某一段时间到水面生活，除了漂浮生活外尚能段时间到水面生活，除了漂浮生活外尚能进行其他生活方式。这种现象是对水面区进行其他生活方式。这种现象是对水面区多变化的生活条件的一种适应。多变化的生活条件的一种适应。2010/2011/1水与生命水与生命躲避敌害水面区生物一方面有从上方来的水面区生物一方面有从上方来的气生生物气生生物(鸟类等鸟类等)的敌害，另一的敌害，另一方面有从下方来的水生生物的敌方面有从下方来的水生生物的敌害，并且水面又缺乏隐蔽场所，害，并且水面又缺乏隐蔽场所，因此敌害的压力是很大的。因此敌害的压力是很大的。有些漂浮生物快速的运动以及身有些漂浮生物快速的运动以及身体透明或具保护色等等，都是对体透明或具保护色等等，都是对敌害压力的防御性适应。敌害压力的防御性适应。四眼鱼：眼位于头顶，每眼分为四眼鱼：眼位于头顶，每眼分为两部分，上半部能看到空中的事两部分，上半部能看到空中的事物，下半部能看到水中的事物。物，下半部能看到水中的事物。2010/2011/1水与生命水与生命异叶漂浮植物的异叶现象，漂浮植物的异叶现象，更是一种适应性的典型。更是一种适应性的典型。槐叶苹是一种无根的飘槐叶苹是一种无根的飘浮性植物，但它在水面浮性植物，但它在水面下生长的胡须状，像根下生长的胡须状，像根一样的东西，就是变态一样的东西，就是变态叶叶,来取代根的功能来取代根的功能.2010/2011/1水与生命水与生命水层区群落的适应水层区群落包括浮游生物和自游生物，但是自游水层区群落包括浮游生物和自游生物，但是自游生物行动迅速，可以在水体的不同部分活动，本生物行动迅速，可以在水体的不同部分活动，本身不成为一个独立的群落，因此水层区群落主要身不成为一个独立的群落，因此水层区群落主要为浮游生物。为浮游生物。2010/2011/1水与生命水与生命浮游生物的特征是悬浮水层随水流移动，但原生浮游生物的特征是悬浮水层随水流移动，但原生质的比重（质的比重（1.041.04）稍高于水，因此在静止状态下）稍高于水，因此在静止状态下它们总是趋向于下沉的。它们总是趋向于下沉的。何一个比重大于水的物体，在水中下沉的快慢与何一个比重大于水的物体，在水中下沉的快慢与本身体积大小、比重以及水的性质和运动状态有本身体积大小、比重以及水的性质和运动状态有关。关于浮游生物的下沉速度一般用下式表示：关。关于浮游生物的下沉速度一般用下式表示：2010/2011/1水与生命水与生命为了其本身易于在水中悬浮，应尽量减缓下沉速为了其本身易于在水中悬浮，应尽量减缓下沉速度，各种浮游生物在进化趋同过程中形成了种种度，各种浮游生物在进化趋同过程中形成了种种浮游适应的机制。浮游适应的机制。浮游生物通过浮游生物通过扩大身体相对面积扩大身体相对面积、减轻体重减轻体重和和主主动运动动运动等方式使身体悬浮水中。等方式使身体悬浮水中。2010/2011/1水与生命水与生命扩大身体相对面积减小体积减小体积 ：生物体越：生物体越小，相对面积就越大，小，相对面积就越大，也越易浮起。也越易浮起。体上生角、刺、刚毛等体上生角、刺、刚毛等突出物。突出物。趋同体型趋同体型 ：盘形、扁：盘形、扁长形、刺猬状、树枝状。长形、刺猬状、树枝状。2010/2011/1水与生命水与生命减轻体重减轻体重增加含水量：使比重接近于水，容易漂浮。产生比水轻的物质：许多浮游生物体内形成比水轻的物质，如气体、油滴等，以减轻比重。外壳和骨胳的退化或消失：浮游生物的身体一般比较柔软，没有骨胳组织。形成胶质膜：有些浮游藻类和浮游动物具有含水量很大的胶质膜以增加浮力。2010/2011/1水与生命水与生命水母含水量高达水母含水量高达97%。2010/2011/1水与生命水与生命藻类同化产物藻类同化产物油滴。油滴。2010/2011/1水与生命水与生命浮游甲壳动物只具有浮游甲壳动物只具有很薄的外壳。很薄的外壳。2010/2011/1水与生命水与生命植物体细胞排列成一植物体细胞排列成一平板平板，埋藏在，埋藏在1个共个共同胶被之内同胶被之内.2010/2011/1水与生命水与生命主动性运动许多浮游生物许多浮游生物(鞭毛藻类，鞭毛藻类，浮游动物浮游动物)都能作主动运都能作主动运动动.这种运动不但可促使生这种运动不但可促使生物向前进，同时也能使物向前进，同时也能使身体在水中保持悬浮状身体在水中保持悬浮状态。态。2010/2011/1水与生命水与生命水底区群落的适应水底区群落的适应底栖生物需解决的问题底栖生物需解决的问题:首先是使本身保持在底土基质上首先是使本身保持在底土基质上不被水流不被水流冲到水层冲到水层中。中。其次是其次是防止被沉积物所填埋防止被沉积物所填埋。2010/2011/1水与生命水与生命防止水流冲走防止水流冲走增加身体比重增加身体比重。底埋底埋生物和钻蚀生活。生物和钻蚀生活。固着固着生活是进一步的适应。生活是进一步的适应。主动运动主动运动。2010/2011/1水与生命水与生命增加身体的比重增加身体的比重防止被水流、波浪冲走防止被水流、波浪冲走的方式，最简单的是增的方式，最简单的是增加身体的比重。加身体的比重。因此，大多数底栖动物因此，大多数底栖动物和植物的构造坚固，常和植物的构造坚固，常含有大量石灰质，这些含有大量石灰质，这些构造既有保护作用，又构造既有保护作用，又使有机体增加了重量。使有机体增加了重量。2010/2011/1水与生命水与生命底埋生活底埋生活生物在土层之中或物体内生物在土层之中或物体内部生活，使水流、波浪更部生活，使水流、波浪更难对它们起作用。难对它们起作用。底埋生物适应在泥砂内生底埋生物适应在泥砂内生活，其形体、生理和生态活，其形体、生理和生态上都有一些趋同特点：身上都有一些趋同特点：身体延长成蠕虫型并具有很体延长成蠕虫型并具有很大的伸缩能力，以便于钻大的伸缩能力，以便于钻入泥沙中；具有挖掘泥砂入泥沙中；具有挖掘泥砂的器官。的器官。2010/2011/1水与生命水与生命固着生活固着生活大部分固看动物的视觉器大部分固看动物的视觉器官和平衡器官都退化了，官和平衡器官都退化了，相反地触觉器官变得更加相反地触觉器官变得更加完善。完善。系统发育过程中产生了一系统发育过程中产生了一系列机构来保证顺利获得系列机构来保证顺利获得食物。最普通的取食适应食物。最普通的取食适应机构之一就是亦身体的前机构之一就是亦身体的前端形成了所渭捕食漏斗，端形成了所渭捕食漏斗，口就位于漏斗的底部。口就位于漏斗的底部。2010/2011/1水与生命水与生命主动的运动主动的运动既能克服水流的冲刷和搬移既能克服水流的冲刷和搬移又能脱离沉淀物的填埋，因又能脱离沉淀物的填埋，因而是更有效的适应方式：而是更有效的适应方式：甲壳动物在游泳时是利用附甲壳动物在游泳时是利用附肢肢(蟹虾类蟹虾类)水生昆虫的附肢也起着桨的水生昆虫的附肢也起着桨的作用作用 软体动物中的海扇则以喷射软体动物中的海扇则以喷射的方式活动的方式活动2010/2011/1水与生命水与生命防止掩埋防止掩埋为了不被经常在水底形为了不被经常在水底形成的沉淀物所掩埋，大成的沉淀物所掩埋，大部分固着动物身体向上部分固着动物身体向上延长。延长。主动的运动。主动的运动。2010/2011/1水与生命水与生命河流生物群落适应急流生物群落中的生物，通常具有在急流中保持身体位置的适应性，其中主要的有:持久附着减少水的冲击力行为上的适应2010/2011/1水与生命水与生命持久附着在固定的物体上急流中的主要生产者如绿藻、硅藻、水生苔藓等，急流中的主要生产者如绿藻、硅藻、水生苔藓等，及少数动物如淡水海绵等都会及少数动物如淡水海绵等都会持久地附着在固定持久地附着在固定的物体的物体如石头、木和叶块上如石头、木和叶块上.急流动物有急流动物有吸盘吸盘，以紧附在甚至是光滑的表面上，以紧附在甚至是光滑的表面上，抵抗急流的冲击，如石蛾幼虫、蚋幼虫等。抵抗急流的冲击，如石蛾幼虫、蚋幼虫等。黏着的下表面黏着的下表面 -很多动物能以它们黏着的下表很多动物能以它们黏着的下表面附在河底表面，如蜗牛、扁虫等。面附在河底表面，如蜗牛、扁虫等。2010/2011/1水与生命水与生命2010/2011/1水与生命水与生命2010/2011/1水与生命水与生命2010/2011/1水与生命水与生命身体减少水的冲击力流线型体型-几乎所有的急流动物，从昆虫幼虫到鱼类，都有一定的流线型体型，使水流经过时产生最小的磨擦力。扁平的身体-扁平的身体使生物能在石下和缝隙中得到栖息场所，如石蝇若虫、蜉蝣若虫等。2010/2011/1水与生命水与生命2010/2011/1水与生命水与生命华吸鳅华吸鳅2010/2011/1水与生命水与生命行为适应行为适应正趋流性(rheotaxis)-河流动物几乎是固定不变的朝向上游以确定它们的位置，如果它们有游泳能力，就能够持续地逆水流流动，这是一种与生俱来的行为形式。正趋触性(thigmotaxis)-许多河流动物具有一种紧缠住接触到的物体表面或使身体紧贴该表面的行为，如石蝇若虫。2010/2011/1水与生命水与生命