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第4章 海洋生态系统中的关键物种作用

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2. **改善水质与沉积物稳定**

海草的根系能够固定海底沉积物,防止其被水流冲刷和再悬浮,从而减少水体中的悬浮物含量,提高水体透明度。此外,海草还可以吸收水体中的营养盐,如氮、磷等,降低水体富营养化程度,改善水质。这一过程有助于减少藻类的过度繁殖,防止赤潮等有害生态现象的发生,维持海洋生态系统的健康状态。

3. **提供栖息地与育幼场所**

海草床为众多海洋生物提供了理想的栖息和繁殖场所。许多小型鱼类、虾类、贝类等幼体在海草的叶片间寻找庇护,躲避天敌的捕食。海草的复杂结构还为一些底栖生物提供了附着和栖息的表面,增加了生物多样性。同时,海草床也是一些大型海洋动物如海龟、海牛等的觅食地,它们以海草为食,在海草床生态系统中扮演着重要的消费者角色。

### (四)浮游生物

1. **浮游植物——海洋的初级生产者**

浮游植物是海洋生态系统中最重要的初级生产者,主要包括硅藻、甲藻等单细胞藻类。它们数量巨大,分布广泛,通过光合作用将太阳能转化为化学能,合成有机物质。据估算,浮游植物每年固定的碳量约占全球总碳固定量的一半左右,为整个海洋生态系统提供了最基础的能量来源。没有浮游植物的光合作用,海洋中的其他生物将失去食物和能量供应,整个生态系统将面临崩溃。

2. **浮游动物——食物链的关键环节**

浮游动物以浮游植物为食,同时又是许多小型和中型鱼类的食物来源,在海洋食物链中起着承上启下的关键作用。例如,桡足类是常见的浮游动物,它们大量摄食浮游植物,控制浮游植物的数量,避免其过度繁殖。同时,它们自身又成为其他更高营养级生物的猎物,将能量传递到食物链的上层。浮游动物的种类和数量变化直接影响着整个食物链的稳定性和生态系统的能量流动效率。

3. **参与全球物质循环**

浮游生物在全球物质循环中也扮演着重要角色。浮游植物在光合作用过程中吸收二氧化碳,并将其转化为有机碳,部分有机碳随着浮游生物的死亡和沉降进入深海,从而实现碳的封存,对调节全球气候具有重要意义。此外,浮游生物还参与了氮、磷等营养元素的循环,它们的代谢活动和生命周期过程影响着这些营养元素在海洋中的分布和转化,维持着海洋生态系统的化学平衡。

### (五)鲨鱼

1. **控制种群结构与生态平衡**

鲨鱼作为海洋中的顶级掠食者,对控制其他生物种群数量和结构起着关键作用。它们通过捕食体弱或患病的个体,促进被捕食种群的健康发展,防止某些物种因数量过多而对资源造成过度压力。例如,鲨鱼对金枪鱼、鳕鱼等经济鱼类种群的控制,可以避免这些鱼类过度繁殖导致食物竞争加剧,从而维持整个海洋生态系统的平衡。

2. **影响生物行为与分布**

鲨鱼的存在会影响其他海洋生物的行为和分布。许多鱼类和其他海洋生物会改变自己的活动范围、觅食时间和行为模式以躲避鲨鱼的捕食。这种行为变化会进一步影响到整个生态系统的空间结构和生物间的相互作用。例如,一些小型鱼类为了躲避鲨鱼,会聚集在珊瑚礁等复杂的栖息地中,这不仅影响了它们自身的分布,也改变了珊瑚礁生态系统内的生物群落结构。

3. **维持海洋生态系统健康**

鲨鱼在海洋生态系统中还扮演着“清道夫”的角色,它们会食用海洋中的腐肉和病死生物,防止这些物质在海洋中积累,减少疾病传播的风险,保持海洋生态系统的健康状态。此外,鲨鱼的游动和捕食行为还能促进海洋水体的混合和营养物质的循环,对维持海洋生态系统的整体功能具有积极作用。

### (六)贝类

1. **滤食与水质净化**

许多贝类如牡蛎、扇贝等是滤食性动物,它们通过过滤海水中的浮游生物、有机碎屑等获取食物。在这个过程中,贝类能够有效地去除海水中的悬浮颗粒和营养物质,起到净化水质的作用。例如,一片健康的牡蛎礁每天可以过滤大量的海水,使水体变得更加清澈,减少水体富营养化的风险,为其他海洋生物创造良好的生存环境。

2. **提供栖息地与生态工程作用**

贝类的贝壳堆积形成的礁体为许多海洋生物提供了栖息和附着的场所。这些礁体增加了海底的复杂性,吸引了各种鱼类、虾类、蟹类等生物前来栖息和繁殖。同时,贝类的生长和活动还能改变海底的物理和化学性质,如增加沉积物的稳定性、改善底质的通气性等,对海洋生态系统的结构和功能产生重要影响,具有一定的生态工程作用。

3. **物质循环与能量传递**

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