海科概_課程筆記_生物3

# 海科概_課程筆記_生物3 ## 海洋生態系(Marine Ecosystems) :::info 課程名稱：海洋科學概論 (Introduction to Marine Science) 授課教師：魏志潾老師(台灣大學海洋研究所副教授) 上課時間：109-2學期 ::: > 最後更新：2021/06/20[color=#20b2aa] > [name=陸子鳶][time=Sun, Jun 20, 2021 12:35 AM] ###### tags: `109-2` `筆記` :::warning **更多相關內容：** **[期末範圍總覽](/DrfkJBvLSF-4OxC8pIt4SA) [化學4](https://drive.google.com/file/d/1KkerJGUID1pjoqR_aksKA1TjZy-nYsE8/view?usp=sharing)、[生物1](https://drive.google.com/file/d/17jVJYxSbKLJ20hKD3k8cciF4Kg2c_nzr/view?usp=sharing)、[生物2](/6U5a6HoXTamsDL2zI4i-MQ)、[生物4](/JpgxNTesRUCf0qYSQoNx_g)** ::: --- :::success **簡單統整** - **生態系分區**：**近岸**~200m內~、**遠洋** - **浮游生物**：幾乎**不會游泳**的生物 - 依生活史分'**全**'和'**半**' - **全**：從小到大都在浮游 - **半**：幼體浮游，與成體**差異大** **適應** - **浮游生物**：增加浮力、透明化、垂直遷移 - **游泳生物**：運動、感知、偽裝 (外加群游) - **深海生物**：增強視覺、吃多耗少、有效率使用能量 - **潮間帶生物**：調整作息、忍受水分散失、耐波浪沖擊 - **紅樹林生物**：耐鹽保水、寬廣根系、胎生幼苗 - **草澤生物**：耐鹽 ::: --- ### 【海洋生態系的分區】 :::spoiler **浮游、游泳、底棲** #### 依據生態習性分類 - 浮游生物(不具游泳能力) - 浮游植物 - 浮游動物 - 游泳生物(具游泳能力) - 底棲生物(固著在海床) ::: ### 【大洋生態系：生物類別及生態適應】 ::: spoiler **生態系分區_近岸、遠洋** - 近岸_有光層 - 水深**200M內**，受陸地影響大 - 大陸棚上方(佔地球表面積8%) - 又稱**表層洋帶**(0~200m) - 遠洋_無光層 - 大陸棚以外的都是 - 佔92%海洋表面積 - 佔65%地球表面積 - 依深度分 - 200~1000m：中層洋帶在熱帶還有微弱光線→**微光層** 在此的生物會有大眼睛 :eye-in-speech-bubble:→捕捉弱光 - 1000~4000m：漸深洋帶 - 4000~6000m：深層洋帶 - 6000~10000m：深淵洋帶 ::: :::spoiler **浮游生物 plankton** - **定義** - 隨海流**漂流** - **無游泳能力(或很弱)，無法控制自身水平位置** - 分為 - 浮游植物 phytoplankton - 海中最重要生產者 - 自營性 - 浮游動物 zooplankton - 異營性 - 橈足類、磷蝦 > 相關影片：[浮游生物的秘密生活 - 蒂爾尼泰思 (Tierney Thys)](https://youtu.be/xFQ_fO2D7f0) - **體型大小** - 超微：海洋病毒 - 微型：海洋細菌 - 小型：渦邊藻 - 中型：橈足類 - 巨型：水母 > 浮游植物體型雖然小，但藻華現象在外太空也看得到 ::: :::spoiler **浮游動物** - 依**生活史**可分為 - **半浮游 meroplankton** - 又稱**兼性**浮游動物 - 大多為無脊椎或魚類**幼期** 成體通常是底棲生物 - **全浮游 holoplankton** - 一生都行浮游生活者 - 有5000種以上 - 主成員：原生動物、刺胞、櫛水母、甲殼、尾索 - **全浮游動物** - 橈足類：最常見，70% - 南極磷蝦:shrimp: - 在南極洋生物量500萬噸哺乳類鳥類重要食物來源 - 磷蝦油 - 眼睛很大 - 生命週期6~10年 - 1~3月產卵 - 櫻花蝦:shrimp: - 僅在日本駿河灣海域&台灣 - 人類可直接攝食 - 紅色素，全身有約161個發光器 :warning:假櫻花蝦沒有紅色斑點 - 捕撈季節：11~5月漁場形成條件：約150m深，推測與黑潮支流相關或峽谷湧升潮汐流 - **半浮游動物**：跟成體長的很不一樣因底棲生活資源較少，有浮游幼生可以分布到更廣的地方 - 雙羽幼蟲→海星 - 眼幼蟲→螃蟹 :crab: - 碟狀幼體→水母 - 假水蚤期→蝦蛄 - 章魚幼生→章魚 :octopus: - 蛇尾幼蟲→海膽 - 帽形幼生→紐型蟲 ::: :::spoiler **浮游生物的適應** - **維持在表水層**：增加浮力 - 增加**體表突起、毛髮、翅膀**→增加摩擦力，減緩下沉 - **斯托克斯方程式** $Stokes' equation$ - $SR$ = 沉降速度 - $\varphi_1$ = 生物密度 - $\varphi_2$ = 海水密度 - $g$ = 重力加速度(不變) - $r^2$ = 相當體積球體半徑 - $V_W$ = 海水黏滯性(不變) - $\phi$ = 形態阻力 - **與生物體積密度成正比、形態阻力成反比** >$$SR=\frac{2}{9}*\frac{(\varphi_1 - \varphi_2)*g*r^2}{V_W *\phi}$$ - **避免被吃掉** - 身體透明化 - 膠質浮游生物：海樽 - 櫛水母 - 軟體動物異足類 - 垂直遷移 - 白天躲避(下層到底部) - 晚上覓食(在有光層) - 可用魚探計尋找：向海底發出**連續聲波** >相關影片：[浮游生物的生態系服務](https://youtu.be/23mrtGCkAH8) 看完只會記得'THANKS PLANKTON'，還有'PLANKS THANKTON'，超鬧www ::: :::spoiler **游泳生物(Nekton)的適應：淺海** - **運動能力**：捕食&防止被攝食 - **感覺及偵測能力** - **偽裝**：防止被察覺 + 大洋性魚類的特殊適應 :fish: + **運動能力：減少阻力** + 身體流線型、平滑的身體 + 富含肌紅蛋白(運送氧氣) + 舌頭：導流溝 + 胸甲&強韌而窄的胸鰭 + 收胸鰭、背鰭的溝 + 小鰭、龍骨 + 尾鰭：像後變尖 + **偽裝** + 深藍色：從上往下，像大海 + 銀白色：從下往上，像天空 + **魚類群游行為** + 禦敵、覓食、生殖 + 作用：遏阻、混淆掠食者 >相關影片：[魚類如何協調群游？](https://www.youtube.com/watch?v=dkP8NUwB2io) :male-teacher:：就是不斷靠近自己的夥伴 >相關影片2：[群游行為跟人腦的關係？](https://youtu.be/dkP8NUwB2io?t=208):brain: 其實是同一個影片的前後段啦0w0 + 面對大型掠食者，群游則無顯著效益 + 座頭鯨:whale:最後一刻才把嘴巴張開揮動胸鰭，產生水流吐泡泡圍捕 >相關影片：[座頭鯨分工吐泡泡圍捕鯷魚](https://www.youtube.com/watch?v=KBiKnpqWsMI) BTW，這部分是本周課堂問答題目歐owo ::: :::spoiler **深海** 進入中層至深淵洋帶隨光照強度減弱，改變掠食者與被掠食者關係食物隨深度漸深而遞減 + 燈籠魚 + 晚上遷徙到表層 + 白天下潛，躲避掠食者 + 巨銀斧魚 + 管柱眼 + 主要由下往上攻擊獵物 + 桶眼魚 + 可轉動管柱眼，協助精準捕食 + 相關影片：[太平洋桶眼魚](https://www.youtube.com/watch?v=KBiKnpqWsMI) + 魷魚:squid: + 管柱眼 + 視網膜有小凹陷，可以聚光，用在攻擊 + 相關影片：[大王魷魚攻擊獵物](https://youtu.be/rXkOPv3wVZw?t=301) 相關影片2：[大赤魷魚獵食燈籠魚](https://goo.gl/T5zU2b) + 頭下身體上，但可以往上看 + 頭頂有發光器 >美洲大赤魷魚可以長到2公尺長，大多出現在東太平洋熱帶海洋 + 食物來源銳減 + 刮食藻類碎屑，越深剩越少 + 隨深度遞減的： + 生物碎屑&浮游生物量(指數遞減) + 食物來源 + 顆粒有機碳通量 + 如何適應？ + A.吃越多越好 + B.能量使用越有**效率**越好 + C.消耗能量越少越好 + 鮟鱇魚：A+C + 生物發光器、小眼(不需要看得很清楚) + 非流線體態(不需要很會游泳)、體型小、黑色體色 + 泳鰾退化 + 嘴很大、向內長牙(防止逃脫)、胃具彈性 + 靜止不動 >鮟鱇魚：兩性極不平等 >雌性比雄性大**數十甚至數百倍** >>雄性**寄生**於雌性下方→確保**生殖**機會，因為族群密度很低 >>兩條魚的組織血管逐漸相通，雄魚器官逐漸消失，靠雌魚過活 >寄生最高紀錄：一隻雌魚八隻雄魚 >**無性轉變**→幼魚即可辨別性別 >雄魚/雌魚比例約15~155：雄魚超多 >相關影片：[鮟鱇魚交配，2018@大西洋](https://youtu.be/anDIlMVgNwk) + **能量金字塔** 大魚吃小魚，小魚吃蝦米每層次只能傳遞1成能量 ::: ### 【底棲生態系：近岸底棲生態系】 :::spoiler **底棲生態分區_近岸、遠洋** >深海的介紹會留到下禮拜海床上大多覆蓋了**柔軟的沉積物** - 近岸(200以上) - 沿岸 - 大陸棚 - 遠洋 - 大陸斜坡：漸深帶(200~4K) - 深海帶(4K~6K) - 深淵帶(6K~10K) ::: :::spoiler **潮間帶生物** 潮間帶：漲潮會被淹沒，退潮會離開水體 - 生存特性 - 水分散失 - 行為：配合潮汐週期漲潮：活動退潮：休息 - 生理：忍受水分散失(有些甚至可損失90%以上) - 波浪沖擊 - 固著：藤壺、牡蠣、貽貝、石龞 - 流線形：身體扁平光滑 - 柔軟度：順應沖擊 - 外殼造型、紋理：影響**熱調節**、浪擊適應外殼顏色：影響**熱調節** - 較高散熱較佳，適合熱帶環境白色可增加輻射反射，適合熱帶環境 - 小而流線、大而柔軟隨水擺動 - **貽貝床**：單個容易被波浪沖走一整排就不會，長太多又會被沖走，打開新的棲位 - 紋理可導流 - 礁岩潮間帶生物垂直分區/帶狀分布 - 上限：生理適應(水分喪失、高溫) - 藤壺(耐失水耐高溫)較靠上，貽貝較靠下 - 因藤壺競爭不贏，所以有明顯分界 - 下限：生物間交互作用(空間競爭、掠食) >底下有表格與草澤生態系比較 >**基石物種Keystone species** >在一生態系中有絕對重要性，可維持平衡 >相關影片：[基石物種實驗](https://youtu.be/hRGg5it5FMI?t=245) ::: :::spoiler **紅樹林mangroves，林澤** 熱帶、亞熱帶，河口泥灘地 - 生存特性 - **耐鹽保水**：葉片革質厚、具鹽腺 - **寬廣根系**：支持根、呼吸根 - **胎生幼苗** - 分布：台灣有四種 - 北部：水筆仔純林 - 新竹以南至嘉義：水筆仔&海茄苳 - 台南以南：海茄苳&五梨跤&欖李 - 屏東：海茄苳純林 - 紅樹林生物 - 彈塗魚 - 招潮蟹 - **有機碎屑溢出效應** - 外溢到鄰近的沿岸生態系(70~90%都外溢) - 支持近海的食物網&漁業 - 紅樹林與其他生態系的聯通性 - 從海草叢(育幼場)到紅樹林 - 鸚鵡魚只在紅樹林附近的珊瑚礁附近出現 ::: :::spoiler **草澤生態系salt marshes** - 生存特性 - 耐鹽植物：具特殊抗鹽分構造 E.g.**鹽草：特殊腺體**可排除鹽分 - 生產力高但很少直接被利用，多以**碎屑**方式輸出 - 分布 - 溫帶至寒帶 - 軟底質海岸的海陸交界 - 台灣：大甲溪、高美濕地、大肚溪、香山濕地 - 高美濕地雲林莞草、互花米草(用來保護海岸、風媒花，競爭力強) - 帶狀分布 - 主要由生長差異產生 - 上限：由**種間競爭**決定 - 下限：低潮線(生理限制) >相關影片： [草澤生態系中的上行與下行控制](https://www.youtube.com/watch?v=b9xVEeYAs3w&feature=youtu.be)：上行(所需資源)、下行(掠食者) >[草澤生態系中食性潟流效應](https://www.youtube.com/watch?v=b9xVEeYAs3w)：掠食者對食物鏈有直接與間接(反而對生產者有好處)影響【**控制因素**】 | | **上限** | **下限** | | -------------- |:----------:|:----------:| | **礁岩生態系** | 生理適應 | 競爭或掠食 | | **草澤生態系** | 競爭或掠食 | 生理適應 | ::: :::spoiler **亞潮帶或陸棚生態系** - 軟底質生物群聚 - **無植被**群聚：泥沙 - **有植被**：海草床@熱帶、溫帶 - 硬底質生物群聚 - 岩石底質群聚 - 海藻林群聚：溫帶、寒帶、高營養鹽 - 珊瑚礁：熱帶 - 泥沙 - 溶氧深受底質顆粒大小影響 - 生存問題：氧氣供應、捕食者威脅 - 分類 - **底內infauna**：底質內部 - **底表epifauna**：底質表面 - 底內生物：受溶氧限制，越少越小 - 大型、中型、微型無脊椎 - 中型：動吻動物、腹毛動物、緩步動物、線蟲 - 藻礁algal reef @桃園觀音 - 沿著岩石生長 - 吸收海中的鈣轉換為碳酸鈣 - 珊瑚礁 - 生產力最高環境之一 - 具碳酸鈣骨骼 - 外胚層、中膠層、內胚層 - 生存條件 - **充足光照**(深度不足30公尺) - 水溫：18~30℃ **最佳：22~28℃** - 需**岩石底質+良好水質** - 其他生物 - 珊瑚蟲 - [共生藻](https://youtu.be/tZuxZdG6TfM)：提供養份、鮮豔的顏色/珊瑚提供代謝物與遮蔽 - 珊瑚礁成因 - 裙礁：環繞火山島 - 堡礁：火山島下沉 - 環礁：火山島完全沉沒 - 東沙：底質是珊瑚碎片 >相關影片：[珊瑚為何白化](https://www.youtube.com/watch?v=_ZfGIKiSwwQ)：共生關係破壞，就把共生藻趕出去(?) ::: --- :::warning **有誤歡迎留言告知，謝謝<3** **按讚好像可以變錢錢，我還沒搞懂它(´･㉨･`)** **幫我按✧＼\ ٩( ‘㉨’ )و /／✧愛你** ::: <center> <iframe class="lc-margin-top-80 lc-margin-bottom-32 lc-mobile" data-v-b66e9a5a="" frameborder="0" src="https://button.like.co/in/embed/luziyuan8909/button?"></iframe> </center> :::warning **[上一篇：生物2_HackMD](/6U5a6HoXTamsDL2zI4i-MQ)** **[下一篇：生物4_HackMD](/JpgxNTesRUCf0qYSQoNx_g)** :::