Question

影响生物生存环境的主要因素

Answer 1

各种水生生物，包括底栖生物、游泳生物及浮游生物，它们的生存、繁殖和分布均与温度、深度、光照、含盐度、底质以及其他生物因素密切相关。对于陆生及水生生物来说，除温度、光照及生物因素外，海拔、湿度、水陆分布及空气条件等对它们的生活也起着很大的影响。下面将一些重要的环境因素及其对生物的影响概述如下。

温度 温度是决定水域中生物的生存、繁殖和分布的最重要因素之一。温度主要来自阳光的照射，一方面它随着纬度及季节的变化而变化，另一方面又随水体深度的不同而改变，一般来说表层水体的温度变化较大，底层水体的温度较稳定。海水中仅在250～300m以上的水层才有季节性温度的变化，其下水层温度终年无大变化。另外，局部地区由于有大洋暖流通过，或因海底火山喷发或熔岩作用影响，可造成局部增温，有利于某些生物的生长和繁殖。陆地的温度除了受纬度的控制外，还受海拔高度的影响，一般温度随海拔高度的升高而降低。另外，温度也控制着生物的分异度和分区，分异度是指在一定环境中生物种类的多少。一般来说，温度高的地区生物的种类也就越多，分异度也就越高；温度低的地区生物种类就少，生物的分异度也就越低。如极地的生物种类比热带生物种类明显减少。分异度最高的地方往往是生物礁，生物礁发育在温暖、清澈、盐度正常的热带、亚热带浅海环境里。现代生物礁的分布严格受纬度的控制，主要分布在南北纬28°之间的热带浅海。因此通过对地层中生物礁地理分布的研究，可指示地史时期热带的位置。温度控制生物群分区的现象十分明显，不同温度气候带中生物群的面貌是不同的。另外，由于生物所产的卵的孵化需要有一定的温度条件，因此温度又控制和影响着生物的繁殖。

水深 海洋中海水深度的变化影响到其他一系列的环境因素，深度与压力呈正比，与光线透射度呈反比。在一定范围内海水的深度又与温度的变化有关。由于深度会影响光线的透射度，所以水深控制着各类生物特别是绿色植物的垂直分布。如藻类的分布下限是水深200m，在15～50m左右藻类最为丰富。另外，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。如浅海近岸处生长蓝绿藻，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。深度对海洋生物分布的控制可通过和深度有关的透光度、压力、盐分、温度、溶解氧及食物供应等对物种的分布施加影响。图1-14表示的是各种底栖生物在不同海水深度中的分布情况。

光线 光线与水深及水体的清澈度有关。与光照条件直接相关的是水底植物和浮游植物，根据水体中光照强度的强弱可分三带：①强光带，自水面至水深80m左右，本带内光线充足，植物能进行光合作用，因此浮游植物及浮游动物都很丰富；②弱光带，自80m以下至200m左右，此带内浮游植物已大量减少（但红藻和硅藻较发育）；③无光带，在200m以下，此带为黑暗区，植物绝迹，动物较稀少而特殊。因此地层中海生藻类化石的存在是浅海环境的重要标志。对于陆生生物来说，有的动植物喜欢阴湿的环境，而有的则喜爱在阳光充足的地方生活。

图1-14 各种底栖生物与深度的关系

（转引自杨式溥，1993）

盐度 正常海水的含盐度为35‰，干旱地区海水的盐度高于此值，如红海北部可达40‰。在河流入海口，由于淡水的注入，有的地区海水的盐度可降到16‰，如黑海。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。只能适应正常盐度海水生活的生物称为窄盐性生物，如大多数的造礁珊瑚、具铰纲的腕足类动物、头足类动物及棘皮动物等。能够适应盐度变化范围较宽的生物称为广盐性生物，如双壳类。各种无脊椎动物和藻类植物与海水含盐量的关系如图1-15所示。

底质 水中底栖生物居住所依附的环境物质称为底质。底质一般分为硬底质和软底质。硬底质如岩石、各种贝壳和其他坚硬的物体；软底质为含有各种砂砾、细砂和淤泥的沉积物。不同的底质有不同的动植物群，如沿岸岩石及贝壳上附着有许多藻类及各种具有固着能力的无脊椎动物，在潮间带各种硬底质中还可见钻孔生物；在砂质软底中则以潜穴为主；泥质软底中常有丰富的软体动物和节肢动物的甲壳类。

气体 海水中主要气体有氧、氮、二氧化碳，此外还有硫化氢、甲烷及氨等。后三种气体对大多数生物是有害的，在滞流的深水及闭塞的海湾中，由于死亡生物大量聚集，在腐烂过程中产生大量的硫化氢等有害气体，对底栖生物的生长极为不利，只在上部水层中可有浮游或游泳生物生活。现代海洋中缺氧海区的典型例子是黑海。在地史时期的海相沉积中，也出现过缺氧的还原环境，如华南志留纪早期形成的黑色笔石页岩，岩石中有机质含量高，而且常见还原矿物黄铁矿，生物化石主要为浮游型的笔石类。对于陆生生物来说，大气中各种有害气体（如SO₂）也会危及它们的生存。

图1-15 主要无脊椎动物和藻类化石分布与含盐度的关系

（转引自全秋琦、王治平，1993）

海拔高度 同一纬度地带由于海拔的高低也会造成生物（特别是植物）的分布和分带现象。高原地区由于寒冷、缺氧、植被稀少等因素的影响，导致动植物种类的减少。随着海拔的逐渐降低，气候由干冷转向温湿，植物由针叶、细叶类向阔叶类转化，同时植物种类也逐渐增多。如现代青藏高原地区主要为一些草本植物和细叶的红柳灌木丛，缺乏高大的乔木。

生物因素 主要表现在各类生物获取食物的相互关系上，这些关系包括获取食物的机制、捕食与被捕食的关系及共生关系等。有人将相互有利的生物之间的关系称为共生（mutualism）；只对其中一方有利的称为共栖（commensalism）；对一方有利，而对另一方有害的称为寄生。在所有这些关系中，食物链的关系最为重要。如草原上有羊的地方常招来狼群，羊吃草、狼吃羊，由此构成一种食物链的关系。在这种食物链的关系中只要其中一个环节发生变化，就会影响到一系列与之有关的生物。如狼的存在，一方面威胁到羊的生存；但如果没有狼，羊就会肆意繁殖，毁坏草地，最终危及自身生存。故从某种程度上说“狼吃羊又有利于羊群的繁衍”。在古生物化石的研究中，同一岩层中的各种化石，在未弄清楚它们之间的关系之前，可统称为伴生生物。图1-16表示的是一个简化了的食物网关系。

图1-16 一个简化的食物网

（转引自武汉大学等，1978）

1—桧树；2—草本植物；3—节肢动物；4—兔；5—啮齿动物；6—食肉兽类