2009年3月15日 星期日

海洋生物多樣性的特徵

  海洋生物生活在以海水為介質的環境中,海水的物理和化學特性都會影響海洋生物的分布、生存和演化,海洋生物多樣性也與海水的特性有密切關係。海洋生物在遺傳、物種和生態多樣性上的特徵,如下所述。

(一)遺傳多樣性
  全球海洋其實是相通的,並沒有明顯的地理分隔,而且由於海水是流動、循環不已的,因此,和陸地環境比起來,海洋環境通常相當均質,長距離散布則是影響海洋生物分布的重要機制。由於海洋的相連性,許多學者認為海洋生物的基因交流相當頻繁,族群遺傳分化並不明顯,因此往往相隔數千公里海域的族群遺傳結構都很均質。然而,近年來許多研究皆指出,海洋生物的遺傳多樣性比預期要高很多;一方面是由於海洋中存在著許多無形的隔離障礙,例如:洋流系統或水團的分隔、生殖時間的分隔、辨識機制的差異和棲所選擇等,都可能導致遺傳分化或種化,使得遺傳多樣性增加(Palumbi, 1994);而在另一方面,由於海洋環境的均質性,使得生物趨同演化的現象普遍發生,許多外形相似的個體,可能已經具有相當程度的遺傳分化,而海洋環境中的同胞種(sibling species)或隱蔽種(cryptic species)很普遍(Knowlton, 1993);也就是說,目前依據形態來區分的一個物種,可能包含數個物種。

(二)物種多樣性
  由於海洋生物廣泛分布的特性,其物種的特有性(endemism)通常比較低;而在不同空間尺度上,海洋生物的物種多樣性各有其特徵。

  在地區性尺度上,海洋物種多樣性往往與棲地型態有關。例如:大洋環境的物種多樣性比底棲環境低;而在底棲環境中,硬底質(包括岩石和珊瑚礁)又比軟底質(包括沙灘和泥灘)的物種多樣性高;而淺海的物種多樣性則通常比深海來得高。

  在區域性尺度方面,一區域的物種多樣性與棲地類型有關,棲地愈複雜多樣則物種多樣性也愈高,例如臺灣四周海域的棲地十分多樣,各類型海洋棲地幾乎都出現在臺灣沿海,因此海洋物種多樣性也非常高。

  在全球性尺度上,有三項主要特徵:1.洋區之間的差異-印度、太平洋的物種多樣性明顯高於大西洋,以石珊瑚為例,大西洋僅有約60種,而印度、太平洋卻超過800種,一般認為這種差異可能和地質歷史及冰河期的氣候變遷有關。2.緯度梯度-不論在大西洋或太平洋,海洋物種多樣性皆以赤道附近最高,由此向兩極逐漸遞減(上圖),這種現象係由於熱帶海域的珊瑚礁擁有很高的生物多樣性,而珊瑚礁的分布和發育隨著緯度增加而遞減所致。3.經度梯度-不論在大西洋或印度、太平洋,海洋物種多樣性的分布都有一明顯的中心:前者位於加勒比海,後者位於馬來半島、印尼至菲律賓所圍成的三角地帶;物種多樣性皆由此中心向外遞減(下圖),以太平洋的珊瑚分布為例,在菲律賓海域約有800種,到了夏威夷群島僅有約60種,而在東太平洋熱帶海域更只有約50種。一般認為,東太平洋的物種是由西太平洋物種多樣性中心經由長距離散布而來,而?跨太平洋廣大深海的阻隔就是淺海生物散布的障礙。

《上圖:五大類海洋無脊椎動物種類數隨緯度成梯度分布的現象(取自邵廣昭, 1999)》
《下圖:印度-太平洋(a)及大西洋(b)造礁珊瑚屬數的分布,顯示物種多樣性的中心及向周圍遞減的現象(仿 Veron, 1995)》



(三)生態多樣性
  海洋生物的生態多樣性通常是指棲地型態的複雜度,尤其是沿岸及淺海的棲地型態,其中擁有高生物多樣性的棲地包括海草床、紅樹林、岩礁和珊瑚礁等;事實上,沿海棲地還可以依據環境特徵區分為更多樣的類型(Ray, 1991)。以珊瑚礁而言,其中就包含許多類型的微棲地, 例如: 礁臺、礁脊、潟湖、槽溝、礁斜坡等,不同的微棲地各有特定的物種佔據,因而構成海洋生物的多樣性。除此之外,功能多樣性及群聚或生態系多樣性都是構成生態多樣性的成分。


毓棻於2009.03.16發佈

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