1 第二十三章 动物地理分布 第一节 生物圈 生物圈(biosphere)又称生态圈,是地球上生物及其生存环境的总称。生物圈只占据地球表面的一个薄层,由大气圈(atmosphere)、水圈(hy drosphere)、土壤岩石圈(lithosphere)及生活在其中的生物共同组成(图 23-1),它的范围大致处于自海面下 10km、地表下 300m深以及地表以上的大气层(垂直高度约 15km)之间。 一、水圈 水圈包括地球表面约 71.8%的水域,也是构成大气圈及土壤岩石圈的一部分。水是生命起源和存在的基本前提,水生生物体内的水分占 70%~80%以上,水母和有些软体动物甚至可以高达 80%~95%,陆栖动物体内的水分也占 50%以上。它不仅是原生质的最主要成分,也是作为生命代谢活动的氢和有机体体内氧的来源之一。水还是生物体内新陈代谢的一种介质,通过水把营养与代谢过程联系起来,因而没有水就不可能有生命。 地表的水不断蒸发成水蒸气,在高空大气层中遇冷凝结成雨水而复降至地面,构成往复不息的循环。据测算,每年从海洋表层蒸发的水量约有 1m 的深度;在陆地则主要通过植物叶面的蒸腾作用将水释回到大气层。生物有机体不断地从环境中摄入水分,在完成代谢作用的生命活动之后又把水排出,这样,也构成一种循环。 水本身的物理特性同样对于有机体的存活和分布具有重要意义。由于地球表面的水体巨大、导热较慢,因而贮存着大量的热能,水的辐射热能为陆栖生物提供有利的生存条件。水在 4℃时具有最大的密度而使冰块漂浮于水面,从而保证了水栖生物得以安全地度过越冬期。海洋中暖水和冷水垂直对流所导致的海流,对于气候条件以及水生生物的分布都有着不同程度的影响。 二、气圈 气圈内的大气中,氧约占 21%,氮占 78%,二氧化碳占 0.03%,此外还含有数量不等的水蒸气和少量惰性气体。氧的存在及溶解于水的性质,是一切动物呼吸和生存的先决条件。动物摄入氧气后,在细胞代谢中的主要功能是作为氢的最终受体而形成水。氮是构成生物有机体的重要元素之一,是机体蛋白质的主要成分。植物通过根系从土壤中吸收硝酸盐等含氮分子,经过复杂的合成过程制成蛋白质,动物则依赖吃其他生物而取得氮。生物有机体死后分解再将氮释出。二氧化碳是植物进行光合作用的基本成分和主要原料,它还构成对大气层外紫外线辐射和臭氧的屏蔽,此外,它还能与水结合成弱的碳酸,对维持水环境的中性方面起着化学缓冲作用。 三、土壤岩圈 地球是由地壳(cru st)、地...