《中国大百科全书(第2版)》读书笔记17122-海冰生物

B站影视 电影资讯 2025-04-19 16:19 1

摘要:生活在海冰内部的生物。受海冰内部卤道空间环境的制约,海冰生物大致包括从不足1微米的病毒到数百微米的后生动物的一个完整生物区系。

海冰生物 sea ice biota

生活在海冰内部的生物。受海冰内部卤道空间环境的制约,海冰生物大致包括从不足1微米的病毒到数百微米的后生动物的一个完整生物区系。

1. 研究简史

对海冰生物的研究最初源于18世纪初至中叶南、北极探险过程中对海冰变色现象的观察和描述,并由德国微藻分类学家C.G.埃伦贝格对采集于海冰的硅藻进行了首次分类学描述。这一阶段的研究主要停留在对海冰硅藻的分类学研究。

第二个阶段是以1957~1958年的国际地球物理年(IGY)为契机,依托各国在南极的科学考察站以及北极的沿海研究基地,海冰生物的实验研究开始起步。

第三个阶段从20世纪70年代末开始,抗冰和破冰科学考察船的投入使用推动了大洋海冰多学科综合研究的广泛开展。

2. 种类组成

海冰内部存在一个复杂的生物群落,包括游离病毒、细菌、自养藻(硅澡和自养鞭毛藻)、原生动物(异养鞭毛虫、纤毛虫等)和后生动物(轮虫、桡足类及桡足幼体、端足类等)。按其所处的空间位置分为冰表、冰内、冰底和冰下四大群落。

微藻,海冰微藻简称冰藻,是海冰生物群落的初级生产者,生物量最高,通常以硅藻占绝对优势。

细菌,海冰细菌生物量仅次于海冰微藻,在部分海冰内部甚至高于后者,在海冰生物群落的物质和能量流动中起着重要作用。

原生动物,其生物量仅次于冰藻和细菌,其中纤毛虫种类有限,而对异养鞭毛虫的分类研究非常少。在海冰内部分布广泛。

小型后生动物,主要包括轮虫、线虫、桡足幼虫、桡足成体、端足类,偶尔也能见到枝脚类等。其中线虫仅出现在北极海冰内部。其生物多样性程度很低。受海冰物理结构的影响,小型后生动物多分布在卤道相对较宽的底部和近底部的冰层。

3. 环境适应

多附着型生物。海冰冰-水混合、活动空间有限的特性非常有利于附着型生物的生存。通常海冰硅藻以附着型、具一定活动能力的双菱藻占绝对优势。异养鞭毛虫中以硅藻作为食物来源,底栖型袋鞭藻种类占有一定的数量。南极海冰水华期间海冰硅藻壁上的附着菌占细菌总量的约30%。

具备特殊的生理适应机制。从结冰到融冰,海冰生物必须全面适应极地温度、盐度、营养盐、二氧化碳浓度和光的大幅度变化,因而生活在海冰内部的生物具备了特殊的环境适应机制,如低温、高盐、低光辐照度、紫外线-B辐射等。

4. 时空分布

平面分布由于结冰过程较为复杂、海冰表面积雪分布差异以及海冰内部水平方向的流动和交换相对薄弱,海冰生物群落生物量存在明显的片状分布特征。这在北极多年冰中表现得更为显著。

5. 垂直分布

生物量的峰值可出现在冰-雪界面、海冰内部和冰底。通常情况下,南极浮冰区生物量的峰值主要出现在冰-雪界面和海冰内部,近岸固定冰区峰值主要出现在冰底;北极海冰生物量的峰值主要出现在冰底,偶尔也出现在近冰底的海冰内部。

6. 季节分布

一年生海冰冰藻水华和海冰生物量峰值主要出现在春季海冰开始融化之前。秋季海冰结冰之初,能形成一个短暂的秋季冰藻水华,随着海冰的继续发育和环境变得恶劣而消失。多年生浮冰在春、夏、秋三季均存在冰底浮游植物水华。

7. 地位与作用

海冰生物群落的初级产量约占极区海域总初级产量的1/5~1/4。海冰在形成过程中富集上表层水柱生物,通过洋流输运和海冰漂移扩大生物种类的分布。冰藻在春季海冰融化过程中具有“播种”作用,通过释放“种子”促进冰缘浮游植物水华的形成。浮冰生物群落同时支持了一个冰-水界面生物群落。冰藻同时是冬季冰下浮游动物越冬期间的重要食物来源。

摘自:《中国大百科全书(第2版)》第8册,中国大百科全书出版社,2009年

来源:洛书健康

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