南极野生动物和生物链

实验西校《家长进课堂》系列讲座•南极野生动物和生物链科普讲座•杨志峰•2015年4月27日常见世界地图南极卫星地图带着问题来探索•南极是哪个国家的?•南极冷吗？南极的冰雪厚度？淡水储量？南极的淡水如何使用？南极食物链的顶端？•南极和北极自然环境有什么区别？•太阳是一定从南边出来的吗？（晴天夜晚）能看到北极星？•南极食物链的最顶端是哪种动物？•南极的（哺乳）动物怕冷吗？•企鹅黑白色（是不是很萌？）•企鹅蛋有多大？•海狮与海豹区别有哪些？•为什么南极旅游不能带走石子?南极的定义•从字面上看，南极就是地球的最南端，但实际上，南极这个词有多种近似含义，例如：南极洲、南极点、南极大陆、南极地区、南极圈等。按照国际上通行的概念，我们一般把南极圈以南的地区称为南极，它是南大洋及其岛屿和南极大陆的总称。南极地质历史南极矿产•南极洲煤的总储量约有5000亿吨，比较典型的有：东南极洲维多利亚地面积达25万km2大型煤田；•面向印度洋的查尔斯王子山脉有世界上最大的铁矿山,绵延120km,矿层厚100米,品位在35%~38%,可供全世界消费200年南极常用数据•南极洲的面积（陆地）：1400万平方公里；（包括冰海）：3800万平方公里•南极大陆的直径：夏季为3600公里，而冬季可达5400公里•平均海拔高度：2500米，最大高度4892米（文森峰）•南极洲距离南美洲970公里；距离大洋洲2500公里；距离非洲4000公里；距离北京15000公里。•南极洲平均海拔2350米，如果不计冰盖厚度，南极大陆的平均高度仅有410米。•南极冰盖的总体积为2800万立方公里，平均厚度为2000米，最大厚度为4800米。•南极圈纬度：66.33•南极洲的冰和雪是世界上最大的淡水库，全球90％的冰雪储存在这里，占整个地球表面淡水储量的72％。•南极洲夏季（12月到三月）平均气温：海边5℃~-5℃，内陆-15℃~-45℃。•南极洲冬季平均气温：海边-15℃~-32℃，内陆-40℃~-70℃。•南极洲气温最低记录：-89．2℃，是世界记录到的最低自然温度。•南极洲的风力：海岸平均风速为17~18米/秒。•南极洲的风力最高纪录：100米/秒，相当于12级台风的3倍，是世界上记录到的最大风速•南极大陆年平均降水量：30~50毫米，降水几乎都是雪•在逐渐漂移过程中，随着南极洲的第一场雪开始，逐渐降温和冰封。•降雪一层覆盖一层，随着深度和压力的增加，新雪渐渐变成细小雪晶粒。•到100米深时，雪晶粒互相融合变成白色的气泡冰（新冰）•当埋藏深度超过1200米时，巨大的压力使新冰中的气泡消失，最终形成蓝色的坚硬老冰，也叫做蓝冰南极冰山满月下的冰封世界夕阳下的冰山蓝色冰山地球淡水资源•地球上总的水体积大约为14亿立方千米，其中只有2.5％是淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和北极的格陵兰岛。•如果南极的冰雪全部消融，全球海平面就会上升66米。中国现状地图海平面上升60米的中国上海闹市区近照海平面上升十米的上海南极人文历史•经过漫长的哲学思考，人类开始相信地球是圆的•苏格拉底的学生柏拉图的学生亚里斯多德认为：既然在北半球存在广泛的陆地群，为了保持平衡，在南半球也一定存在着这样的大陆。•但是一直到15世纪后半期帆船制造业和航海技术的巨大成就，人们进行远航才成为可能•1520年11月，麦哲伦探险队发现火地岛•1901年，斯科特船长领导的探险队，乘坐雪橇抵达82°7′S•1909年1月9日沙克尔顿领导的探险队抵达88°23′S•挪威阿蒙森领导的探险队于1911年12月14日到达了南极点•但是18、19世纪大部分的南极航行都是海豹、鲸鱼捕猎者•1912年一个夏季，10760头鲸鱼被捕杀•20世纪中，大约36万头蓝鲸，75万头长须鲸被捕杀炼油•目前，估计存活数目：蓝鲸2300头，座头鲸42000头，杀人鲸70000头，大须鲸低于1万头。《南极条约》•条约主要内容如下：•1.禁止在南极洲从事任何军事目的之活动；2.允许在南极洲从事自由的科学调查或研究；3.冻结目前领土所有权的主张；•4.促进国际在科学方面的合作；•5.成立调查组织，监督在南极洲所从事的任何活动，禁止在南极洲试爆核子及处理原子废料。南极动物•企鹅•海豹•鲸鱼•鸟类•那些是哺乳动物？企鹅•企鹅分为6属18个种，•南极企鹅主要有王企鹅属的皇帝企鹅emperorpenguin和国王企鹅kingpenguin，目前总数约为57万只。•以及阿德利企鹅属的巴布亚企鹅gentoopenguin、帽带企鹅chinstrippenguin、阿德利企鹅adeliepenguin黑白分明的礼服绅士•企鹅身披黑白分明的大礼服，是不是很萌？•在海里可以作为一种保护色！在海里从下往上看，企鹅肚子的白色可以和海面的颜色容为一体，可以地域从下而上攻击他们的敌人，而背上的黑色，可以抵御天空中的敌人。这和鱼肚子都是白色，背是黑色的道理一样，归功于大自然的神奇演化！皇帝企鹅•成年帝企鹅高达100-130厘米，重达20-45千克，是体型最大的企鹅。•冬季开始在冰面上繁殖，雌雄企鹅终身伴侣。产卵后雌企鹅就离开内陆栖息地去海洋觅食一直到小企鹅孵化出来以后才返回替换雄企鹅。•雄皇帝企鹅双腿和腹部下方之间有一块布满血管的紫色皮肤的育儿袋，能让蛋在环境温度低达零下40℃的低温中保持在舒适的36℃。孵化期两个月，期间雄企鹅不吃不喝，脂肪层消耗约90%。巴布亚企鹅特征•体形较大，身长约60-80厘米，重约6公斤，眼睛上方有一个明显的白斑，嘴细长，嘴角呈红色。•夏初集群在固定的陆地产卵繁殖，雌雄终身伴侣，通过叫声来识别。巢是由一大堆石头绕圈而设的。每次产2枚，雌雄企鹅轮流孵卵。如果两枚卵都孵化出来，它们就抢着让父母喂自己食物，通常只有一只能存活下来。跟着大哥混没错的！排排坐吃果果土---肥---圆企鹅蛋被贼鸥偷吃的蛋刚孵化出来的幼崽两个企鹅幼子暴风雪中依偎着妈妈马上就要进入冬季了，孵化太晚的小企鹅注定凶多吉少幼鸟正在换毛的企鹅幼鸟，毛绒绒的还没有防水效果呼唤自己的孩子追着要吃饭有妈的企鹅像块宝没妈的企鹅像棵草生死抉择狼吞虎咽吃饱了吗？妈妈我还饿被贼鸥捕杀的企鹅幼鸟企鹅宝宝幼儿园打小学习造房子雄赳赳，气昂昂，走在乡间的小路上帽带企鹅ChinstrapPenguin帽带企鹅喜欢聚集在山顶•最明显的特征是脖子底下有一道黑色条纹，像海军军官的帽带，显得威武、刚毅。苏联人称之为“警官企鹅”。•眼圈为白色，头部呈蓝绿色，嘴为黑色，嘴角有细长羽毛，腿短，爪黑•主要食物是磷虾、虾和鱼类。•成年的帽带企鹅体长72厘米，体重4千克•帽带企鹅用石子筑巢，雌雄企鹅轮流孵两枚卵，与其它企鹅优先哺育较强壮的幼仔不同，帽带企鹅同等对待其幼仔。企鹅快速游泳的时候甚至可以像飞鱼一样跃出水面企鹅羽毛的构造企鹅羽毛显微照片鲸鱼•鲸不是鱼类而是哺乳动物，用肺呼吸。•分为齿鲸类和须鲸类，鲸目之下包括有海豚科。•鲸每隔一段时间必须要到水面上来呼吸，喷出水柱。须鲸喷出的水柱是垂直的又高又细，齿鲸喷出的水柱是倾斜的又粗又矮•水柱是鲸鱼在呼吸时大量空气从小孔中排出被挤压成水汽的空气，并不是真正的水。如何辨识鲸鱼？不同鲸鱼体形比较蓝鲸有多大？鲸鱼一块椎骨的大小座头鲸每年迁徙路程长达25,000公里，温暖海域经常会跃出水面座头鲸在过滤食物，它的嘴张开时能形成超过90度的角度，口的横径可达到4.5米，可以吞下大量的磷虾须鲸嘴里的须板座头鲸捕食磷虾座头鲸换气的一瞬间座头鲸的尾翼可以作为辨识的标志虎鲸（杀人鲸）虎鲸捕食海豹虎鲸捕食海豹海豹海狮的区别•海狮没有斑点，海豹身上有斑点；•海狮有耳朵，海豹没有；•海狮足鳍可以朝前摆放，能走路。海豹的足鳍有五个指甲；•海狮的脖子比较长，海豹几乎没脖子海豹海狮海狮灵活的前肢赋予了它们良好的活动能力，因而智商很高海狮，能清楚地看到五个脚趾头。背景是捕鲸时代结束后废弃的木船虎视眈眈豹海豹捕食企鹅南极鸟类•南极地区堪称为飞鸟天地•南极地区海洋飞鸟的种类稀少，但数量却相当可观，约有6500万只；加上企鹅约1.78亿只。据海鸟学家估算，南极地区的海鸟占世界海鸟总数的18%•南极的信天翁约有3900万只；海燕1100万只•这些海洋飞鸟主要以磷虾为食，也食用乌贼和鱼类，每年要消耗约4000万吨；在南大洋海洋生态系中起着重要作用。皇家信天翁信天翁灰头信天翁鸬鹚贼鸥海燕南极食物链南极磷虾是南极食物链的关键，几乎所有的动物都直接或间接地依赖磷虾而生存南极汇流圈（南极幅合带）•南极幅合带宽度约32～48公里。•成因：环绕南极大陆，向北流动的寒冷（1.1-3.9度）南极低盐度海水和温暖的（2.8-7.8度）印度洋、太平洋与大西洋高盐度海水汇集，使得大量的磷虾及微海洋生物在此生长磷虾Krill•最成功的单一物种（生物量最大）•南大洋的磷虾蕴藏量约为6亿吨～10亿吨•磷虾消耗量：海豹大约6千万至1亿3千万吨，鲸鱼3千万至5千万吨，鸟类约1千至2千万吨，鱿鱼约3千万至1亿吨，而鱼类则是1千万至2千万吨，总计每年是1亿4千万至3亿2千万吨。磷虾主要特性•主要是以浮游植物为主要食物，尤其是细小的硅藻（约20微米）•冬季结冰以后，刮取冰山底部附着的藻类•雌虾在夏季产卵数千粒。虾卵一旦脱离母体即边下沉边孵化（每天下沉约140～320米），直到孵化成幼体（大约一千米）。孵化后的磷虾边变态发育边向上缓慢移动直到卵黄囊内储存的营养耗尽才上浮到海水表层来摄取浮游植物•磷虾集体洄游有时形成长、宽达数百米的队伍，每立方米水中有3万多只磷虾，从而使得海水也为之变色：在白天海面呈现一片浅褐色；夜里则出现一片荧光根据南极食物网图回答下列问题。假设由于某种原因大鱼全部死亡，试问对磷虾的数量有何影响？解析•从食物来源和天敌危害两方面分析有以下几种可能：•①当大鱼全部死亡后，大量浮游动物得以生存，并且捕食大量浮游植物使其减少，导致磷虾得不到充足的食物而数量减少。•②当大鱼全部死亡后，中间食物链中断导致虎鲸数量减少，须鲸数量增多，从而导致磷虾数量减少。•③当大鱼全部死亡后，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕食，对左侧的食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数量减少，从而使磷虾数量增多。•④当大鱼全部死亡后，浮游动物会增加，使须鲸捕获浮游动物的机会增多，从而减少了对磷虾的捕食，使磷虾的数量增多。•得出两种相反的结论，但是，只有第种分析方法是正确的。南极植物•经植物学家考察，发现南极洲仅有850多种植物，且多数为低等植物，只有3种开花植物属于高等植物。在低等植物中，地衣有350多种，苔藓370多种，藻类130多种•地衣是一种与藻类共生的复合植物体，能分泌地衣酸，溶解岩石，在一年当中也许只有一天的活跃生长期，生长极其缓慢，每100年才生长1毫米。•苔藓没有地衣那么顽强的生命力，它只有在地衣将岩石表面分解后，形成薄薄的土壤上才能生长。南极地衣南极苔藓，万年企鹅粪便滋养