生态学翻译第三章水生生命全世界各地的人们给与我们地球的名字显示了与文化的高度一致。

那些名字，无论是用英文，拉丁文，希腊语，或者汉语，都是指陆地或土壤，揭示了每个地方的文化都坚持以陆地为中心的观点。

夏威夷人，地球上被分离的玻里尼西亚居民，把地球叫做ka honua,这是对陆地层次或者泥土路堤的一种暗示。

这种以陆地为中心的普遍观点可以解释对地球的描述如此准确的部分原因。

这种意象通过把我们的地球描述成一个闪闪发光的球体，或者是大部分由水覆盖而非陆地覆盖的地球来挑战我们的位置感。

生命起源于水体，但从我们的观点来看，作为地球的起源，水生领域仍然是由不熟悉的规则控制的一个不相容的环境。

在水生环境中，生命通常是最丰富的，但那里的条件对我们来说似乎是不利的：持续寒冷，被海浪打湿的海岸，在深冬常有猛烈地山体冲刷，在阴郁的水体中小河流汇集流入大海。

这一章的目标是进一步熟悉这片领域，我们将看到水生环境和它的生物并获得对水生生命的整体感知，以便为生态学的更加具体的学习做准备。

3.1水循环水循环改变水库中的水，地球表面大约有71%的水资源覆盖。

这些水被不平衡的分配于不同的水环境中，如湖泊河流和海洋，其中大部分是海水。

海洋包括生物圈中约97%的水，并且两极冰盖和冰川占了额外的2%，不到1%的水是淡水，淡水包含河水湖泊水和不断变化流动的地下水。

地球上的这种形式确实正如古代的柯勒律治的船员所看到的那样：水，到处都是水，却没有一滴是能喝的。

然而，生物圈的水体分布并不是静态的。

图3.2概括了水循环的动态学变化。

不同的水环境，比如湖泊.河流和海洋加之大气.冰甚至有机体都可以被认为是水循环内的水库，因为那些地方的水都被储存了一段时间。

在水循环中，水通过不同的方式进入每个水库。

它们或者通过冰雹或地表或地下水流动进入水库，它们的存在要么蒸发要么流动。

太阳能通过驱动风和主要来自海洋表面的蒸发的水来促进水循环。

水蒸气从海洋表面上升并逐渐冷却凝结形成云，再通过地球上太阳驱动的风的吹动最终形成雨或雪，他们大部分又回到海洋，但陆地水就有了不同的去向。

有的直接蒸发重新进入大气，有的被地球上的生物体利用，有的通过土壤渗透作用成为地下水，有的流入湖泊池塘或河流，但它们最终都又回到了大海。

但水库也需要被更新。

因为水库的范围变化率不同，它们经常在以不同的速率变化，大气中的水大约每9天更新一次，河流水最快也要12到20天，湖泊水的更新时间更长，它依据湖泊的深度面积和排水率变化在数天到数世纪不等。

但最让人吃惊的是最大水库，海洋的更新时间。

正如现代人看到的那样，他的更新时间只有3100年，海洋的总水量大约在1.3亿立方米左右。

而它在过去的10万年中已经更新了30多次。

3.2水环境的自然历史水环境的生物与诸如光照温度和水体运动等物理因素的变化和诸如盐度氧气等化学因素的变化一致。

我们对水环境自然历史的讨论以海洋的自然历史为起始，因为它是地球上最大的水环境。

我们继而来探讨对海洋沿岸的环境的发现，它包括海藻带和珊瑚带，潮间带和盐类沼泽。

接着我们探究河流，它们是在陆生和水生环境间变化的主要因素。

最后我们考虑湖泊，它是一种内陆水环境，在许多方法上与我们开始的海洋历史相似。

海洋海洋是可以感知的蓝色大海，你几乎能够体验的一种感觉。

正如我们看到的那样，作为能够唤起任何与这样地方亲近的感觉的唯一地球生物群系，是广阔的草原和沙漠地带，如纳米布沙漠，那里广阔的沙丘被称之为沙海。

但球环境与水环境之间也有不同之处。

在广阔的大海上，一切都是蓝的。

蓝色的海水一直延伸到地平线，与蓝色的天空相映。

对陆生生物的体验还不能使我们对来自深海的生物有更加充分的了解。

我们梦想去了解未知的另类，如巨大奇异的骨骼。

我们常常通过科学虚构的文学和电影去炫耀，这些不为人知的生物，一些超乎我们的想象，它们常生活在大陆之外的深深的蓝色世界。

图3.4显示了在深海发现的物种之一，即一个雌性深海华脐雨和它的雄性同伴。

地理世界海洋占地面积约36亿平方千米，是一个持续的相互联通的大的水域。

水资源贯穿于三个主要的海域：大西洋，太平洋和印度洋。

每个大洋又包含很多更小的海域。

尽管无边无际，但部分水体仍被陆地环绕。

最大的海域太平洋，总面积接近18亿平方千米，并且从南极一直延伸到北极。

在太平洋上，主要的海域包括加利福尼亚海湾，阿拉斯加海湾，白令海峡，鄂霍次克海，日本海峡，中国海峡，塔斯曼海峡。

第二大海峡大西洋总面积达10.6亿平方千米，并且几乎也从一极延伸到另一极。

大西洋的主要海域是地中海，北海，黑海，波罗的海，墨西哥海，加勒比海。

三大洋中最小的印度洋，总面积不足7.5亿平方千米，几乎被限制在南半球。

它的主要海域是孟加拉海湾，阿拉伯海，波斯海湾和红海。

太平洋也是最深的海域，平均深度为4000多米。

大西洋和印度洋的平均深度差不多，仅仅3900多米。

海面下的山脉散布于深海的不同层次，有些是独立存在的，有的连绵不绝成为几千千米的山脊。

海下面的壕沟地带，常分裂于海底，比如马里亚纳群岛，位于西部的太平洋，有大约1000多米深。

夏威夷的冒拉罗亚火山在海平面以上4000多米，是一个高度适当的火山。

然而，冒拉罗亚火山的基地延伸到海平面以下6000米处。

从基地到山峰，成为地球上最高的山。

沿着这个深海的探索，生态学家未来会有什么样的生态发现呢？结构海洋可以被分为不同的垂直带或水平带，受上升和下降趋势的影响，浅的海岸线被称之为沿海带或潮间带，浅海域从沿岸延伸到大陆的边缘，这里的深度跨海平面200米。

大陆版块以外是海洋带，海洋依据深度分为不同的地带，上层带位于海洋的表层，大约有200米深，中层带从200米延伸到1000米，半深海带从1000米到4000米，从4000米到6000米称之为深海带。

最后最深的部分是深渊地带。

海洋底部的栖息地及其水环境被称之为海底，而远离海底的部分虽然很深，但被称之为深海。

每个带都具有适合不同水生生物生存的环境。

光照穿透海洋的太阳光中有大约80%的太阳能首先被海洋表层10米左右的海水吸收，大多数紫外光和红外光被上层几米的海水吸收。

在可见光的变化中，红光，橙光，黄光，绿光比蓝光吸收更快。

所以，广阔的海洋看起来是蓝色的——因为它的波长最有可能会反射回我们的眼睛。

在最上层的10米中，水环境如五彩缤纷的彩虹一样亮澈。

50或60米以下，是微弱的蓝光，图3.7比较了在又深又暗的海水中由潜水员观察到的各种颜色来说明海水对光的选择性吸收。

即使在最明朗的天气，最清澈的海水中，在600米深处的光照的渗透量几乎与晴朗夜空中星光中的强度一样。

在平均3400多米的海洋中，唯一的光照由生物发光性的鱼类和无脊椎动物来生产。

温度水吸收的光照增加了水分子的活跃能或速率，我们通常把这种增加的活跃能称之为升高的温度的指标。

由于更加快速的分子运动减少了水的密度，高温的水分子常分布于冰冷的水面上。

结果，当光照照射更冷的水下面时，表面的水升温。

这些高温层和低温层被温跃层分界。

某层水的温度会随着深度快速改变，这层水通过温度形成一柱形，称为热成层。

是热带海洋的一种永久性特征。

海洋温度的测定通常只在夏季。

而当秋冬季节表层水变冷时，温跃层被破坏。

在高海拔地区，热成层非常微弱。

如果可能的话，也会进一步发展。

正如我们所看到的那样，在不同海拔，热条件的差异会产生不同的生态学效应。

在海洋表层，每年的平均温度和温度差异随海拔而变化。

但在不同的海拔中，海洋温度比陆地温度更加稳定。

海洋平均最低温度大约在-1.5摄氏度。

在大西洋附近，表层最高温在27度多。

在赤道附近，表层温度每年的最大变化在7度到9度之间，常发生在北纬40度以上的温带地区。

而赤道附近每年的温度变化大约有1度。

然而，海洋温度最稳定的在表层以下仅仅100米深处，通常每年的温度变化不到1度。

水的运动海水从未静止。

猛烈的风常常驱使水中的营养运输氧气，热和生物体通过水体运动。

海洋促进适度的气候，光合作用，并且促进水生生物的基因流动。

有风驱动的表层趋势常产生良性的循环流动，称之旋转。

即在一系列效应的影响下，在北半球向右移动，在南半球向左移动。

（看图3.5）良性的海洋旋转从自赤道地区的高温水运向两极。

除了表层趋势，深水层的水比如在南极和北极产生的极冷的水常沿海洋的底部运动。

深层海水也可能移至表层。

这一过程称之为上升流。

上升流常发生在大陆西海岸和南极附近。

那里风使表层水向下运动，而低温的水向表层上升。

化学因素盐度水中溶解的盐量叫做盐度，随海拔不同而变化。

在海洋中，它的变化范围从每千克水中含盐量34%到大约36.5%。

盐度最低的地方发生在赤道附近和北纬40度以上及南纬度地区，那里沉淀超过蒸发量。

在这些海拔地区，沉淀超过蒸发量可以通过第二章的温度森林，北方森林和我们探究的苔原所形成的气候图表明显的表现出来。

最高盐度发生在亚热带地区大约北纬20-30度和南纬度地区，那里沉淀量低并且蒸发量高，精确的说是我们能遇到沙漠地带的那些海拔处。

盐度在那些小的主要沿海地带变化更大。

波罗的海，它有适度的北方森林群系环绕，并且容纳大量流入的新鲜水资源，最低盐度为7%或者更低。

相反，红海，它有沙漠环绕，表面盐度超过40%.尽管盐度的整体变化很大，但海中主要离子的相关比例从一部分到另一部分是一致的。

这样均衡的构成，是世界海洋持续有力的混合的结果，它强调了世界海洋的物理的相关联系。

氧气海洋中的氧气比空气中的氧气更难聚集并且变化更大。

空气中的含氧量在海平面处约含200ml,然而在海水中最多含9ml。

最为典型的是，氧气的聚集量在海水表面处最大，而随着深度加深到1000米或更少处通常含极大的减少，并且达到最小值。

从这个最小值处，氧气的聚集量到海底又逐渐增加。

然而，在一些水生环境中，如黑海中的深度海水处，常缺乏氧气。

生物物理条件与化学条件及其生物多样性，物种的竞争等都有高度的一致性。

比如：由于射入海水中的光照的有限，光合作用的生物被局限在海洋上层的有光照的光合作用带。

最重要的光合作用带也被称之为透光层。

其中的微生物在广阔的海洋中随气流移动。

其中那些随着相同气流移动的小动物称之为浮游动物。

在透光带以下，没有生态的光合作用，但深海生物仍无处不在。

鱼类从小的发光性动物到大鲨鱼，无脊椎动物从小的甲壳纲动物到大的乌贼，潜行于整个水体中，甚至在最深的地方——1000m以下，仍有生命存在。

大多数深海生物，不管他们的的食物链起始与有机体还是近表面的光合作用，他们都生活得很好。

很久以前，人们都认为上层的有机生物是深海生物的唯一食物来源，后来，大约20年前，海洋中的发现让我们大吃一惊。

原来，海平面的所有生物群体，不是靠表面光合作用被滋养，而是靠化能合成作用。

这些生命的绿洲与很多生命形式的庇护有关，而这对科学来说也是全新的。

深海映射着蓝色的海水，并且通常被称之为生物的沙漠。