[林学]海洋中的绿洲----珊瑚礁.ppt

,海洋中的绿洲珊瑚礁,制作人：卢曼笛,让我们来给珊瑚礁做一个名片吧！,名片,珊瑚礁是石珊瑚目的动物形成的一种结构。这个结构可以大到影响其周围环境的物理和生态条件。在深海和浅海中均有珊瑚礁存在。它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境，其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物。此外珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。,你知道什么是珊瑚礁吗？,答：珊瑚礁（coral reef）是指造礁石珊瑚群体死后其遗骸构成的岩体。 珊瑚礁的主体是由珊瑚虫组成的。珊瑚虫是 海洋中的一种腔肠动物在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小，它们一群一群地聚居在一起，一代代地新陈代谢，生长繁衍，同时不断分泌出石灰石，并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化，形成岛屿和礁石，也就是所谓的珊瑚礁。 在热带和亚热带浅海，由造礁珊瑚骨架和生物碎屑组成的具抗浪性能的海底隆起。造礁珊瑚具有分泌碳酸钙形成外骨骼的功能，它们世代交替增长，最终生长到低潮线。地质时期的礁，在中三叠世以前的各时代，造礁生物种类很多； 中三叠世以后，才基本上以六射珊瑚为主，故统称为生物礁。地质时期的礁是与其同时代沉积层相比，垂向幅度较大的含有丰富造礁化石的碳酸盐岩体，也称古代礁。,珊瑚礁的形成,其形成是造礁珊瑚及其他造礁生物对生成礁的钙物质长期积累沉积的结果，由造礁珊瑚的石灰质遗骸和石灰质藻类堆积而成的一种礁石。世界上珊瑚礁多见于南北纬30之间的海域中，尤以太平洋中、西部为多。按形态划分有：裾礁（岸礁）、堡礁、环礁、桌礁及一些过渡类型。据估计全世界珊瑚礁连同珊瑚岛面积共有1000万平方公里。珊瑚礁生长速度一般为每年2.5厘米左右。有些珊瑚礁厚度很大，系因珊瑚礁生长 发育过程中礁基不断下沉或海面不断上升所致。,珊瑚礁的成礁环境分为九种.,水温 珊瑚生长的水温约为2030C。J.D.米利曼认为2327C是造礁珊瑚生长发育的最佳水温，韦尔斯认为最佳水温上限可达29C。热带海区，这一最佳水温出现在冬季和春季，因而许多学者认为冬季珊瑚生长最快。海南岛和西沙群岛水温平均为2527C，属珊瑚生长最佳水温范围，但海南岛的季节变化大，水温不稳定，对珊瑚生长有抑制 盐度 造礁珊瑚生长在盐度为2740的海水中，最佳盐度范围是3436。南海盐度为34，属最佳盐度范围，海南岛沿岸有淡水注入，盐度略低，为32左右。 水深 一般认为造礁珊瑚生长的水深范围是 050米，最佳水深为20米以浅。许多学者认为这实际上是与造礁珊瑚共生的虫黄藻进行光合作用所需的深度。,光照 也是虫黄藻光合作用的需要，一般热带光照强，时间长，平均光照率在50%以上，有利于珊瑚礁的发育。 风和风浪 一般迎风浪一侧礁发育较好。新月形和马蹄形礁体的凸面是迎风迎浪的。如果风浪有季节性变化，礁的形状会出现双马蹄形。所以根据古代礁的形态可判断古风向。过强的风浪使珊瑚虫难以在基底上固着，不发育礁。 河流 河流入海处，海水盐度低，泥沙含量大，混浊度高，海水透明度低，会使珊瑚窒息而死，所以有大量泥沙入海的河口处一般不发育岸礁，如海南岛的岸礁在河口区缺失。 海平面变动 当海面稳定时，珊瑚礁平铺发展，但厚度不大；当海面上升或海底下沉时，形成的礁层厚度较大，礁体可发育成塔形、柱形，也有的礁体可深溺于海面以下成为溺礁。当海面下降或地壳上升时，形成的礁层厚度也不大，也有的礁体可高出海面成为隆起礁。这种影响因素对古代礁意义较大。, 海底地形和底质 无论在大洋或浅海区，珊瑚礁总是生长于海底的正地形上，如大洋中的平顶海山、海底火山、大陆架的边缘堤以及构造隆起上。由于在不同的海底地形上水动力作用不尽一致，因此地形特征有时对礁体发育有很大影响。如极浅的平缓海底往往形成离岸礁；而岸坡较陡，则礁体紧贴岸线发育。珊瑚在海底营固着生活，在坚硬的岩石基底上发育较好，部分属种也可在水下砂坎上发育，说明对底质有一定的选择。 藻类与珊瑚礁的关系 虫黄藻与造礁珊瑚共生，它吸收造礁珊瑚排出的 CO2，为珊瑚虫提供钙质，形成骨骼中甲壳质（几丁质）的有机成分，它们构成一个相互依存的生态系统。红藻中的珊瑚藻是完全钙化藻，可形成层状骨架，参与造礁。藻屑是珊瑚礁中常见的组分，一般占2050%。藻类还可粘结礁骨架和生物屑，并有富镁作用，形成高镁方解石。但钻孔藻(Bringalgal)在珊瑚礁中起破坏作用。,珊瑚礁的种类,深水珊瑚礁 许多石珊瑚也可以在水温20C以下成长和成礁。不像热带的珊瑚，它们不使用阳光作为首要能源，而是使用周围水里的营养。与热带的珊瑚礁相比这些珊瑚礁的生长非常缓慢。比如在欧洲的沿海从伊比利亚半岛直到北角有一圈这样的珊瑚礁围绕。形成这些珊瑚礁的主要物种是Lophelia pertusa和Madrepora 珊瑚礁 oculata。 典型的珊瑚礁位于水深200至1000米之间，至今为止被发现的最深的深水珊瑚礁达3000米。40米以上还没有发现有属于这些属的珊瑚生存。 深水珊瑚礁尤其受到现代化的捕鱼技术的威胁。深水拖网可以在几分钟内破坏整个在数千年里缓慢成长起来的珊瑚礁。 热带珊瑚礁 水温常年高于20C的地区热带珊瑚礁的珊瑚只能在水温高于20C的地区生存。这些石珊瑚与虫黄藻共生，因此它们需要充分的阳光，它们因此生活在水深50米以上的水中。因此热带珊瑚礁一般位于北纬30至南纬30之间。热带珊瑚礁的总面积约为60万平方公里，它们每年约堆积6.4亿吨的碳酸盐。 热带珊瑚礁分两类： 沿岸沉积形成的珊瑚礁位于大陆架的浅水中。由于淡水带来的营养物质这些珊瑚礁营养比较丰富。因此这些珊瑚礁中往往以软珊瑚和藻类植物为主。 火山岛形成的珊瑚礁远离大陆，它们位于由火山活动形成的岛屿的周围。比如夏威夷和塔希提周围的珊瑚礁。这些珊瑚礁的营养比较少，因此以石珊瑚为主。,环礁,（atoll，lagoon island，ring reef，reef ring）是海洋中呈环状分布的珊瑚礁。中间有封闭或半封闭的潟湖或礁湖，但无非珊瑚礁成因的中央岛屿，此即与堡礁的不同之点。露出海面的高度达几米，呈圆形、椭圆形及马蹄形。直径为1130千米，深度数米至百余米。向海一侧的斜面较陡，可达45，上部甚至达90。,环礁分布,全球有环礁330400个，大部分分布在土阿莫土群岛(62个)、印度尼西亚东部(37个)、加罗林群岛(32个)、马绍尔群岛(29个)和斐济群岛(25个)，仅有大约10个分布在印度洋-太平洋热带地区以外， 如中太平洋的中途岛和库雷岛，红海的两个环礁、巴哈马群岛的霍格斯提礁、佛罗里达的基韦斯特以西的干龟岛等。 中国南海除少数基岩岛以外大多数为珊瑚岛，有台地环形礁。西沙群岛，有10个，如永兴、宣德及宣德东等，从渐新世以来形成了厚约1200米的珊瑚礁沉积。中沙群岛，为位于现代海面以下1220米深的环形礁，长135千米、宽68千米，中心潟湖深7585米,环礁地理特征,环礁内一般有厚达1000余米的造礁石灰岩，其基座为玄武岩质海底火山。一般分布在珊瑚易于生长的太平洋和印度洋的热带和亚热带海洋上，较典型者是马绍尔群岛和马尔代夫群岛。 海洋上呈环状或马蹄状的珊瑚礁。我国古代称为“石塘”。其上往往堆积有由珊瑚礁碎屑组成的沙帽，即形成珊瑚岛。被包围的水面称为礁湖，可成为优良避风港,裙礁,裙礁沿着大陆或者岛屿的边缘形成。大多数沿岸珊瑚礁是裙礁。裙礁的形成需要一定的条件，在大量淡水入海的地方（比如亚马孙河的入海口）裙礁无法形成。塞舌尔是一个远洋裙礁的例子。 直接附着在海岛或陆地上、具有起伏的桌状表面之珊裙礁瑚礁。 低潮时能露出海面，宽度可达1000米，沿海斜坡急剧地向深海倾斜。 在裙礁与其附着的陆地之间可存在一浅水道或潟湖，如西沙群岛的石岛。,平顶礁,假如海底有平坦的、珊瑚礁生长的条件，那么就能够形成平顶礁。平顶礁有时有些地方可以伸出水面，在那里形成沙滩和小岛，而在这些沙滩和小岛附近又可以形成裙礁。在平顶礁的中部可能形成礁湖。环礁的内部也可能有平顶礁形成。,堡礁,又称“离岸礁”。在距岸较远的浅海中，成带状延伸分布的大礁体，礁体与海岸之间隔着一条宽带状的浅海澙湖 ， 澙湖深度一般不超过100米，宽度达几十公里。堡礁的宽度有数百米，很少超过1，000术，它隐没于水下，形成不连续的堤状岛屿，间隔处有水道沟通大洋与澙湖。堡礁的长度很大。最长的是澳大利亚东海岸的昆士兰大堡礁，它沿岸绵延达2400公里，堡礁与岸间隔着澙湖，澙湖的北部宽90公里，中部宽13公里，而南部宽1800公里。在斐济群岛中尚有双堡礁发育。由于地壳上升，堡礁会上升到离海面很高的地方，例如在古巴、牙买加群岛、小安的列斯群岛及爪哇岛皆可看到，出露于水面上的堡礁成为珊瑚岛。,大堡礁,简介 大堡礁是世界上最大、最长的珊瑚礁区，是世界七大自然景观之一，也是澳大利亚人最引以为自豪的天然景观。又称为“透明清澈的海中野生王国”。 大堡礁位于澳大利亚东北部昆士兰省对开，是一处延绵2000公里的地段，它纵贯蜿蜒于澳大利亚东海岸，全长2011公里，最宽处161公里。南端最远离海岸241公里，北端离海岸仅16公里。在落潮时，部分的珊瑚礁露出水面形成珊瑚岛。这里景色迷人、险峻莫测，水流异常复杂，生存着400余种不同类型的珊瑚礁，其中有世界上最大的珊瑚礁，鱼类1500种，软体动物达4000余种，聚集的鸟类242种，有着得天独厚的科学研究条件，这里还是某些濒临灭绝的动物物种（如人鱼和巨型绿龟）的栖息地。,地理位置,大堡礁位于澳大利亚的昆土兰州以东，巴布亚湾与南回归线之间的热带海域，太平洋珊瑚海西部，绵延于澳大利亚东北海岸外的大陆架上，北面从托雷斯海峡起，向南直到弗雷泽岛附近，沿澳大利亚东北海岸线绵延2000余千米，东西宽20240千米。大堡礁由三千个不同阶段的珊瑚礁、珊瑚岛、沙洲和泻湖组成，蔚为奇观（另一资料：大堡礁包括约2900多个珊瑚岛礁）。这个世界上景色最美、规模最大的珊瑚礁群，总面积达20.7万平方千米（另一资料：总面积达8万平方公里）。它北部排列呈链状，宽16至20公里；南部散布面宽达240公里。,岸礁,又称边缘礁。紧靠陆地边缘生长的生物礁，与陆地之间无潟湖分隔。 指紧密连着大陆或岛屿的珊瑚礁，在退潮时可看出岸礁好似海岸向外延伸的一个平台，如海南岛东部海岸即有上千米宽的岸礁。 又称“裾礁”。一种与海岸相连、宽度不等的珊瑚礁平台。珊瑚礁向上生长以低潮潮位为准，故其表面大致与低潮潮位高度相当，外缘向海洋方向倾斜。岸礁生成后，它的外侧成为海岸线，而内侧成为原生海岸的边缘，但岸礁经常与海岸之间还隔着一条宽度不大、深度约0.21.5米的水道，水道底部盖有砂砾，其上生长着植物，水道的存在是因为近岸处泥沙很多，不适于珊瑚生长。岸礁不是连续的，其间具有很多缺口，连通着水道和大洋。我国台湾南部恒春半岛、海南岛东岸都有分布，最宽处可达千米。,礁前带,包括礁前塌积和礁前斜坡两个亚相。前者位于后者的下方，坡度和缓，塌积 物主要来源于礁核，粗细混杂，大礁块直径达数米。细小的生物碎屑也不少，这些沉积物在重力作用下，以崩塌和滑移等方式运移并堆积。礁前斜坡亦称礁坪前坡，坡度达50以上，其上限与珊瑚丛生带呈过渡渐变关系，平面上呈槽沟与礁脊相间排列的锯齿状槽沟-礁脊系，礁前斜坡一般为硬底质。,礁后带,包括海滩、砂坝（或灰砂岛）和泻湖3个亚相。海滩是向礁坪倾斜的潮间带，由珊瑚屑等生物砂组成，岸礁的海滩有少量陆源碎屑，海滩砂可被文石、高镁方解石等碳酸盐类矿物胶结形成海滩岩；砂坝（或灰砂岛）位于潮上带，由珊瑚等生物砂（砾）组成，岸礁区的砂坝可见陆源碎屑，一般高35米；泻湖是堡礁和环礁所特有的相，平均深度为45米，可分出泻湖斜坡、点礁和湖底3个微相，泻湖斜坡与点礁周边有分枝状珊瑚生长，湖底为灰泥（南海黄岩岛环礁）或珊瑚泥（太平洋比基尼环礁）沉积。,礁核带,包括珊瑚丛生带、砾堤(或藻脊)、礁坪和礁塘等 4个亚相。珊瑚丛生带的珊瑚不仅向海方增长，并以低潮线为上限向上繁衍，最终的结果是扩大礁坪。在波浪、潮流和风暴潮作用下，珊瑚丛生带为礁体其他相带提供了丰富的碳酸盐沉积物。砾堤(或藻脊)展布在礁坪前缘,一般高出礁坪1米以上