第6章 海洋生態 林雨莊編譯
當生物學家研究環境時，他們將其分解為可管理的“塊chunks”，以描述和分析本地的生物關係和過程。經典的“塊chunks”是一個生態系統。生態學家是研究生態系統中生物種群的生物學家。
生態系統是一種有機體(微生物，較大的真菌，植物和動物)及其居住地(棲息地)的社區。通常，生態系統具有或多或少可識別的邊界。在海洋中，最大的生態系統是整個全球海洋。水域(例如紅海或波斯灣)是一個大型的生態系統。小得多的生態系統包括一片海岸，深海熱液噴口附近或一個潮汐池。
由於食物對生命至關重要，因此生物學家在了解生態系統的工作原理時通常會從研究餵養關係開始。什麼吃什麼？他們以多種方式收集這些數據，例如觀察進食行為，研究動物的腸道內容或使用放射性示踪劑追踪物質從一種生物傳遞到另一種生物的過程。他們將其信息總結為一條食物鏈。
食物鍊是流程圖，其中箭頭指向從被食用的生物到食用該生物的生物。通常，植物是鏈條中的第一步或環節，因為它們自己製作食物，而其他生物也依賴它們。因為植物生產食物，所以生態學家稱其為生產者。在海洋中，生產者是浮游植物。
動物(食物鏈中的第二個環節)吞噬了生產者。生態學家稱這些食用植物的動物為主要消費者。在海洋表層水域中，大多數主要生產者是浮游動物。但是，一些魚(包括cho魚)也吃浮游植物，一些底層生活的無脊椎動物也吃海綿，例如。
大型動物吞噬了主要消費者，它們構成了鏈中的第三個環節，即次要消費者。在中上層世界中，它們包括較大的浮游動物，例如水母。它們還包括食用浮游生物的魚(例如鯡魚)和小型掠食性魚類(例如鯖魚)。
在食物鏈的第四層，較大的食肉動物，稱為第三級消費者，吃第二級消費者。其中有魷魚，金槍魚，馬林魚和以魚類為食的海洋哺乳動物，例如海豚。
分解微生物，植物和動物的屍體的生物是生物群落中的重要成分。在地表水中，這些分解物包括細菌和原生生物(具有復雜細胞結構的單細胞生物)。為了使事情簡單，生物學家經常將分解物排除在食物鏈之外，但這是一個重要的遺漏。
在繪製食物鏈時，生態學家經常使用單一物種來代表食物鏈中的每個層次或鏈接。鏈中的每個級別都是營養級別(進食級別)。
食物鍊是複雜的現實情況的簡單版本。例如，在北大西洋的地表水域中，每種營養級別佔據數百或數千種不同類型的生物。在較高的營養水平下，一種物種可能會消耗超過一種營養水平的食物。例如，成年鯡魚吃諸如蟲和鰻魚幼苗這樣的次要消費者，但他們也吃諸如植物性橈足類的主要消費者。因此，鯡魚既是第二消費者又是第三消費者。一些浮游動物是雜食動物(它們既吃植物又吃動物)，因此它們既是主要消費者，也是次要消費者。
為了更真實地顯示進食關係，生物學家繪製了複雜的流程圖，稱為食物網，其中包含許多食物鏈。但是，即使是這些也是一種簡化。例如，北大西洋的鯡魚在食物網上吃各種浮游動物。食物鍊是他們生活中的不同階段。
海洋社區的攝食水平數量因地區而異。在清澈的熱帶水域中，養分往往短缺，露天水中的生物量很低。在這裡，浮游動物很小，食物鏈很長，最多六個營養級。在發生上升流的溫帶或極地地區(營養豐富的深水在地表附近上升)，食物鏈較短，營養水平為三或四個，浮游動物趨於變大。
六個營養級是海洋食物鏈的一般上限，因為從一個營養級到下一個營養級的能量傳遞很差。例如，浮游植物會通過呼吸消耗掉一些食物，以維持其生命過程。浮游動物經常發現難消化的浮游生物。由於這些原因，浮游植物(生產者)捕獲的能量中只有約10％傳遞到下一營養級的浮游動物(主要消費者)。其他營養級之間的能量轉移也是如此：平均而言，一個營養級中只有大約10％的能量傳遞給下一個營養級。能量的損失將水平的數量限制為六個或更少。根本沒有足夠的能量傳遞來維持更多能量。
對於那些希望管理或養護生態系統或其中特定種群的人們來說，找出食物網中的鏈接併計算從一個營養級到另一個營養級的能量轉移效率至關重要。例如，了解從浮游植物到沙丁魚或an魚的能量轉移效率，就可以使魚類科學家計算出給定年份這些魚類的可能產量。了解了北大西洋鯡魚的食物網和能量轉移，海洋科學家可以算出如果過度捕撈將鰻魚的食物供應量減少，鯡魚還可以利用哪些其他食物資源。
圖6-1 北大西洋食物網。食物鏈顯示為突出顯示。
圖6-2 海洋魚類食物鏈示意。
潮間帶是陸地和海洋真正的交匯處。它是介於最高和最低潮汐水平之間的海岸，還有被海浪濺起並被海浪浸透的狹窄土地。由於潮間帶通常是陸地上的人們可以到達的區域，因此它是海洋研究最深入的部分。
潮間動植物群落的變化取決於海床的性質(例如硬或軟)，水質(例如水是否清澈或多雲)，受到波浪作用的程度以及氣候的地方。例如，在溫帶水域中，海藻生長在多岩石的海岸上，而海草則傾向於較軟的沉積物。在極地水域，冬季，冰會窒息或刮擦海岸上的動植物。最好的海岸倖存者是那些移入更深水域的人，如南極帽貝在發情中所做的那樣，或者進入阻止冰移動的縫隙中，例如在北極長春花(小蝸牛)的情況下。在熱帶水域中，在潮間帶下部發育珊瑚礁，那裡的海床多岩石，水清澈見底。在海床較軟的地方，紅樹林經常生長在中上游和上岸，而海草則生長在潮間帶和潮間帶下部。
在特定區域內，潮間動植物群落也隨岸上高度而變化。潮汐每天上升或下降一次或兩次，最大和最小的潮差在大約兩週的周期內達到峰值。那些生活在上岸的生物比生活在下岸的生物停留的時間更長。當暴露在空氣中時，岸上的動物必須能夠承受乾燥，如果它們在水下覓食，則必須長期飼養而沒有食物。與生活在上岸或下岸的生物相比，生活在裸露多岩石的海岸中間的生物往往會遭受海浪的破壞。
圖6-2 潮間帶生物-海膽. 海星. 彈塗魚
圖6-3 潮間帶生物-海蛞蝓. 海蟑螂. 蝦蛄
岩礁海岸
多岩石的海岸從光滑的，近乎垂直的懸崖邊緣到巨石般蜿蜒的，緩緩傾斜的海灘。仔細觀察，許多多岩石的海岸在海岸的不同高度處會顯示出一系列不同顏色的帶或“區域”。該區域之所以發展，是因為不同的動植物群落在不同的水平上生存得最好。物理因素(例如承受干旱的能力)和生物因素(例如與其他生物爭奪空間和食物)的綜合決定了該物種在海岸上的上限。生物學因素(例如被海洋掠食者吃掉的海岸動物，或互相爭奪陽光的海藻)通常決定著該物種的下限分佈。
許多海洋科學家根據生活在其中的每個生物群落的條件，將潮間帶分為上，中和下潮間帶。
在漲潮之間，上潮間帶持續很長一段時間，而沒有被海水覆蓋或飛濺。生活在這裡的生物必須能夠承受干燥。條件苛刻，只有少數物種繁衍生息。
在溫帶海岸，潮間帶頂部通常會看到兩個或多個從黃色或白色到黑色到黑色的彩色條帶。各種各樣的擁抱岩石的地衣創造了樂隊。地衣是藻類和真菌的伙伴關係，它們在裸露的岩石上維持生計。綠藻的斑塊或簇簇生長在地衣之間，在海岸上稍低一些，它們為放牧長春花(一種海蝸牛)和帽貝提供了食物。在白天，長春花會退縮到潮濕的縫隙中，從而避免干燥。帽毛被包裹在厚實的外殼中，並通過圍繞其底部的緊密密封非常牢固地錨定在岩石上，從而保持濕潤。螃蟹是少數冒險闖入上潮間帶的海洋清道夫和捕食者之一。
潮間帶中潮帶經常被潮汐淹沒並掩蓋，是海岸最寬的垂直範圍。在北美和其他地區的大多數溫帶岩岸上，該區域內有兩個不同的帶。藤壺通常在隊伍中占主導地位。這些不尋常的甲殼類動物在潮水落下時可以關閉它們的白堊殼。當淹沒在漲潮中時，他們打開貝殼，在水里踢起羽毛狀的腿，以捕捉浮游生物。稱為“狗鬍鬚”的海洋蝸牛以藤壺為食，但它們喜歡定期浸入水中，並且在藤壺殼上鑽一個洞需要花費一些時間。這限制了狗鬍鬚在岸上較高層上以藤壺為食。
貽貝和褐藻在中潮間帶的下帶占主導地位。其中散佈著海葵和藤壺。頂殼蝸牛在岩石和海藻中生長的短短的綠藻草叢中吃草。在漲潮時，螃蟹、海星等海洋掠食者在中間潮間帶漫遊，掃蕩船隻或闖入貽貝和藤壺殼。處於低潮時，大多數捕食者都躲在海藻下，或者進入縫隙或潮汐池中，以躲避水鳥並避免變乾。
下潮間帶大部分時間被海水覆蓋。紅色，綠色和棕色的海藻在這裡繁衍生息，爭奪陽光。海膽在海草上吃草，海星和狗海像有很多機會可以食用這裡生長的藤壺和貽貝。在極低的潮汐中，海藻仍然在其葉狀體下方捕集大量水分，為海葵，螃蟹和蝦虎魚和浮躁的小掠食性魚類提供了安全的避風港。
潮間帶的下邊界與潮間帶合併-靠近海岸的淺水區很少(如果有的話)會被潮汐或暴風雨所掩蓋。通常，從海岸頂部到底部，生物物質量(生物量)和物種(生物多樣性)的質量存在梯度。隨著條件變得更有利於更廣泛的海洋生物，沿岸的生物種類和總質量趨於增加。潮下帶通常是海洋領域中生物多樣性最高，生產力最高的部分。
圖6-4 潮間帶生物-藤壺
圖6-5 珊瑚礁生物-海葵
圖6-6岩礁潮間帶
沙質海岸
沙質海岸缺乏堅固，堅硬的表面，海藻和無柄(固定和固定)動物可以附著在其上。退潮時，沙質海岸似乎無生命。您可能會在繩線處看到爬行的螃蟹和沙灘漏斗或沙灘跳蚤(兩棲類甲殼類動物的類型)。沙質海岸的表面是退潮時的敵對地點。夏天，太陽烘烤著它的表面。冬天，涼爽的空氣使它變冷。諸如海鷗之類的食肉動物在其表面巡邏，以尋找美味的食物。大多數海岸居民都停留在沙子下面，以躲避地表掠食者，也躲避陽光熱晒，但是當漲潮蓋住沙子時，這些隱蔽的沙子居民便開始行動。
沙子的表層包含微觀的光合成器，例如藍細菌(藍藻)，矽藻和鞭毛藻。但是社區的大多數食物都是從其他地方運來的。浮游生物，海藻碎片和海洋動物屍體在漲潮時到達。
在較大的動物中，有幾類無脊椎動物(無骨的動物)在沙棲動物群落中占主導地位：線蟲，雙殼類軟體動物，蝸牛，甲殼類和棘皮動物。諸如蠕蟲之類的分段蠕蟲會擴展其羽毛狀的觸角，以捕獲沉積在沙質表面上的懸浮顆粒。許多雙殼類軟體動物都是懸浮飼料，可以過濾海水中的浮游生物。在殼的下方，雙殼類動物具有微型的毛狀結構，稱為纖毛，可通過稱為虹吸管的管吸水。雙殼類的trap捕獲浮游生物，然後將海水通過另一個虹吸管排出。
蛤蜊是通過使肌肉的腳變窄和伸展，將其變寬以將其固定在沙子中，然後縮短腳以將身體向前拖動來在沙子中鑽洞。蠕蟲等蠕蟲也使用類似的方法，將前端延長，將其作為錨點加寬，然後將身體的其餘部分向後拉。甲殼類動物，例如螃蟹和蝦，用爪子和腿挖。
在沙質海岸的棘皮動物中，心臟頑童和沙錢利用刺和管腳挖洞沉積物。它們是沉積物進料器，刮去並消耗覆蓋沙粒的有機物。海參挖洞時會吞下沙子，消化有用的東西，然後將“清潔的”沙子作為顆粒排出。海星攻擊並吃軟體動物，甲殼類和其他棘皮動物。
微觀世界
海邊隱藏著生命。如果將濕的海濱沙子或泥漿樣本放在容器中並放置一個小時，則很容易證明這一點。在這段時間裡，生活在沙子或泥土顆粒之間的小動物用盡了他們的氧氣供應。他們上升到頂層以獲得更多。用一個小滴管收集，放在玻璃載玻片上，並在低倍顯微鏡下觀察，表面液體揭示了一個神奇的世界。
沉積物顆粒之間的空間是微型動物群落的家。它們被稱為meiofauna (。它們的尺寸範圍從0.1到2mm不等，其中包括帶有蛇狀觸手的水狀刺胞和呈不斷變化的形狀的原生生物。還有熟悉的大型動物的細小版本，例如節節蠕蟲，round蟲和雙殼軟體動物。這個世界的蠕蟲經常會用奇怪的吸塵器固定在沙粒上，用來吸食食物顆粒，或抓住其他動物。像沙灘上的大型動物世界一樣，小型底棲無脊椎動物(meiofauna)包括食草動物，食肉動物和雜食動物(那些消耗植物和動物的動物)。因為小動物在沙粒之間擠壓而移動，所以許多動物扁平或形狀像蠕蟲。
類似的動物動物生活在海底的沉積物中，並且與生活在其中的微生物一起，代表著海洋生物學家最近才開始研究的多種生活。
圖6-7
基於生物群落的深度帶適應每個區域的不同物理和化學條件
深海區
海洋學家根據深度將開放的海洋分為多個層次或區域。一個位置在水體中越深，這個水下世界就會變得越暗，越涼，壓力越高。不同的生物群落生活在不同的層次。這裡描述的區域是中上層(開放水域)環境的區域。海洋科學家還描述了底棲(海床)環境的類似區域，從潮下帶延伸到海溝底部。
開放海洋的最上層是日照區或上層帶(從希臘語Epi 表示“頂部”)。在透明的對流水中，該區域向下延伸至約200公尺，這是最深的深度，在該深度處有足夠的陽光穿透力使浮游植物得以光合作用。對於使用耐壓潛水服處於此深度的人，水比表面的溫度低幾個度，水壓幾乎高出20倍，幾乎沒有的陽光被過濾成淡藍色。
陽光照射的區域是海洋大部分生物活動發生的地方。海洋的大部分生物量都集中在這裡。浮游植物正是在這裡使食物和浮游生物吞噬它們。烏賊和魚吃著浮游動物，人類吃的大部分海鮮都來自這個地區。
在晴朗的熱帶水域中，暮光世界從陽光照射區的底部延伸到大約1,000公尺，即吸收所有陽光的深度。中生度帶的這個灰色世界(從希臘中觀到中間)被藍色和綠色的閃光所打斷。這是生物發光-由該區域的某些生物產生的自然光。
生物發光在不同物種中具有不同目的。暮光區的魷魚噴出一團生物發光墨水，使掠食者眼花繚亂。所謂的柴犬魚，因為它們看起來像閃亮的柴刀刀片，當從下面看時，它們的底側會使用光斑來破壞輪廓。這使得它們對掠食者的可見度大大降低。燈籠魚可以識別自己物種的光斑圖案，並將異性的斑紋作為潛在的伴侶。暮光區的垂釣者從頭頂懸掛著一個夜光誘餌，以吸引好奇的獵物，例如蝦和魚。
在超過1,000m的深度之外，是一個完全黑暗的世界，僅被零星的生物發光中心光所打斷。這是暗區。大部分區域向下延伸至深淵平原，深度在4至6 km之間。在某些地方，暗區向下延伸到海溝中，其中最深的海溝位於海面以下9公里以上。暗區水的冷卻溫度為0至4°C，水壓為表面壓力的100倍至1,000倍。
暗區是地球上最大的近乎均勻的棲息地。它擁有海洋四分之三以上的水。這裡的食物很稀缺。在陽光和暮光區生產的食物中，只有約5％到達黑暗區。
大部分黑暗地區的動物都是微型的噩夢。很少有魚超過約1公尺長，但大多數魚又粗又醜。大多數暗區動物都是捕食者。許多人為了尋找獵物而緩慢航行，或者採取“漂浮並等待”的策略。由於可用的食物很少，因此暗區的生物可以節省能量。它們的肌肉和骨骼無力，只能依靠巨大的嘴巴來克服獵物。大多數暗區魚都沒有游泳膀胱(充滿空氣的浮力囊)，因為這種器官很難或不可能在如此高的壓力下維持。為了在水中漂浮，大多數人的鬆弛身體都充滿了水和脂肪。黑暗區域的魚頭張開，大嘴巴上長著長長的牙齒，身體好奇地收縮了，幾乎吞下了所有東西。以鰻魚為例，由於其胃部擴張和嘴巴非常寬大，因此包括比自己大的魚。暗區中的大多數動物是黑色，深褐色或紅色。這些顏色在大多數魚類在這些深度使用的藍色或綠色生物發光光中無法很好地顯示。在黑暗中，除了視覺以外的其他感覺都脫穎而出。在大多數物種中，眼睛很小。在某些情況下，它們不存在。
大多數暗區魚都有高度發達的側線系統，該系統是沿著側翼的敏感細胞系統，用於檢測水中的振動。許多人用對振動敏感的頭髮或觸角來補充。一些深海蝦具有超長的觸敏觸角，可以發現潛在的獵人或附近冒險的受害者。大多數暗區改建品具有精緻的嗅覺。他們可以檢測出多汁的獵物，碎屑的氣味或潛在伴侶的香味。
如果在深海尋找食物是一個問題，那麼尋找伴侶可能會更加困難。為了幫助確保育種成功，某些物種採取了極端策略以充分利用相遇機會。一些深海甲殼類動物和魚類是雌雄同體的，這意味著個體具有男性和女性的性器官。任何成年人都可以與同一物種的其他任何人交配，而且都可以懷孕。
在大多數深水魚類中，伴侶可能會相互嗅到。它們釋放出吸引異性的化學物質，稱為信息素。雄性鮟鱇魚通過氣味追踪雌性，但在較近的距離內它們依靠視線。
在某些深海鮟鱇魚物種中，雄性是雌性的寄生蟲。找到她後，他咬到她的下側。他的嘴與她的身體融為一體，他從她的血液中得到營養。他用鰓呼吸氧氣，但否則會變成雌性的生殖附屬物，總是可用來給卵子施肥。
海洋遷徙生物
每天，一些魚類，魷魚和甲殼類動物會定期在水體中上下移動。許多海洋動物沿著常規路線長途穿越海洋，以覓食或繁殖。兩種群眾運動都是遷徙。
研究人員經常使用敏感的迴聲測深儀找到聲納軌跡，這些聲納軌跡顯示出水體上半部“假”海床的迴聲。仍然陌生的人，這些假的海底似乎隨著時間的推移而上升和下降。海洋生物學家現在知道，所謂的深層散射層(DSL)背叛了生物的存在。當蝦，磷蝦或小魚聚集在水中的特定高度時，它們的堅硬部分，空氣空間或油滴會反射聲波，並會出現在聲納軌跡上。
深層散射層隨著產生它們的生物在水體中上下移動而上升和下降，這種現象稱為垂直遷移。例如，指示磷蝦的DSL可能會在黃昏時升至水面附近，然後下降至黎明附近的暮光或暗區。磷蝦似乎利用黑暗的掩蓋來捕撈浮游植物，同時減少了被掠食者自己看到和食用的機會。白天，磷蝦會從日光照射區下沉，避免捕食，但也可能通過在較冷的水中減慢它們的新陳代謝(人體的化學反應)來節省能量。另一個可能性是，它們陷入不同的水平，便順勢而為，在第二天上升時便將它們帶到新的食物供應處。在24小時內，一些磷蝦和蝦的上升和下降距離為1,000公尺。尺寸大小，大約相當於人類每天游泳100公里。
許多較大的海洋生物在海洋中遷移，而不是在水域中上下移動。例如，年輕的大西洋鱈魚從浮游生物中漂浮的卵中孵出，而幼蟲則以浮游動物為食。年齡較大時，鱈魚在海床附近游泳，以魚和魷魚為食。因此，海洋中那些為幼小鱈魚提供良好覓食地的地區往往與適合成年的地區大不相同。對於成年魚，繁殖場可能與取食場完全分開，魚在兩者之間遷移。出於相同的原因，許多其他種類的動物也會遷徙，以尋找食物或合適的繁殖場所。
為了成功遷移，動物必須在正確的時間出發，並知道該向哪個方向行駛。他們本能地這樣做，或者通過跟隨其他人來學習。環境變化，例如春季日照時間的增加，可能會導致遷移。
一些魚類使馬拉鬆在淡水和海水之間遷移。歐洲和美洲罐頭淡水鰻魚的幼蟲是在Sargasso海中的卵中孵化的。幼蟲在洋流上旅行了兩年或更長時間，到達了歐洲，北美洲和中美洲的河流。年輕的鰻魚，被稱為長頸鹿，游向上游。他們生活在淡水中長達10年左右，直到完全長大。然後它們向下游遷移，進入海中，游至薩爾加索海的深水，在那裡產卵並死亡。
大西洋和太平洋鮭魚在河流中產卵，但在海中逐漸成熟，這與鰻魚相反。成年鮭魚通常會在孵化的同一條河中重生。科學家懷疑鮭魚會跟隨熟悉的洋流，通過當地磁場航行，然後在接近河口時識別出自己家河的氣味。
在南大西洋，一些以巴西海岸附近的海草為食的成年綠海龜遷移到大西洋中部約2,100公里處的揚升島繁殖。揚升島只有8公里寬，在廣闊的海洋中是一個很小的目的地。烏龜像魚一樣，可能會利用各種環境線索(氣味，洋流和局部磁場)來尋找它們的踪跡。
距離最長的移民是海鳥，北極燕鷗。每年繁殖鳥類的距離可達32,000公里。通過越過赤道並在北半球和南半球經歷夏天，它們可能比其他任何生物每年都要經歷更多的白天。
成年北極燕鷗在歐洲和北美北部海岸的繁殖和覓食地開始旅程。在北部的秋天，它們飛越南方，越過赤道，到達南大洋以及太平洋，印度洋和大西洋最南端的覓食地。在南部夏季，它們的到來時間恰好與一年中它們所賴以生存的浮游生物和小魚的生產時間相吻合。在南部夏末，燕鷗向北遷移，在春季回到北部。
鳥類如何找到自己的路？群中經驗更多的鳥類會作為幼鳥的指南。在白天，鳥類通過觀察諸如海浪模式和海岸線形狀之類的視覺提示進行導航，並通過太陽從東向西傳播的移動路徑使自己定向。到了晚上，一些物種在星空下航行。地球的局部磁場也可以作為嚮導。
在海洋哺乳動物中，灰鯨和座頭鯨是遵循常規路線的長途移民。過去，捕鯨者僅需等待一年中的正確時間才能在遷移過程中攔截它們。
夏季，灰鯨和座頭鯨都在極地或亞極水域覓食。他們在冬天前往熱帶和亞熱帶水域繁殖。東太平洋成年灰鯨每年在白令海的覓食場和下加利福尼亞州的繁殖場之間遷移。這是16,000公里的往返行程。
鯨為何以這種方式遷移？鯨犢牛可能在熱水中有更好的生存機會，因為不需要保溫層厚的脂。同樣，成年人可能會通過移至較暖的水中來使用較少的能量，而不是在寒冷而寒冷的冬天呆在極地水中。
淺海底的生物
大約8％的海洋面積被覆蓋大陸架(大陸棚)(大陸的被淹沒的傾斜邊緣)的淺水佔據。這裡的深度很少大於200公尺。這些水域包括海洋中生產力最高的水域。波浪，水流和潮汐攪動水體，確保營養物質分配到各個層次。河流增加了養分，富含養分的水和陽光的滲透確保了浮游植物的蓬勃發展。反過來，這會產生大量浮游動物和碎屑，供底層居民覓食。
從潮間帶底部到大陸架(大陸棚)邊緣延伸的海底棲息地是潮下帶。與潮間帶社區一樣，下層表面的類型(硬或軟，如果是軟的話，則是顆粒大小)是決定潮下社區性質的主要因素。由於沉積在淺水中的沉積物含量很高，因此許多近岸海床都是沙質或泥濘的。
在沙質海底，無脊椎動物的潮間帶群落與附近的沙質海岸類似。但是，由於潮下帶的物理條件比岸上的條件要求低，因此動物的種類往往會更多。
在世界範圍內，海草群落在許多淺而柔軟的海床上生長。在較冷的水中，海草在堅硬的表面上繁茂。
像在沙質或泥濘的海岸上一樣，柔軟的海底也支撐著豐富的魚類群落(生活在底部沉積物中的微小動物)。在大型動物中(大型動物)是那些以漂浮在水中的顆粒為食的動物(懸浮餵食器)，以及那些消耗在底部沉澱的顆粒的動物(沉積物餵食器)。
懸浮餵食器會消耗浮游生物和漂浮物。在生活在底部沉積物(浮游動物)中的那些中，許多會產生水流，從中過濾出懸浮顆粒。它們包括各種類型的雙殼類，例如軟殼蛤和剃刀蛤。海豹和海紫羅蘭將取食結構延伸到上覆水中。由數十個或數百個刺胞息肉的菌落組成，它們的飼養扇使它們看起來像精緻的植物。到了晚上，海筆將風扇(看起來像老式的鵝毛筆)展開到水中，以捕撈浮游動物。
沉積物進食器會吃掉死亡或有生命的有機物，這些有機物會沉澱為底部沉積物中或底部的顆粒。g蟲在泥濘的潮間帶中很常見，在挖洞時會消耗沉積物，將處理過的泥漿排成一團，被稱為蠕蟲鑄模，靠近蠕蟲的U形洞穴的出口。漫遊在海底(上層動物群)上的沉積物餵食器包括各種類型的兩棲類甲殼類甲殼動物，小螃蟹和蝦以及易碎的恆星。
捕食懸浮物和沈積物餵食器的是各種活躍的捕食者：海星，海洋蝸牛(如大腳螺和月亮蝸牛)，螃蟹，龍蝦，大蝦，八爪魚和魚類(如滑冰，魟魚和比目魚)。
在涼爽的海水中，海床堅硬並且沐浴在陽光下，海藻生長。在清澈，無污染的溫暖水域中，會形成珊瑚礁。
在海藻群落中，放牧者包括海膽和各種軟體動物，例如蝸牛，Chitons和貝貝。它們會消耗海藻中比較脆弱的部分，並吃草生長在許多表面上的綠藻細草皮。一些海草具有防禦放牧的能力。許多褐色藻類堅韌而革質，而一些紅色和綠色藻類(珊瑚藻)則含有粉狀顆粒，以阻止食草動物。
附著在海藻葉上的有各種藤壺，刺胞，海鞘，海綿和管蟲類蠕蟲。他們利用他們的貿易作為懸浮餵食器。這些動物的活躍捕食者包括一系列與附近軟底生境中發現的物種相似的物種，捕食者通常在兩者之間移動。
礁石是由活生物體在水下產生的巨大石灰岩結構。世界海洋中有多種珊瑚礁，但是對於人類和其他生物來說，最重要的是珊瑚礁。
珊瑚礁僅佔世界海洋面積的0.2％，但它們卻佔所有海洋魚類物種的四分之一。珊瑚礁棲息地所含動植物的類型至少是陸地上雨林的一半。
由於建造珊瑚礁的珊瑚蟲息肉和它們所包含的藻類之間的成功夥伴關係，珊瑚礁變得廣闊而壯觀。主要生產者包含在動物體內。好像一條食物鏈中的兩個步驟都包含在一個生物體內，這使得能量從植物到動物的轉移非常有效。儘管珊瑚礁生長在營養豐富且稀疏的海水中，但卻是海洋中生產力最高的生物群落之一。
象陸地上的雨林一樣，珊瑚礁至少部分地由於其複雜的三維形狀而具有生物多樣性。珊瑚礁上到處都是小洞，小室和水道，大小從微觀到幾碼不等。這為微生物，植物和動物的生活提供了許多不同的地方。
對於不經意的觀察者來說，珊瑚和魚類似乎主導著活著的珊瑚礁。但是，仔細觀察，您會看到各種顏色和種類的藻類以薄薄的覆蓋層在珊瑚礁的某些部分上生長，或者成團生長。以植物為食的魚類和無脊椎動物在藻類中吃草，無處不在角落和縫隙中，生活著小動物。幾乎每一個主要的無脊椎動物類都在珊瑚礁上有活著的成員。
我們在珊瑚礁上看到的魚的顏色和圖案是如此壯觀，很難想像這種顏色會如何演變。對於動物而言，生存取決於尋找食物，不被食用和成功繁殖。如果一條魚的目的是跟踪其獵物或避開捕食者，那麼偽裝可能是有益的，但如果它想尋找伴侶，則隱藏起來可能是不利的。
一些魚的顏色鮮豔以作為警告。例如，魚以紅色和白色粗體顯示條紋，以表明其刺是有毒的。蝴蝶魚有很強的顏色條紋，使它們的輪廓破碎，使它們在珊瑚礁背景下的可見度降低。斑點和帶子掩蓋了蝴蝶魚眼的位置，並且在許多情況下在背鰭上形成了假眼。這些特徵可能使捕食者的攻擊遠離魚類脆弱的頭部和腹部。毫無疑問，某些魚類具有鮮豔的色彩和醒目的圖案，可以使自己與其他同類魚類相互認同。但是，為什麼這也不應吸引捕食者，卻不得而知。掠奪性魚類可能會以與人類完全不同的方式看到光線，陰影和顏色。
在珊瑚礁上，對空間的競爭是如此激烈，以至於靜止的(無柄)生物已經進化出了防止鄰居過度生長的策略。化學防禦是最成功的策略之一。許多無柄動物產生的毒素不僅會阻止它們被食用，還會阻止其他生長過近的生物。科學家發現其中某些化學藥品具有醫學價值。
許多海洋生物與其他物種沒有密切的關係，而這些物種並不涉及殺死和食用另一物種。這樣的聯繫是共生的一種。共生涵蓋了一系列關係，從肯定對一個人有害的關係到對雙方都有利的關係。珊瑚礁是研究它們的好地方。
造礁珊瑚珊瑚息肉和其中生活的藻類是共生的一個明顯例子。在這裡，共生關係對兩者都有利。這種聯繫形式被稱為互助主義，夥伴被稱為共生主義者。
在第二種類型的共生的，稱為共棲，所述關聯，所述的一個成員的共生，獲得一個ADVAN-塔格。另一方，即主機，似乎並未受益，但更何況受到了損害。夜間參觀珊瑚礁的鯊魚通常會伴有鮣魚Remoras(較小的魚，這些小魚會用吸盤鬆散地附著在鯊魚上並搭便車)。鮣魚可以與鯊魚呆在一起，從而獲得一些保護，並在鯊魚進食時確保剩下的食物殘渣。鯊魚不受這種行為的傷害；他們似乎也沒有受益。
在共生的第三種形式(寄生)中，寄生蟲顯然以犧牲宿主為代價而受益。在大多數情況下，寄生蟲以食物為食消耗宿主的組織，並生活在宿主內或宿主上，從而提供了居所和保護。例如，魚蝨是一種附著在多種魚體表面的寄生co足類動物。它會消耗宿主的體液和組織，並且會嚴重削弱其宿主。
大多數寄生蟲很小，很容易被忽視。但是，超過一半的主要動物群(門)具有寄生蟲成員。在澳大利亞大堡礁的魚類中研究寄生蟲的一位科學家估計，在1000種當地魚類中，每種魚類平均可能藏有兩種單屬扁蟲，以及其他18種寄生蟲。
深海的大部分地面(深海平原)是一片廣闊的泥土。在深水潛水器的強光束中觀察到它，人們只能看到幾碼寬的一圈光。丘，坑和軌道暗示著生命，但負責任的生物卻不可見。有時，幽靈般的蒼白海參會經過，其內部器官可通過半透明的體壁看到。它通過吸收海底沉積物來覓食。沉積物的生命是無形的，微觀的像動物的有孔蟲以細菌為食，而有孔蟲又被食肉動物，特別是微型園蟲吞噬。
直到1980年代，大多數深海生物學家都認為海底隨季節變化不大。現在他們知道事實並非如此。例如，在北大西洋，數週後浮游植物的春季開花為深海海底帶來了碎屑的“降雪”。這片海洋積雪中含有死去的浮游植物，小型浮游動物的屍體和糞便顆粒(浮游動物的固體廢物)。該混合物在海床上的空洞中聚集成綠褐色污泥，為底棲生物提供了受歡迎的季節性盛宴。
找出深海地床上生活的一種方法是將魚類軀體作為誘餌放置在遠程操作的攝像頭附近。數小時之內，大型兩棲類甲殼類動物，幽靈般的蒼白龜甲蟹、燈籠魚，六棱鯊和棘尾魚(一種軟骨魚類)將聚集起來並開始吞食魚類殘骸。行動遲緩的甲殼類動物，蝸牛和棘皮類動物後來到達參加宴會。在幾週之內，甚至鯨魚的屍體也可以被還原成一堆骨頭。深海捕撈社區浪費了很少的時間來利用這種賞金。
從微觀浮游植物到巨型海藻，大多數海洋生物群落都依賴於植物通過光合作用產生的食物。但是也有例外。
1977年，Alvin 潛水器的科學家們在加拉帕戈斯海脊(GalápagosRidge)上探索了熱液(熱水)噴口，加拉帕戈斯海脊是太平洋東部擴散脊的一部分。在超過2,225公尺的深度處，他們偶然發現了一個數量驚人的豐富動物群落。靠近通風口的地方是密集的1公尺長的塊蟲床，貽貝和蛤蜊，長約 (25cm，比淺水中的表親要大得多。螃蟹和蝦爬滿了蠕蟲，附近的岩石被海葵淹沒。進一步的調查表明，這裡發現的科學家中90％以上是科學新手。從那時起，在橫跨太平洋，大西洋和印度洋的100多個深水地點發現了類似的熱液噴口社區，包括各種動物組合。
沒有植物光合作用的能量，維持如此豐富的動物群落的原因是什麼？答案在於排水。細菌利用排放的廢水中的硫化氫通過化學合成來製作食物。反過來，動植物的通風口社區則依賴化學合成細菌作為其主要食物來源。許多化學合成細菌是自由生活的，但有些則在動物體內共生。例如，原生蟲具有羽狀鞭毛，可以捕獲細菌的硫化氫。細菌在蠕蟲內部的特殊室內生長，約佔結核蟲質量的一半。這更令人驚訝，因為硫化氫是大多數生命形式的致命毒藥。蠕蟲找到了一種保護自身免受有害影響的方法，同時又將其提供給其共生夥伴。
1984年，探索墨西哥灣海底的深海生物學家遇到了與熱液噴口一樣豐富和多樣的動物群落。但是，在這種情況下，附近沒有擴張的山脊和熱液噴口。相反，這些社區的主要燃料是冷甲烷氣。從海底滲出的氣體是生活在貽貝內部的化學合成細菌的燃料。貽貝是包括螃蟹，異足類甲殼類動物和魚類在內的食物網的一部分，化學合成細菌是主要的生產者。在與熱液通風社區類似的地方，生物學家後來在附近發現了巨大的塊蟲。它們與發洩蠕蟲的種類不同，但它們也吸收化學合成細菌的硫化氫。
研究暗區動物具有挑戰性。當從深處升起時，這些生物通常會因壓力變化而死亡。有時，研究人員會將有生命的生物放在加壓容器中帶到地面。但是，觀察深海生物的最佳方法是從駕駛潛水器的安全性出發，使用安裝在機器人車輛上的攝像頭，或者使用錨定在海底攝像頭附近的誘餌。在自然環境中觀看活體動物無可替代。深海軟體動物Vampyroteuthis (其名字意為“ 來自地獄的吸血鬼魷魚” )看起來像是魷魚和章魚之間的十字架。根據對死亡標本的研究，科學家們認為Vampyroteuthis 是個糟糕的游泳者。
堅硬的珊瑚可以在清澈，溫暖，日光照射的海水中形成珊瑚礁。在正確的條件下，沿岸形成了礁石邊緣。如果土地下沉(或海平面上升)，礁石可能會作為隔離礁在離岸生長，並被潟湖與海岸分開。如果這發生在一個島嶼周圍，則該島嶼可能會由於沉陷(地面下沉)或海平面上升而完全沉入海浪之下。這樣一來，珊瑚圈- 珊瑚環礁- 可能就只剩下海面了。
形成珊瑚環礁的階段。1.一座火山島升起，形成一條礁石。2.火山島平息(或海平面上升)，並形成隔離礁。3.火山島進一步消退(或海平面繼續上升)，形成珊瑚環礁。
圖6-8 珊瑚環礁的形成
地球上最壯觀的生物事件之一，每年發生在滿月之後的幾天。在珊瑚礁上，成千上萬的珊瑚群落釋放出蒼白的卵或精子。水中充滿了微小的球體，看起來像是顛倒的暴風雪，從礁石上向上漂移。珊瑚將其產卵同步進行，以使卵子和精子成功相遇的機會最大化。此外，通過使大量食物捕食，使同步產卵有助於確保某些受精卵能夠存活並孵化成幼蟲。
在紅海的珊瑚礁上生長的軟珊瑚
圖6-9 珊瑚暴風雪(產卵)
在珊瑚礁上潛水，找到中型和大型魚排成一行以吸引較小魚或蝦的地方是很普遍的。這些地方是清潔站，在那裡可以看到較小的生物修飾大魚的皮膚。如果是更深入清潔的瀨魚，這條小魚甚至會進入大魚的嘴和牙齒間。這種安排似乎對雙方都有利。清潔工魚獲得客戶端的形式的食品燮股“ 對外寄生蟲和任何受損或患病的組織。作為回報，服務對象將其寄生蟲清除並清理傷口。
