影响生物多样性的因素

许多非生物环境因素影响物种多样性(Levin et al. 2001 1b)，并可能影响海洋沉积物提供的过程、商品和服务。盐度、土壤质地、有机物含量、养分、波浪、水流和氧气都是非生物因素，它们控制着物种的组成、密度和多样性。所有这些因素都受到自然和人为改变的沉积物供应、养分输入、水深、干扰暴露和水文环境的区域控制的影响(Diaz & Rosenberg 1995;帕森斯等，1999;灰色2002)。

陆架和沿海地区的沉积物再悬浮和运动是由水流、潮汐和波浪作用等水动力过程决定的(Boudreau 1997)。这种干扰影响回收服务，沉积物氧合的维持(例如，

Ziebis等人，1996年)，以及潜在的污染物解毒(Bunge等人，2003年)和生物地球化学循环率(Turner & Millward, 2002年)。它还显著影响物种组成(Ysebaert & Herman 2002)。

水动力过程主要决定沉积物粒度，因此决定基底类型。这对食物生产很重要，因为基质或栖息地的可用性会影响鱼类和无脊椎动物的食物种类的生存(Snelgrove & Butman 1994)。氧气的可用性和温度影响生物体的生存、繁殖和功能(Garlo 1982)，因此货架生物群提供商品和服务。氧可用性在维持沉积物氧化还原化学过程中尤为重要(Rhoads等，1978;Fenchel & Finlay 1995)。

认为深海是一个物种灭绝和同质栖息地的观点在过去几十年里被强烈的区域和物种灭绝的证据所推翻时态变化深海沉积物生物群的丰度和多样性(Levin et al. 2001a;Snelgrove & Smith 2002)。深海动物的密度和生物量受有机质有效性的影响最大(Rowe 1983)。向海底输入的有机碳反映了表层初级生产的情况(但只是其中的一小部分);它还受到环流和局部流动条件的强烈影响。在颗粒物有机输入高的地方，动植物种类丰富，动物生活在沉积物中更深的地方，生物扰动率更大(Schaff et al. 1992)。大陆边缘和北大西洋是有机物输入量特别高的地区。海山、山脊、峡谷和沟壑等地形特征使颗粒通量升高，从而加速了流动。由于底栖生物为大型鱼类和无脊椎动物提供了重要的营养支持，这些地区收获的物种产量最大，碳加工、埋藏和封存的速度也最快。

在一些河口和陆架地区，来自地表水的过量生产会导致底层水缺氧(见第7章关于营养物质负荷的讨论)。在一些深海地区，当来自地表水的高产量下沉到循环缓慢的底层地区时，出现了一个有趣的平行现象，导致在100至1000米深处形成水中最低氧区(OMZs)。在omz内，生产力降低，碳再矿化减少，沉积物生物群的功能和物种多样性降低。这些影响发生在巨大的海底区域(>106平方公里)(Levin 2003)。omz边界的时间变化对生态时间内海底生产力和多样性施加了巨大的控制(例如，El Niño事件;Arntz et al. 1988)和地质时间(Rogers 2000)。

深海沉积物生物群的结构和功能也受到底栖风暴(Hollister & McCave 1984)和浑浊流的影响大量浪费(Masson et al. 1996)。微生物的功能和活性在很大程度上受到氧气、有机物和还原性化合物(如甲烷和硫化物)的影响。微生物共生(涉及不同代谢功能的微生物的共生)的惊人发现

图4.1。土壤、淡水和海岸相互关联的性质示意图海洋沉积生态系统。上面的图表描述了森林砍伐前的生态系统。下图说明了扰动对土壤可能发生的级联变化。没有显示深海生态系统，因为它们与陆地和淡水域的联系是间接的，仅在长时间和大空间尺度上表示。箭头表示物质(水、营养物质、有机物)的流动，圆圈表示生物过滤器．POC是颗粒有机碳，C是碳，P是磷，N是氮。

图4.1。土壤、淡水和沿海海洋沉积生态系统相互关联的性质示意图。上面的图表描述了森林砍伐前的生态系统。下图说明了扰动对土壤可能发生的级联变化。没有显示深海生态系统，因为它们与陆地和淡水域的联系是间接的，仅在长时间和大空间尺度上表示。箭头表示物质流动(水、营养物质、有机物)，圆圈表示生物过滤器。POC是颗粒有机碳，C是碳，P是磷，N是氮。

)，无脊椎动物内部的多种细菌共生，以及依赖甲烷获取碳的沉积物生态系统，都来自深海中高度减少的沉积物。

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