1. 海洋中氧氣含量低,、難以儲存電及其他能源
地球上的氧氣百分之九十來自海洋,,海洋中有一種海藻是氧氣的提供者,;另一方面,,蒸發(fā)的部分海水也被陽光分解為氫氣和氧氣,。
海洋中含有豐富的資源,。海洋生物資源,、海水化學(xué)資源,、海洋礦產(chǎn)資源,、海洋能源以及海上航運交通皆對人類的生存發(fā)展和世界文明的振興進步有著重大的影響,。除了蘊藏豐富的海洋資源以外,遼闊的海域還是交通的通道,、防御外敵入侵的天然屏障,,開發(fā)利用海洋、發(fā)展海洋事業(yè)與人類的文明發(fā)展息息相關(guān),。
2. 海洋產(chǎn)生氧氣比例
海面到水下10000米,,各水層都有什么?下面來看看,。海洋的水層從垂直方向可劃分為:
海洋上層:從海面到水下200米,。
海洋中層:水層深度為水下200-1000米。
海洋深層:水深1000-4000米,。
海洋深淵層:水深4000-6000米,。
海洋超深淵層:水深6000-11000米。
上層:絕大多數(shù)生物匯聚于此
在上層水域,,由于陽光充足,,浮游植物可以充分進行光合作用,因此該層又叫光合作用層,。這些生產(chǎn)者為海洋生態(tài)系統(tǒng)注入了源源不斷的生產(chǎn)力,,磷蝦吃浮游生物,小魚吃磷蝦,,大魚吃小魚,,虎鯨和鯊魚又吃大魚,整個食物網(wǎng)欣欣向榮,。
最大的動物:藍鯨
我們知道的大型海生動物如各種海豚,、鯨魚、鯊魚和金槍魚等,,絕大多數(shù)都處在這個水層中,。舉一些具有代表性的例子:最大的動物——超過200噸的藍鯨,最大的魚類——40多噸的鯨鯊,,最大的掠食性魚類——可達3噸的大白鯊,,最長的水母——觸手長達36.6米的獅鬃水母,最大的雙殼貝類——殼長1.37米,、軟組織重333千克的大硨磲,。
觸須可達37米的獅鬃水母
中層:深潛者的樂園
往下是200-1000米深度的海洋中層,作為透光的上層和完全黑暗的深層之間的過渡帶,,本就微弱的光線在這個水層隨著深度增加而逐漸消失,,而些許的光線也不足以進行光合作用。中層帶的生物群落普遍體型較小,,像燈籠魚科,、褶胸魚科,、頭足類、磷蝦和其它甲殼類動物通常只有幾厘米到十幾厘米的樣子,。
斑點燈籠魚
由于該層無法進行光合作用,,這里環(huán)境較上層嚴(yán)苛得多,食物網(wǎng)的維系有賴上層供給營養(yǎng),,許多生物抓住一切機會攝取上層水域降落下來的有機物質(zhì),。上層有機物質(zhì)主要以絮狀物形式沉降下來,在探照燈照射下像極了雪花,,我們形象地將其稱之為"海雪",。
不過,處于中層的海洋生物還可以通過另一種途徑吸收上層水域的養(yǎng)分,,那就是晚上垂直遷移到表層,,在富含養(yǎng)分的上層水域覓食,白天再回到深水,,躲避更大的掠食者,。因此,這個生態(tài)系統(tǒng)在碳循環(huán)上可以說是極具效率的,,它擁有極高多樣性和生物量的魚類,、頭足類和甲殼類,能夠為遠洋地區(qū)的上層大型掠食者提供重要的食物來源,,比如一些遠洋鯊魚,、鯨豚有時會下潛數(shù)百米前往中層水域進食頭足類和魚,而抹香鯨這樣的深潛型鯨魚為了覓食更是頻繁進入中層,,可以視作中層生物群落的過渡成員,。
最重的硬骨魚:翻車魚
雖說比不上表層,中層帶也有巨型海生動物,,現(xiàn)今最重的硬骨魚——重達2.3噸的翻車魚過去一般被認(rèn)為是典型的上層魚,,但近年來有研究顯示翻車魚比以往認(rèn)為的更頻繁地潛入中層;最長的硬骨魚——長達8米的皇帶魚就可以算作中層魚(嚴(yán)格地說它是上層中層都有分布),;而兩種巨型魷魚——275千克的大王魷和將近500千克重的南極中爪魷在這個深度已有分布,,當(dāng)然,兩者的生境也包括下一個水層,。
大王魷,,中層水域的頂級掠食者
深層:吞噬者之鄉(xiāng)
接著是水深1000-4000米的深海層,這里一片黑暗,,生物發(fā)光是唯一的光源,,如果說中層水域的動物們尚且具備強壯的肌肉進行追捕和長距離遷徙,這一深度的大多數(shù)生物,其肌肉已經(jīng)松弛到只適合原地等待獵物主動送上門,,極為緩慢的代謝也正是對這種惡劣環(huán)境的適應(yīng),。
約氏黑角鮟鱇
深層水域的主要魚類是小型鉆光魚和鮟鱇魚,,尖牙魚,、蝰魚也較常見,這些魚體型很小,,許多在10厘米左右,,很少超過25厘米,它們大部分的時間都花在停留于水柱耐心地等待獵物出現(xiàn),。相比中層水域,,這里的生物不能太指望上層飄落多少養(yǎng)分,畢竟,,上層產(chǎn)生的有機物有20%落到中層,,但輪到深層就只有5%了。
在這片貧瘠之海,,許多深海魚類必須想辦法吃掉任何能遇到的東西,,哪怕對方比自己還大,其中有一些種類也確實為了達到這種目的而演化出了超強的吞噬能力,。黑叉齒龍?,,棲息深度為700-2745米,可能是把吞噬大法修煉到極致的動物,,一只體長19厘米的黑叉齒龍?曾經(jīng)吞下84厘米長的黑刃魣蛇鯖,,受害者整整是它的4.5倍長。
黑叉齒龍?可能是有記錄最夸張的吞噬者
體長可達一米的吞噬鰻在這個水層可以算得上小巨無霸了,,但真正引人注目的是它那不成比例的超大嘴巴,,松松垮垮的頜骨構(gòu)造可以使這張巨嘴張到很大,再加上具有伸縮性的胃,,足以讓吞噬鰻吞下比自己還大的獵物,。
深海小巨無霸:吞噬鰻
不過,這里還是存在一些真正巨人的,,幾種巨大的鯊魚棲息于這個水層(它們在上層和中層皆有分布),,比如可達6米的灰六鰓鯊,達到甚至超過6米,、體型比之大白鯊也不遑多讓的幾種睡鯊,,抹香鯨、喙鯨等深潛型鯨魚雖說進入這個深度的頻次遠不如中層,,但它們有時也會來到這個區(qū)域搜尋潛在的食物,。
碩大的灰六鰓鯊
深淵層:以海雪為生的底棲拾荒者
4000-6000米是深淵層,這里是一個食物極端匱乏的地帶,棲息在底部的深海平原上的底棲生物是主流,,包括小型魚類,、海參海膽、多毛蠕蟲,、各種甲殼類和雙殼貝類,,上層沉降的海雪是它們的美餐。
海雪是由表層生物碎屑,、糞便顆粒,、死去的浮游生物聚集而成的絮狀物,幾天之內(nèi)即可沉降到海底,,極大地提高了表層有機物的傳遞速率,。相比之下單個浮游生物沉降速度很慢,每天一米,,需要超過十年才能沉到底部,,通常到不了海底就被分解者分解掉了。
北冰洋深海的海雪
海雪源源不斷從表層轉(zhuǎn)運有機物質(zhì),,這種以生物為媒介,,通過生物生產(chǎn)、消費,、分解和沉降作用,,將表層有機物傳遞給底層的過程,我們稱之為海洋生物泵,。在沒有光合作用的深淵水域,,以海雪為主的海洋生物泵就是深海生物的主要食物來源,構(gòu)成了深海小食物網(wǎng)的基石,。
海底生物個頭小,,代謝低,所需的食物并不多,,偶爾如果碰到比海雪大很多的食物,,就能夠解決它們幾年甚至幾十年的伙食問題,比如在海面上大量繁殖后死亡并迅速沉底的藻類,,以及進食藻類后快速繁殖,、大量聚在一起并在死亡后下沉的樽海鞘,又或者沉入海底的鯨魚尸體,,這些都可以算得上底棲生物們的深海盛宴了,。
水下四千多米的海底,一大群海參鋪滿了海床
在海底的某些地區(qū),,比如洋中脊,,能夠形成熱液噴口,此處的養(yǎng)分較為豐富,海底微生物可進行初級生產(chǎn)將化學(xué)能固定為生物能,,在沒有光合作用的情況下也能維持許多底棲生物,。
超深淵層:高壓寒冷的黑色荒漠
最后一層,超深淵層,,是海洋中最深的地帶,,存在于海底狹長的海溝中,水深6000-11000米,,可謂深淵中的深淵,。超深淵棲息地在全球海洋中數(shù)量不多,,總共也僅有46個(33條溝壕和13處洼地),,這些海溝的平均深度約為8216米,其中最深的是11034米的馬里亞納海溝,。
在這里,,生存條件之嚴(yán)酷已無需贅言,物種多樣性和生物量已大大降低,,但還是有一些生命在此地頑強生存著,,包括魚類、海參,、多毛類,、雙殼類、等足類,、腹足類和端足類動物,。目前拍到的活體魚類最深紀(jì)錄為鈍口擬獅子魚——8178米,可達23.8厘米,,魚類被捕獲的最深紀(jì)錄為神女底鼬鳚——最大體長16.5厘米,,捕獲深度8370米。
拍攝于水下7400米的擬獅子魚,,相當(dāng)可愛
3. 海水中氧氣含量
自身產(chǎn)生的,,因為海里面有藻類的植物,而且海里還有很多的細(xì)菌,,在太陽的照射下,,細(xì)菌也會產(chǎn)生氧氣,藻類則通過平常的光合作用來釋放氧氣,,海里的氧氣都是微乎奇妙的存在,,人類很難觀察到。
海浪在翻滾的過程中也會產(chǎn)生水花,,水和水在打擊的過程中也有很多的氧氣被卷入到蓋里面,,但是都漂浮在海的上層,主要還是通過海藻的光合作用,除了海洋依靠光合作用,,陸地上也是依靠光合作用的,,所以要保護綠水青山。
4. 海洋氧氣占比
海洋里的藍藻等生物制造的氧氣占地球所有氧氣生產(chǎn)量的70%-80%,而陸地上的植物卻低.因為對陸地而言,海洋的面積更大,雖然藍藻個體小,單個生物量的確小,但是數(shù)量大,而且沒有很強的呼吸作用,所以耗氧少.而陸地植物雖然個體大,個體生物量大,但面積小,有很強的呼吸作用,相比之下,凈產(chǎn)生氧氣量大大小于海洋.
5. 海里氧氣含量
氧氣在水中的含量隨著溫度的升高而減小,。具體來講就是溫度越高,,水中氧氣的含量就越低,溫度越低,,水中的含氧量就越高,。例如:20℃的水,100升可以溶解3升的氧氣,,當(dāng)溫度下降到零度時,,100升的水里就可以溶掉5升的氧氣。
水的溫度越高,,魚類以及水中生物的代謝,、呼吸速率都會加快,對氧氣含量就比平時需求多,,水中的含氧量自然而然就會減少,。水中氧氣少,魚類的活躍程度就會減弱,,魚類為了應(yīng)付氧氣量少的情況,,就會直接浮出水面呼吸大氣中的氧氣,這就是人們常說的“浮頭”,。
溶氧量與水的深淺有關(guān)系,。因為氧氣是由大氣通過水的表層往下滲透,越往下滲透速度越慢,,而且水的內(nèi)部壓力并不低于大氣壓,,因此滲進深層的氧氣含量極少,這就是為什么我們養(yǎng)魚時水太過深并無益處的原理所在,,以2~3米的水深為好,,因為在這個深度的水中含氧量是很高的。
水中氧氣的含量與水的面積有關(guān),。水的表面積越大,,含氧量越高,水的表面積越小,,含氧量越低,。所以在同等的條件下,小水面的魚“翻(泛)塘”的機率大得多,,比如像湖泊這樣的大水面就不會出現(xiàn)“翻(泛)塘”的情況,。
水面的波動會引起水中氧氣含量的變化,。比如刮風(fēng)時水面的波浪接觸空氣,起伏的波浪面積要大于平時靜水時的表面積,。因此刮風(fēng)時水中的含氧量就要比平時高,。所以,人們說的“風(fēng)吹水動,,水動魚動”就是指的這時的狀況,。
其實,增氧機就是根據(jù)水的流動性與空氣接觸會增加水中氧氣含量的原理,,而將空氣(氧氣)溶入到"浪花"中進而又吸收到水體中去,。
6. 海洋中氧氣含量低難以儲存電及其他能源
需要,海水中是存在氧氣的,。
大海里的魚需要氧氣來呼吸,,但是它們不需要像陸地上的動物那樣通過肺部吸入氧氣。相反,,它們通過鰓呼吸,,將水從嘴巴中吸入,,然后通過鰓片過濾出氧氣并將二氧化碳排出體外,。這個過程被稱為水生呼吸。因此,,大海里的魚需要水中的氧氣來生存,,而不是空氣中的氧氣。
鯨魚和海豚都是哺乳動物,,它們需要呼吸空氣來維持生命,。但是它們不像陸地上的動物那樣通過肺部呼吸空氣,而是通過鼻孔呼吸,。鯨魚和海豚的鼻孔位于它們頭部的頂部,,被稱為“噴氣孔”。當(dāng)它們需要呼吸時,,它們會將噴氣孔露出水面,,吸入空氣,然后將噴氣孔再次關(guān)閉,,將呼出的二氧化碳排出體外,。這個過程被稱為“噴氣”,通常會伴隨著噴出水汽的現(xiàn)象,。鯨魚和海豚可以在水下停留很長時間,,但它們?nèi)匀恍枰ㄆ谏细『粑諝狻?/p>
7. 海洋中氧氣含量低,難以儲存電及其他能源的原因
因為太空是真空狀態(tài)的,自宇宙大爆炸以來,,太空發(fā)生了很多次次自燃現(xiàn)象,,所以就沒有氧氣了,。
其次,地球的氧氣的由來是產(chǎn)生厭氧細(xì)菌的交換結(jié)果,。由于大氣層的保護,,地球上的氧氣也無法到太空去,
地球的氧氣分子是從遠古開始積累起來的,。自從地球上出現(xiàn)了藍細(xì)菌等低單細(xì)胞植物的時候,,大海海水就開始溶解大量的氧氣,直到飽和,,然后釋放到水表面的空氣中,。就這樣,氧氣分子慢慢積累,。另外,,要聚集氧氣必須得有引力。太空中氧氣分子因為沒有受到足夠大的引力,,來讓它們聚集,,所以太空中不可能有氧氣。之所以在宇宙中不會有流水,,是因為宇宙的強輻射,,高溫的環(huán)境,不適應(yīng),,存在液態(tài)水,,很容易被蒸發(fā)。
8. 海洋中的氧氣含量
海洋具有氧氣再分配作用,,其吸收4/5的太陽能,,一年可產(chǎn)氧360億噸,大氣中70%的氧是海洋生產(chǎn)的,。
9. 海洋含氧量下降
魚鰭
魚類在水中主要依靠鰭來自由游動,。魚的鰭分為背鰭、胸鰭,、腹鰭,、臀鰭、尾鰭,。胸鰭2片,,生在頭的后方、魚體前部的兩側(cè),,每側(cè)1片,,兩側(cè)對稱,其主要作用是改變魚的游動方向,,如向上,、向下,、左右轉(zhuǎn)彎等,同時還用于保持魚體的平衡,。背鰭生在魚的背部,,有的種類為1片,有的種類為一前一后2片,。腹鰭生在魚的腹側(cè)前部,,有的種類左右各1片,有的則合二為一,。臀鰭生在魚的腹部后方,、肛門附近,一共2片,。背鰭,、腹鰭、臀鰭的主要作用是保持魚在水中身體狀態(tài)穩(wěn)定,,防止側(cè)翻,。尾鰭生在魚的尾部,只有1片,,有的呈槳狀,,有的為開叉狀,尾鰭的功能最多,,對魚的運動也最重要,,其左右擺動是魚向前游動的主要動力,此外還有控制魚的前進方向,、保持魚體穩(wěn)定等作用。
魚的各種鰭
魚鰾
魚類的身體比重一般都略大于水,,之所以能在水中自由地沉浮,,主要是通過體腔內(nèi)一個叫做“鰾”的囊狀器官來進行調(diào)節(jié)。大多數(shù)魚的腹腔內(nèi)都生有鰾,,魚鰾為長橢圓形囊狀器官,,分為前后兩個室。魚類可以通過部分腺體從血液中分離出氣體填充至鰾內(nèi),,以調(diào)節(jié)魚體的比重,。魚需要上浮時,向鰾內(nèi)充氣,,使魚體的比重小于水,;魚類需要下沉?xí)r,則排出鰾內(nèi)一部分氣體,,使魚體的比重大于水,。同時魚還可以通過調(diào)節(jié)鰾前后兩個室的充氣量大小,,使魚體的前后側(cè)浮力不等,從而使魚在水中能呈現(xiàn)頭部上仰或者尾部上翹等不平衡狀態(tài),,以協(xié)助其能向上或向下快速游動,。
魚鰾
有些深水魚(如金槍魚類)體腔內(nèi)沒有鰾,平時只能依靠在水中不停地游動才能保持漂浮狀態(tài),,一旦停止游動很快就會下沉,。鯊魚雖然也沒有鰾,但其肝臟很大,,可通過調(diào)節(jié)肝臟的比重來調(diào)節(jié)其沉浮,。
陸地生物的呼吸器官主要是肺,肺組織直接與空氣進行氣體交換,,有些陸地生物種類的皮膚也能參與呼吸功能,。而魚類的主要呼吸器官是鰓,通過鰓與水進行氣體交換,,吸收溶于水中的氧,,排出體內(nèi)的二氧化碳。海水通過魚的口進入口腔,,再通過兩側(cè)的鰓流出體外,。海水在經(jīng)過鰓時,與鰓組織進行氣體交換,,溶于水中的氧透過鰓組織薄膜進入血液,,魚體內(nèi)代謝產(chǎn)生的二氧化碳等廢物則通過鰓組織薄膜排入水中。魚類呼吸系統(tǒng)的氣體交換效率要比陸上生物高得多,,陸上生物進行呼吸時一般僅能吸收空氣中所含氧的20%左右,,而魚類則可吸收水中溶解氧的80%。這是由于水中溶解的氧比空氣中氧的含量要低很多,,空氣中含氧量約21%,,而水中的溶解氧的含量僅有5~7毫克/升,水中的含氧量僅為空氣含氧量的幾萬分之一,。
10. 海底氧氣含量
有氧氣,。
任何水都有氧氣,只是含量多少而已,。水中可以溶解微量的氧氣,,就像二氧化碳溶于水的汽水一樣。
據(jù)科學(xué)測試,,水中的氧氣含量大大低于空氣中的氧氣含量,。空氣中的含氧量為18%,,水中氧氣含量為6/1000000,,可見水的溶氧量是相當(dāng)?shù)偷摹?/p>
水中氧氣是怎么來的呢,?來自兩個方面:
1、是水中植物,。這些水中植物由于陽光的照射而形成的光合作用,,使植物吸收二氧化碳,釋放出氧氣,。水中氧氣的60%來自于水生植物,;
2、是由大氣補充,。在大氣壓的作用下,,空氣中的氧向水中滲透。當(dāng)水的氧氣的濃度達到飽和狀態(tài)后水也會向空氣中釋出多余的氧氣,。光照的強弱,、氣壓的大小、氣溫的高低都會影響到水的溶氧量,。水溫越高,,氧氣的溶解度越低,因此說,,水中的溶氧量是在不斷變化的,。溶氧量的變化會影響到魚的生活狀態(tài)。