书城科普植物与海洋
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第17章 红树林的分类与分布(4)

蔚为壮观的海上草原

在大西洋上航行了多日的哥伦布探险队,1492年9月16日这天,忽然望见前面有一片大“草原”。要寻找的陆地就在眼前,哥伦布欣喜地命令船队加速前航。然而,驶近“草原”以后却令人大失所望,哪有陆地的影子,原来这是长满海藻的一片汪洋。奇怪的是,这里风平浪静,死水一潭,哥伦布凭着自己多年的航海经验,感到面前的危险处境,亲自上阵开辟航道,经过3个星期的拼搏,才逃出这可怕的“草原”。哥伦布把这片奇怪的大海叫做萨加索海,意思是海藻海。

这就是大西洋没有海岸的马尾藻海,据说,早在2000多年前,亚里士多德曾提到过“大洋上的草地”。

此海在大西洋北部百慕大群岛附近,位于北纬23~35度,西经30~68度之间,东西长达4500千米,南北约1500千米,面积在700万平方千米以上,差不多有3个地中海大。

此海四周为几条顺时针方向奔流的海流所包围,西面和北面是墨西哥湾流及其延长部分——北大西洋海流,东面是加那利海流,南面是北赤道海流,中间形成了马尾藻海稳定的海面。

在这里,大量繁殖并旺盛生长着马尾藻,使茫茫的大海铺满了几尺厚的海藻,海风吹来,海草随浪起伏,呈现出一种别致的海上草原风光。

马尾藻海不仅有“草原风光”,而且还有许多奇特的自然现象。

大西洋是世界各大洋中最咸的大洋,此海又是大西洋中最咸的海区。这里海水的盐分很高,海水深蓝透明,像水晶一样清澈,而浮游生物远少于其他海区。

这里海平面要比美国大西洋沿岸高出1.2米,可是,这里的水却流不出去。

最令人不解的是,这个“草原”还会“变魔术”:

它时隐时现,有时郁郁葱葱的水草突然消失,有时又鬼使神差地布满海面。

表面恬静文雅的“草原”海域,实际上是一个可怕的陷阱,充满奇闻的百慕大“魔鬼三角区”几乎全部在这里,经常有飞机和海船在这里神秘地失踪。

海洋植物的特征

海洋植物是海洋中具有叶绿素,能进行光合作用生产有机物的自养型生物。它们是海洋中最重要的初级生产者。其门类很多,从低等的无真细胞核藻类,到具有真细胞的红藻门、褐藻门和绿藻门等共1万多种。

单细胞藻类:多为无游动能力或游泳能力弱,悬浮于水中随水流动的单细胞海洋浮游藻类,其中硅藻最多,还有甲藻、绿藻、蓝藻、金藻等。由于进行光合作用,仅分布在海洋在光照的上层(约0~200米),是海洋中初级生产力的主要组成者之一。

大型藻类:大型藻类多属于海生底栖藻,它们没有真正的根、茎、叶;细胞具有叶绿素,因此藻体全部都有吸收营养元素进行光合作用的功能;藻类的繁殖有三种,即营养繁殖、无性繁殖和有性繁殖,生殖结构很简单,基本构造是单细胞的孢子或结合后的合子,都以单细胞形态离开母体后直接发育成新个体;生活史也由于减数分裂的阶段不同分为不同类型。它们属于非维管束孢子植物,主要生长在潮间带和潮下带的岩石或石沼中,是重要的海洋生物资源,是海洋中有机物质的初级生产者。

海藻可供人类直接食用,如紫菜、海带、石莼等,鹧鸪菜和海人草是有名的驱蛔药用海藻;另一个重要用途是从海藻中提取藻胶及其他化合物,广泛用于医药卫生和食品工业等行业中。

海藻和陆生植物一样,能在光照条件下进行光合作用,把无机物转化为有机物。所以海藻分布的范围多在沿岸浅海或光线能透过的海水上层。由于海藻需要的光强和波长不同,所以它的分布深度也不一样。绿藻主要吸收利用红光,多分布于5-6米水深的上层;褐藻吸收利用橙光和黄光,所以生活在水深30~60米以内;再往下是红藻和蓝藻。

海藻属于比较原始的植物,它和高等植物的不同点,在于它没有真正的根、茎、叶的分化,更不会开花结果。

它是通过和高等植物的根类似的“固着器”,附着于礁石上或其他物质上。

海藻的营养价值很高。有些海藻可以食用外,还是很好的工业原料和添加剂。从红藻提取出琼胶在食品工业方面得到了广泛应用,主要用来生产果酱、乳脂、水果汁等配料。在制作冷食中,只要加进0.2%的琼胶,就可使冷食变得美味可口。琼胶的性质,还可使奶粉加速溶解,可以阻止牛奶结块。用琼胶做的果冻、糖果是小朋友们喜爱的食品之一。琼胶也是化妆品中不可缺少的原料。在医药工业中,琼胶也被广泛用于制造药物,人们常见的乳制、胶囊和软膏等,都含有不同分量的琼胶。

从褐藻中提取的褐藻胶,可以使鲜花的保鲜期延长,加到啤酒中可以使啤酒长期储存而不变质。据统计,褐藻胶有800多种用途。最近以褐藻胶为原料制成藻酸丙脂硫酸脂钠(简称PSS),对缺血性心、脑血管疾病及高血粘度综合症的防治,具有显著疗效,是具有特殊治疗作用的半合成海洋新药。

螺旋藻,是近几年引起广泛注意的一种微藻。它是地球上最早出现的光合生物,凡是食用螺旋藻的民族身体非常健壮。经研究发现,它的营养成分非常丰富、全面,蛋白质含量比任何含铁食品高出20倍以上,每1克螺旋藻的营养价值相当于1000克蔬菜的营养总和。螺旋藻有许多药用功能,如抗辐射、抗溃疡、抗肿瘤、免疫调节等作用。有人称螺旋藻将成为最流行的保健品。

我国养殖海藻的历史悠久,而且越来越普遍,主要养殖品种有海带、紫菜、裙带菜等,目前已成为海藻的养殖大国。

海藻是海洋植物的主体,是人类的一大自然财富,目前可用作食品的海洋藻类有100多种。科学家们根据海藻的生活习性,把海藻分为浮游藻和底栖藻两大类型。

底栖藻的颜色鲜艳美丽,有绿色、褐色和红色。科学家们根据它们的颜色,把海藻分为三大类:绿藻类、褐藻类和红藻类。

绿藻的藻体呈草绿色。绿藻约有6000种,其中90%产于淡水,只有10%生活在潮间带或潮下带的岩石上。绿藻有单细胞的,有群体的;有丝状的,还有片状的。最常见的海洋单细胞绿藻是扁藻,它含有丰富的蛋白质,是海洋中小型动物的良好饵料、最常见的多细胞绿藻有石莼、礁膜(我国沿海渔民称之为海菠菜或海白菜),它们是人们喜爱的海洋经济蔬菜;还有浒苔,它可用来制作浒苔糕,味道十分鲜美。此外,还有羽藻、蕨菜、刺海松、伞藻等。

褐藻的藻体呈褐色,多细胞,有丝状、片状或叶状,还有的呈囊状、管状、圆柱状或树枝状,一般都有圆盘状或分枝状的固着器或假根。假根上面有柄部及叶部,通称为假茎和假叶。褐藻中的大型种类,如海带可长到7~8米长;巨藻可长到300米长,素有“海底森林”之称。

它们多数生长于低潮带或低潮线下的岩石上。

红藻的藻体呈紫色或紫红色,大多数为多细胞,有丝状、片状和分枝状。形态多姿,有圆形、椭圆形、带形。红藻多数喜居深海,生长在低潮线附近和低潮线下30~60米处,少数种类可在200米的海底生长。红藻类约有2500多种,其中最为常见的种类有紫菜、石花菜、红毛藻、海索面、鸡毛藻、粘管藻、海萝、蜈蚣藻、海头红、多管藻、鹧鸪菜等。紫菜呈紫红色,片状,鲜食或制成干品,干紫菜是市场上畅销的高级副食品。

海洋植物与生态环境

由于海水中生活条件的特殊,海洋中生物种类的成分与陆地成分迥然不同。就植物而言,陆地植物以种子植物占绝对优势,而海洋植物中却以孢子植物占优势。

海洋中的孢子植物主要是各种藻类。由于水生环境的均一性,海洋植物的生态类型比较单纯,群落结构也比较简单。多数海洋植物是浮游的或漂浮的。但有一些固着于水底,或是附生的。

海洋植物区系的地理分布也服从地带性规律。与陆地植物区系不同的是寒冷的海域区系成分较为丰富,热带海洋中种属反而比较贫乏,这一点与陆地植物区系恰好相反。

海洋生物群落也像湖泊群落一样分为若干带:

1.潮间带或沿岸带即与陆地相接的地区。虽然该带内的生物几乎都是海洋生物,但那里实际上是海陆之间的群落交错区,其特点是有周期性的潮汐。生活在潮间带的生物除要防止海浪冲击外,还要经受温度和水淹与暴露的急剧变化,发展了许多有趣的形态和生理适应。

潮间带的底栖生物又因底质为沙质、岩石和淤泥分化为不同类型。

2.浅海带或亚沿岸带包括从几米深到200米左右的大陆架范围,世界主要经济渔场几乎都位于大陆架和大陆架附近,这里具有丰富多样的鱼类。

3.浅海带以下沿大陆坡之上为半深海带,而海洋底部的大部分地区为深海带深海带的环境条件稳定,无光,温度在0~4℃,海水的化学组成也比较稳定,底土是软的和粘泥的,压力很大(水深每增加10米,压力即增加101.325千帕)。食物条件苛刻,全靠上层的食物颗粒下沉,因为深海中没有进行光合作用的植物。由于无光,深海动物视觉器官多退化,或者具发光的器官,也有的眼极大,位于长柄末端,对微弱的光有感觉能力。

适应高压的特征如薄而透孔的皮肤,没有坚固骨骼和有力肌肉。

4.大洋带从沿岸带往开阔大洋,深至日光能透入的最深界限。大洋区面积很大,但水环境相当一致,唯有水温变化,尤其是暖流与寒流的分布。大洋缺乏动物隐蔽所,但动物保护色明显。

红树林、珊瑚礁、马尾藻海都属于海洋中特殊的生物群落类型。河口湾是大陆水系进入海洋的特殊生态系统,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,也易于出现赤潮,河口湾生态学是一个重要研究领域。

海洋生态环境是海洋生物生存和发展的基本条件,生态环境的任何改变都有可能导致生态系统和生物资源的变化,海水的有机统一性及其流动交换等物理、化学、生物、地质的有机联系,使海洋的整体性和组成要素之间密切相关,任何海域某一要素的变化(包括自然的和人为的),都不可能仅仅局限在产生的具体地点上,都有可能对邻近海域或者其他要素产生直接或者间接的影响和作用。生物依赖于环境,环境影响生物的生存和繁衍。当外界环境变化量超过生物群落的忍受限度,就要直接影响生态系统的良性循环,从而造成生态系统的破坏。