南極洲

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南極洲地圖

  南極洲拼音:Nanjizhou;英語:Antarctica),位於南極的大洲,在地球南半球的南極區,全洲幾乎在南極圈以南,四周環繞著南冰洋。南極洲面積約14,245,000平方公里,由圍繞南極的大陸、陸緣冰島嶼組成,其中大陸面積12,393,000平方公里,陸緣冰面積約1,582,000平方公里,島嶼面積約76,000平方公里,約占世界陸地總面積的9.6%。是中國陸地面積的1.45倍,是澳大利亞陸地面積的兩倍,是世界上第五大洲,依序位列亞洲非洲北美洲南美洲之後。南極洲約98%面積被冰覆蓋,冰的厚度平均達1.6米(1.0英里)。

  南極洲平均而言是世界上最為寒冷、乾燥、多風的大洲,擁有最高的平均海拔。它的沿海和非內陸地區的年降水量只有200毫米(8英寸),因此被視作荒漠。由於自然環境嚴酷,氣候不適宜普通人類居住,南極洲沒有永久定居人口,僅有一些來自其他大洲的科學考察和捕鯨人員。整年有1000人暫時居住在大陸上零星的觀測站中。只有適應寒冷的植物動物能生存於此,包括企鵝、海豹、線蟲、緩步動物、蟎、多種藻類和其他微生物,以及凍原植被。

  南極洲大部分是2000米以上的山地與高原,上面又覆蓋著平均1.6公里厚的冰帽,是全世界淡水的主要所在地。據估計,若地球氣溫持續上升導致這些冰層全部融化,平均海平面將上升66米。

  儘管古代便有許多關於“未知的南方大陸”(拉丁語:Terra Australis)的神話故事與憶想,然而,人類第一次目睹、證實南極洲,普遍被認定是1820年俄羅斯探險家米哈伊爾•拉紮列夫和法比安•戈特利布•馮•別林斯高晉。由於氣候惡劣、資源缺乏以及地理孤立性,南極洲在之後的十九世紀始終沒有引起眾人的注目。1890年代,蘇格蘭地圖學家約翰•喬治•巴薩羅繆首度正式使用“Antarctica”作為大洲名稱。

  1959年,12個國家列席簽訂了南極條約;迄今已有46國簽署。條約列明禁止軍事活動和礦物開採,支持科學研究,並維護南極洲的生態區。現有超過4000名來自各國的科研工作者,抱著各種研究目標、興趣,持續在南極洲進行實驗及觀測。

  世界七大洲:按面積從大到小為:亞洲非洲北美洲南美洲南極洲歐洲大洋洲。北美洲與南美洲合稱美洲
         從社會政治角度,將美洲西班牙語和葡萄牙語盛行的地區:墨西哥、大部分的中美洲、南美洲以及加勒比海地區稱為拉丁美洲
  世界四大洋:按面積由大到小為:太平洋大西洋印度洋北冰洋。因為海洋學上發現南冰洋有重要的不同洋流,於是國際水文地理組織於2000年確定其為一個獨立的大洋。

歷史

  自托勒密的時代(西元一世紀),人們便相信在地球遙遠的極南方存在著一個遼闊的大洲——未知的南方大陸(拉丁語:Terra Australis)。古代地圖中描繪著浩大南方大陸的情形十分普遍,例如十六世紀初期土耳其的皮裡•列依斯地圖。甚至到了十七世紀末期,探險家陸續發現南美洲與澳大利亞的存在、並未見傳說中的“南方大陸”後,地理學家仍然相信南極洲會比它的實際大小還要龐大。

  歐洲古地圖依然持續描繪著這塊假想大陸,直到詹姆斯•庫克船長率領船艦決心號和冒險號於1773年1月17日首度橫跨南極圈。庫克航行至距南極海岸121公里(75英里)處,隨後因冰層過厚而返航。儘管庫克又於1773年12月和1774年1月分別再度深入南極圈,但他始終沒有發現南極洲。根據多數組織(包括美國國家科學基金會、美國國家航空航天局、聖達戈加利福尼亞大學及其他資料記載,人類最早證實看見南極洲可狹義認定發生在1820年,分別由法比安•戈特利布•馮•別林斯高晉(俄羅斯帝國海軍艦長)、愛德華•布蘭斯菲爾德(英國皇家海軍艦長)及納旦尼爾•帕爾默(美國斯托寧頓海豹捕獵人)三人所見。馮•別林斯高晉在1820年1月27日發現南極洲,領先布蘭斯菲爾德十天,也早了帕爾默十個月。那天,由馮•別林斯高晉和米哈伊爾•彼得羅維奇•拉紮列夫率領的探險隊,乘著二艘船艦抵達距南極大陸32公里(20英里)處,發現了冰原。首位證實踏上南極大陸的則是美國海豹捕獵人約翰•大衛斯,於1821年2月7日在西南極洲登陸,不過有些歷史學家對此表示異議。

  1839年12月,由美國海軍主導、1838–42年美國探險考察隊(又稱“Ex. Ex.”或“威爾克斯探險隊”)旗下的一支探險隊自澳大利亞悉尼起錨、航往南冰洋,發現了一塊巴雷尼群島以西的南極大陸,取名“威爾克斯地”流傳至今。

  1841年,探險家詹姆斯•克拉克•羅斯穿越現在的羅斯海、發現了羅斯島(二者皆根據他而命名)。他航過一個巨大的冰牆,其後命名為羅斯冰架,是世界上最大的冰架。埃裡珀斯火山和特羅爾山分別取名自幽冥號(HMS Erebus)及驚恐號(HMS Terror)。麥卡托•庫柏於1856年1月26日登陸東南極洲。

  1907年,在歐尼斯特•沙克爾頓的獵人探險隊期間,由葉吉沃茲•大衛領軍的小隊完成了第一次攀爬埃裡珀斯火山、抵達地磁南極的任務。南極小隊的艱險歸程則由道格拉斯•莫森領導,他在任務完成後轉擔任其他探險隊的領袖,直到1931年退休。另外,沙克爾頓和他的探險隊中的其他三名成員在1908年12月至1909年2月期間達成了許多史無前例的事蹟:包括人類第一次橫越羅斯冰架、第一次穿過南極橫貫山脈(經由比爾德莫爾冰川),以及第一次踏上南極高原。1911年12月14日,挪威極地探險家羅爾德•亞孟森的探險隊乘著船艦前進號,自鯨魚灣啟程、航上海伯格冰川,是人類首次抵達地理南極。亞孟森的勁敵史考特探險隊也在一個月後到達南極。

地理

南極洲風光

地質

  南極大陸分為3個大地構造單元。

  ①東南極地盾,主要由太古宙及元古宙結晶基底組成。在東部的查理斯王子山脈等地也發育有限的顯生宙的沉積岩。

  ②橫貫南極山脈褶皺帶,基底由前寒武系及下古生界兩個構造層組成,其間常為不整合接觸。奧陶紀、志留紀時該區曾經發生過強烈的褶皺運動,稱為羅斯造山運動,造成一廣泛的區域性不整合。蓋層由泥盆系至侏羅系構成,幾乎水準地覆於基底岩系之上。蓋層發育期間在石炭紀及二疊紀初,該區出現了長時間的冰期,冰磧岩分佈廣泛。蓋層除初期有少量淺海相沉積外,大都以陸相沉積為主。

  ③西南極褶皺帶,由兩個構造層構成。下構造層下部為晚元古代至早古生代的綠片岩相及綠簾角閃岩相變質岩;上部為強烈褶皺的晚古生代板岩、硬砂岩或沉積-火山岩。上構造層由侏羅系和白堊系構成,與下構造層為不整合接觸關係。

  此外,在南極半島與橫貫南極山脈之間,晚古生代至新生代還形成了羅斯海盆、阿蒙森海盆、威德爾海盆以及一些裂谷和橫貫南極的斷層。

地層

  南極大陸的太古宇主要分佈在東南極,其次為橫貫南極山脈。在東南極,太古界內皮爾雜岩由麻粒岩相的紫蘇花崗閃長岩、紫蘇花崗岩及輝石斜長片麻岩組成,年齡約39億年。

  南極大陸的元古宇主要分佈在東南極,在橫貫南極山脈也有出露。在東南極恩德比地,元古宇以雷內爾雜岩為代表,其岩性主要為石榴石片麻岩、英雲閃長岩、花崗閃長岩及正片麻岩,年齡為15~10億年。在東南極查理斯王子山脈南坡及沙克爾頓山,主要岩石為石英-綠泥石片岩、絹雲母-綠泥石片岩及碳酸鹽片岩。其中角閃岩夾層的同位素年齡約為10億年,厚6000~7000米。在橫貫南極山脈,上元古界為一套綠片岩相變質岩。厚10000米。另在彭薩科拉山有一套厚萬米的板岩及硬砂岩,夾多層基性及酸性火山岩。火山岩的同位素年齡為13~5億年。

  古生界主要分佈在橫貫南極山脈,其次為埃爾斯沃思山和南極半島。在橫貫南極山脈及埃爾斯沃思山,下古生界為陸源粗碎屑沉積及碳酸鹽岩和酸性火成岩。砂岩中含早寒武至晚奧陶世的腕足類化石。碳酸鹽岩中含早、中寒武世的古杯、海綿、三葉蟲及藻類化石。該區上古生界至三疊系稱比肯超群。其中泥盆系以砂岩為主,夾少量礫岩,有海相動物、淡水魚、孢粉及植物化石,厚1000~1200米,與下伏地層不整合。石炭系及二疊系底部主要為冰磧岩。二疊系、三疊系為煤系地層,有兩個含煤層位,每層厚900~1000米,其間為假整合接觸。二疊系含舌羊齒(Glossopteris)化石。三疊系含二叉羊齒(Dicvoidium)化石。

  在南極半島,前侏羅系由兩套地層組成。一套為綠片岩相及綠簾角閃岩相岩石。根據孢粉研究,認為屬晚元古代至早古生代。厚5000~6000米。另一套為板岩、硬砂岩或矽質岩、碧玉、石英岩、玄武安山玢岩及火成碎屑岩,時代屬晚古生代至三疊紀,岩層頂部有三疊紀化石,厚數千米。

  侏羅系、白堊系主要分佈於南極半島。上侏羅統及白堊系為一套淺海相及湖相礫岩、砂岩、層凝灰岩、熔岩及中酸性凝灰岩,含海相動物及植物化石,厚3000米。下白堊統主要分佈在南極半島西岸,為海相砂岩、礫岩、泥岩及層凝灰岩,厚2000~3000米;上白堊統主要分佈在南極半島東岸,以陸源沉積為主,厚2000~3000米,含大量海相動物及植物化石。在橫貫南極山脈及東南極,侏羅系由玄武岩組成,時代為早、中侏羅世。

  南極大陸的新生界主要分佈在南極半島。第三系下部為湖相及三角洲相沉積,含海相動物及植物化石;上部以玄武岩為主。

岩漿活動

  東南極太古宇中的紫蘇花崗岩、輝石閃長岩、角閃岩及某些麻粒岩可能代表了該區最老的岩漿活動。晚太古宙在因塞爾雜岩中曾經發生過強烈的混合岩化及花崗岩化作用。其年齡可達31億年。

  元古宙時,在毛德皇后地西部有年齡約17億年的暗色岩發育,在查理斯王子山脈南坡見有年齡為10億年的角閃岩,在東南極中部有晚古生宙的花崗岩及花崗片麻岩發育。在彭薩科拉山,在13~5億年前曾有玄武岩、輝綠岩及酸性火山岩噴出。

  早古生代的岩漿活動主要發育在橫貫南極山脈,以中酸性為主,其同位素年齡大約為5.2~4.8億年。在埃爾斯沃思山的寒武系中也見有玄武岩集塊岩及凝灰岩。

  晚古生代的岩漿活動以中性及中酸性為主,主要發生在橫貫南極山脈及南極半島。在橫貫南極山脈其年齡值主要為3.6億年左右。

  南極大陸中生代的岩漿活動範圍很廣,以南極半島最為強烈。火山作用發育於侏羅紀至早白堊世,以中酸性為主。侵入作用主要有兩期:

  ①1.85~1.5億年,以花崗岩為主;

  ②1.2~0.9億年,以石英閃長岩為主。

  除南極半島外,在橫貫南極山脈及東南極部分地區還見有早、中侏羅世的粒玄岩床及岩脈,厚達1500~2000米;而在彭薩科拉山北坡則有巨大的杜費克層狀輝長岩體侵入,其面積達3.4萬平方公里,厚達6000~9000米,是僅次於南非布希維爾德的世界第二大層狀基性雜岩。此外,在東南極比弗湖區,尚有白堊紀的超基性-鹼性岩漿作用。

  新生代的岩漿岩見於南極半島,主要為橄欖玄武岩、安山玄武岩及凝灰岩,局部為亞鹼性岩石,最厚的達1000~1200米,噴出始於早第三紀,至上新世及更新世時最強烈。在羅斯海東岸還有活火山。

湖泊

  南極有下列三個主要湖泊:

  維達湖

  沃斯托克湖,是世界最大的冰下湖。

  弗裡克塞爾湖,長4.5公里,在維多利亞地的泰勒穀下端,加拿大冰川和聯邦冰川之間。

地理分區

  南極洲分東南極洲和西南極洲兩部分。東南極洲從西經30°向東延伸到東經170°,包括科茨地、毛德皇后地、恩德比地、威爾克斯地、喬治五世海岸、維多利亞地、南極高原和極點。面積1018萬平方千米。西南極洲位於西經50°-160°之間,包括南極半島、亞歷山大島、埃爾斯沃思地以及伯德地(瑪麗.伯德地)等,面積229萬平方千米。

氣候

  南極洲氣候異常寒冷、終年覆蓋冰雪,為寒帶冰原氣候,號稱世界風庫、寒極、幹極。全洲年平均氣溫為零下25℃,內陸高原平均氣溫為零下56℃左右,極端最低氣溫曾達零下89.2℃,為世界最冷的陸地。全洲平均風速17.8米/秒,沿岸地面風速常達45米/秒,最大風速可達75米/秒以上,是世界上風力最強和最多風的地區。絕大部分地區降水量不足250毫米,僅大陸邊緣地區可達500毫米左右。全洲年平均降水量為55毫米,大陸內部年降水量僅30毫米左右,極點附近幾乎無降水,空氣非常乾燥,極地高氣壓長年盤據,水汽少,但是因為氣溫長年在零度以下,所以積雪、積冰不化,因此有“白色荒漠”之稱。

  通過觀察那裡每年所結冰層的厚度,可以瞭解地球大氣層的污染情況。因為環繞南極洲大陸的強烈西風阻絕了臭氧層與外界交流平衡的機會,臭氧層在此地區冬春之交因陽光乍現,促使空氣中氟氯碳化物與臭氧分子結合,分解臭氧層,因此特別稀薄,紫外線強烈。自1980年代世界各地工業大量排放氟氯碳化物,情況愈趨嚴重。但有一些學者另有看法,既然西風阻擋,工業國又主要在北半球,氟氯烴以南極最多,因而認為是地球磁場變弱和太陽風的傑作。

乳白天空

  “乳白天空”,是極地的一種天氣現象,也是南極洲的自然奇觀之一。它是由極地的低溫與冷空氣相互作用而形成的。當陽光射到鏡面似的冰層上時,會立即反射到低空的雲層,而低空雲層中無數細小的雪粒又像千萬個小鏡子將光線散射開來,再反射到地面的冰層上。如此來回反射的結果,便產生一種令人眼花繚亂的乳白色光線,形成白濛濛霧漫漫的乳白天空。這時,天地之間渾然一片,人和車輛、飛機仿佛融入濃稠的乳白色牛奶裡,一切景物都看見,方向難以判別。人的視線會產生錯覺,分不清近景和遠景,也分不清景物的大小。嚴重時還能使人頭昏目眩,甚至失去知覺而喪命。

  乳白色天空是極地探險家、科學家和極地飛行器的一個大敵。若遇到它,是很危險的,正在滑雪的滑雪者會突然摔倒,正在行駛的車輛會突然翻車肇禍,正在飛行的飛機會失去控制而墜機殞命。這樣的慘痛事件,在南極探險史和考察史上是屢見不鮮的。1958年,在埃爾斯沃恩基地,一名直升飛機駕駛員就因遇到這種可怕的壞天氣,頓時失去控制而墜機身亡。1971年,一名駕駛LC-130大力神飛機的美國人,在距離特雷阿德利埃200公里的地方,遇到了乳白天空,突然失去聯繫,一直下落不明。 乳白天空雖然對人類在南極的活動構成危險,但只要事先進行有針對性的訓練,有安全防範措施,也是可以避免的。一旦遇到它隨即繞道躲開;正在野外活動的人和車輛則應呆在原地不動,注意保暖,耐心等待乳白天空的消失,或救援人員前來營救。

自然資源

  南極洲蘊藏的礦物有220多種,含量豐富,主要有煤、石油、天然氣、鉑、鈾、鐵、錳、銅、鎳、鈷、鉻、鉛、錫、鋅、金、銅、鋁、銻、石墨、銀、鑽石等。主要分佈在東南極洲、南極半島和沿海島嶼地區。如維多利亞地有大面積煤田,南部有金、銀和石墨礦,整個西部大陸架的石油、天然氣均很豐富,查理斯王子山發現巨大鐵礦帶,喬治五世海岸蘊藏有錫、鉛、銻、鉬、鋅、銅等,南極半島中央部分有錳和銅礦,沿海的阿斯普蘭島有鎳、鈷、鉻等礦,桑威奇島和埃裡伯斯火山儲有硫磺。

  南極洲是個巨大的天然的淡水庫,是世界上淡水的重要儲蘊地。

陸地植物

  南極洲與世界其他大陸隔離,再加上氣候嚴寒、乾燥、風大、日照少、營養缺乏和生長季節短等因素,嚴重限制了陸地植物的生長,故植物稀少,沒有樹木,沒有花卉,也沒有多少高等植物。現已發現,南極洲有850多種植物,多數為低等植物,僅有3種開花植物屬於高等植物。低等植物中,有350多種地衣,370多種苔蘚,130多種藻類。

  南極洲的植物與北極形成鮮明的對照。儘管北極地區也寒風凜冽,氣候多變,冬季氣溫也常在-60℃以下,大部分地區屬於永久凍土帶,但畢竟沒有南極洲那麼酷寒,因此,北極地區的植物比南極洲的長得茂盛得多,種類也多。北極地區有100多種開花植物,2000多種地衣,500多種苔蘚,還有南極洲沒有的植物,如該類植物和裸子植物等。由此看來,南極洲是地球上植物最稀少的陸地。

稀有的開花植物

  開花植物是南極洲的稀有植物,僅分佈在南極半島北端和南極大陸周圍的海洋性島嶼上。地球上開花植物的南界約在南緯64o,南極半島的北端和某些島嶼剛剛越過了“開花植物線”。

  3種開花植物都是草本,一種是墊狀草,另兩種是發草屬植物,其形態近似於禾本科植物,葉狹長,脈平行,有節、節間和分糵,小穗狀花序。它們對南極環境有一定的適應能力,生命週期和花期長,屬多年生,通過大量分糵來增加生物量,積蓄能量。有人企圖將它們從南極半島移植到英國的哈利站,但沒有成功。

古老的地衣

南極洲,斑駁的地衣(南極辦資料)

  地衣是地球上最古老的植物之一,是一類原始型的低等植物,它能適應南極洲那種沙漠般的乾燥和極度寒冷的環境,所以它是分佈最廣、種類最多的南極土著植物。它主要分佈於南極大陸的綠洲和時有冰雪覆蓋的岩石表面,甚至在離南極點僅有幾個緯度的岩石上,也有它的蹤跡。它是在有陽光照射的季節裡,完成其生命過程的。

  南極洲的350餘種地衣,形態各異,大的有10~15釐米高,小的僅有幾毫米。有的種類生長在岩石表面,形成形狀不同、顏色各異的石花樣的"斑點",有褐色的、灰白色的、古銅色的……

  地衣的生長速度十分緩慢,即使個體最大、生長速度較快的種類,每100年才生長1毫米。據說一株10釐米高的地衣,其壽命約10000年。地衣靠孢子繁殖後代。

  地衣生長所需的水分是冰雪融化時得到的。地衣所需要的營養是由岩石的化學風化物提供的,也許是由於風把鳥糞從遠處帶來,像風吹塵埃一樣,吹到地衣生長地。最近的研究表明,有幾種地衣,其假根可以分泌地衣酸,溶解岩石,一方面固定自己,另一方面從中得到營養。

  南極地衣具有潛在的開發利用價值。最近的研究結果揭示,地衣的提取液,有抗輻射線的能力,能抵抗劑量較大的紫外線、γ射線和x射線。還有報導說,某些種屬的地衣的提取物,具有抗癌的效果,更深入的研究正在進行。

喜水的苔蘚

  苔蘚的生長比地衣需要更多的水分,因此,它的種類沒有地衣多,分佈也沒有地衣廣。在相對溫暖的沿海區域、冰雪融化能提供充沛水源的區域,有大面積的苔蘚生長。例如東南極洲的威爾克斯地和南極半島的西海岸就是如此,南極大陸周圍的島嶼上分佈更為廣泛。苔蘚的營養主要來源於鳥糞和岩石風化物。

豐富的藻類

  從生物量而論,藻類是南極洲最豐富的植物,它廣泛分佈于綠洲的陸原地面、岩石表面、石縫、冰雪以及冰雪融化時形成的暫時性溪流和水塘中。

  鮮綠色的單細胞藻生長在岩石表面,藍綠藻生長在陸原冰裡,雪中生長的紅色藻可以把白色的雪染成玫瑰色,十分美麗。冰雪融化的溪流中常有皺溪苔類生長。特別是從企鵝棲息地流上的溪水中,由於含有豐富的氮、磷營養鹽,藻類的生長更加繁茂。

陸地動物

  南極洲的陸地動物雖有150餘種,但其中多為海鳥和海獸身上的寄生蟲,並非真正的陸地動物。真正的南極陸地動物有昆蟲和蜘蛛類,它們是在南極大陸土生土長的土著居民,例如蜱、蟎、尖尾蟲和蠓等。

  蟎也叫無翅南極蠅,是南極大陸最大的陸地動物,體長僅2.5~3毫米。它分佈於南極半島兩側南緯64o~65o30′之間的狹窄地帶,靠食苔蘚和地衣及其它碎屑生活。

  尖尾蟲(也叫彈尾蟲)和蟎在南極大陸分佈最廣,從海岸到海拔2000米的高原,甚至遠到內陸南緯84o的地區,都有分佈。尖尾蟲多見於生長地衣的岩石表面上,常和地衣生活在一起,有時在岩石下或小碎石縫中也有發現,但不常見。蟎多見於岩石下,少見於岩石表面,它主要與苔蘚生活在一起。蟎能忍受較低溫的環境。隱爪蟎科的鐮螫蟎是與藻類生活在一起的南極蟎類,以藻類為食,能在凍沙中生活。

  此外,南極洲的淡水塘、溪流和湖泊中生長著種類稀少的扁蟲、圓生和其他甲殼類動物如水蚤等。在長滿苔蘚的淺灘沼地和淡水塘中有緩步類動物,其體長僅有0.1~0.8毫米,呈紅棕色,身披角質層,有觸鬚,腿短,卵生,以苔蘚和藍綠藻為食。

  中國生物學家在中國南極長城站附近的岩石縫裡或岩石底下,發現了一種蜘蛛類動物,其體長有數毫米,呈粉紅色,身體柔軟、透明,一碰就碎,它通常生長在長有地衣的岩石上,可能以地衣為生。

  儘管南極大陸有上述土生土長的陸地動植物,但是與地球上其他大陸相比,動植物的種群和數量都少得可憐。北極地區的陸地動物比南極洲多得多,北極有大量的昆蟲、陸地鳥類和哺乳動物如野兔、狐狸、狼、熊、馴鹿和麝牛等。淡水中有魚類和兩栖類動物。然而在南極洲的陸地生物,不管是動物還是植物,能在極其惡劣的環境中生存下來,已經夠不容易了,它們必須同險惡的環境搏鬥、抗衡,鍛煉和造就適應惡劣環境的能力,才能生存下去,繁殖起來。

南極企鵝

南極企鵝

  世界上約有20種企鵝,全部分佈在南半球,以南極大陸為中心,北至非洲南端、南美洲和大洋洲,主要分佈在大陸沿岸和某些島嶼上。

  南極企鵝有7種:帝企鵝、阿德利企鵝、金圖企鵝(又名巴布亞企鵝)、帽帶企鵝(又名南極企鵝)、王企鵝(又名國王企鵝)、喜石企鵝和浮華企鵝。這7種企鵝都在南極輻合帶以中繁殖後代。

  南極地區以外的企鵝有加島環企鵝、洪氏環企鵝、麥氏環企鵝、斑嘴環企鵝、厚喙企鵝、豎冠企鵝、黃眼企鵝、白翅鰭腳企鵝和小鰭腳企鵝等10多種,屬於溫帶和亞熱帶種類,其個體都比南極企鵝小,有的背部帶有白色斑點。

  南極企鵝的共同形態特徵是,軀體呈流線型,背披黑色羽毛,腹著白色羽毛,翅膀退化,呈鰭形,羽毛為細管狀結構,披針型排列,足瘦腿短,趾間有蹼,尾巴短小,軀體肥胖,大腹便便,行走蹣跚。不同種的企鵝具有明顯的特徵,很容易辨認。

南極鳥類

南極鴿(南極辦資料)

  南極地區的鳥類全部是海鳥,除不會飛的企鵝外,其他均為飛鳥。在南極繁殖的飛鳥有30餘種,其中,只有雪海燕是土著居民,其他均為異洲僑民。

  南極地區海洋飛鳥的種類稀少,但數量卻相當可觀,約6500萬隻,如果加上企鵝,海鳥總數更是多得驚人,約1.78億隻。據世界著名海鳥學家估算,全世界的海鳥約10億隻之多,南極地區的海鳥約占世界海鳥總數的18%。回此,南極地區堪稱為飛鳥天地。

海洋生物

  南極大陸生物稀少,然而,圍繞南極大陸的海洋——南大洋,卻是一個生機盎然的生物世界。特別是南極輻合帶附近的水域,生物更加稠密。

  南大洋過去曾稱為南極洋或南冰洋,它的北界為南極幅合帶--水溫、鹽度急劇變化的界限,位於南緯48o~62o之間,這條線也是南大洋冰緣平均分佈的界線。南大洋的面積為7500萬平方公里,是世界上唯一完全環繞地球,而沒有被任何大陸分割的大洋。它具有獨特的水文特徵,不但生物量豐富,而且對全球的氣候亦有舉足輕重的影響。

  南大洋中棲息著數千種海洋生物,從單細胞的浮游植物到幾米長的大型海藻;從小型的浮游動物到大型的哺乳動物海豹、海獅,乃至百噸重的巨鯨;從會飛的海鳥到不會飛的企鵝,種類繁多,千姿百態。就生物的分佈而論,從岸邊的礁石、沙灘到潮間帶;從淺海到數千米的海底深淵;從海水到浮冰、冰上,都有它們的蹤跡。可以說分佈廣泛,個體稠密,種群幕革,一派生機。

  與世界其他各大洋相比,南大洋的生物種類沒有那麼多,但數量卻大得多,如南極磷蝦,其蘊藏量約4~6億噸;第二次世界大戰前南大洋的捕鯨量占世界總捕鯨量的70%;企鵝的數量約有1億多隻;海豹的數量也占世界首位;浮游植物的密度也相當高,有時每立方米海水中有L億個細胞。

  種類少,數量多,這是南大洋生物的特點之一,正是因為數量多,掩蓋了種類少的不足,使南大洋仍然生機盎然。

  南大洋生物的另一個特點是生長慢,代謝低,耐寒冷,耐黑暗,個體大,壽命長。例如南極的某些魚類,每年生長幾釐米;南極鱈魚能忍耐-1.89℃的低溫;羅斯冰架發現了耐黑暗而腹中空空的浮游生物;帝企鵝能忍耐 -60℃~-70℃的低溫,平均體重為43公斤;藍鯨的體重高達150噸;象海豹的體重達6噸;最大的烏賊重達143公斤。同位素測得某種南極魚的年齡為 1600年……這些都是上述特點的最好例證。

  南大洋中稠密的海洋生物,豐富的生物資源,早已引起世界各國的關注,開發利用南極的海洋生物資源,將是人們考察研究南極首先得到的經濟效益之一。

南大洋的食物鏈

  所謂食物鏈,是指生物之間的弱肉強食、互相依存的食物關係,俗話說“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米啃泥底”,就生動而形象地比喻了這種相依為命的食物鏈關係。

  南大洋食物鏈的最初一環是浮游植物,主要是矽藻,這和世界其他海洋的情形一樣。浮游植物能進行光合作用,在陽光下把二氧化碳和水變成有機物,即把太陽能轉變成化學能貯存起來。浮游植物是初級生產者,以此供養其他消費者。

  食物鏈的另一個環節是浮游動物,在南大洋中主要是磷蝦,它們以浮游植物為餌料。反過來,浮游動物又是其他更高一級營養級的生物,如海豹、企鵝和鯨的食物。

  食物鏈中的最後一環是人類對海洋生物資源的開發和利用,多年來,人們已對南大洋的磷蝦、魚類、海豹和鯨等進行過不同程度的開發。

  南大洋的食物鏈是相當脆弱的,這是因為南極大磷蝦在食物鏈中是關鍵的一環。在南大洋這個海洋牧場上,有繁茂的浮游植物,90%以上為矽藻,它們是數量驚人的南極大磷蝦的餌料,反過來,磷蝦又維持著種類不多,但數量驚人的高等動物的生命,如海豹、企鵝和鯨等。一旦磷蝦這一環節被打斷,南大洋的整個食物鏈就破壞了。

  南大洋生物稠密而豐富的原因,主要是由於來自北部溫暖洋流的水體含有豐富的氮、磷等營養鹽,形成上升流湧到表層,促進了浮游植物的生長。在上升流區和南極大陸近岸水中,浮游植物異常豐富,人們可以看到它們把海水或浮冰“染”成深綠或棕色。豐富的浮游植物為浮游動物提供了充沛的餌料,浮游動物又供養了其他高等動物。

南極磷蝦

  南極磷蝦是生活在南大洋中的一種甲殼類浮游動物,個體不大,體長一般3~5釐米。但是蘊藏量卻十分驚人,約4~6億噸,也有一種說法認為有50億噸。它在南大洋食物鏈中起著重要作用,是海豹、鯨和企鵝的食物,也是重要的海洋生物資源。

  磷蝦的生活史是相當有趣的。磷蝦的卵排到水裡後,在其孵化前,不斷下沉,一邊下沉,一邊孵化,一直下沉到數百米。甚至2000多米,才孵化出幼體。幼體在發育過程中不斷上浮,邊上浮,邊發育,當幼體發育成小蝦階段時,它也幾乎到達海水表層了。這時,它可以在表層覓食、生長、集群。

海豹家族

“一夫多妻”的象海豹社會

  海豹屬於鰭腳目哺乳動物,軀體呈流線型,皮毛短而光滑,抗風禦寒能力強。它既可以在水中生活,又可以登陸棲息,以海洋生物為食。它善於游泳,長於潛水。其游泳速度為每小時20~30公里,最高達37公里;潛水時間一般為5~10分鐘,最長可達70分鐘。潛水能力最強的是威德爾海豹,一般潛水深度為180~360米,最深達600米。海豹奶中的脂肪含量相當高,可達40~50%,是牛奶中脂肪含量的10~15倍,其他營養成分也比牛奶高,這是海豹幼仔生長健壯,膘肥體胖的原因之一。

  棲息於南極輻合帶以南的海豹有6種,即鋸齒海豹、象海豹、豹型海豹、威德爾海豹、羅斯海豹和海獅。個頭最大的是象海豹,數量最多的是鋸齒海豹。在這6種海豹中,鋸齒海豹、豹型海豹、威德爾海豹和羅斯海豹是南極地區特有的。南極地區的海豹主要分佈於南極大陸沿岸、浮冰區和某些島嶼周圍海域。

南極魚類

  南大洋的魚類總共有100多種,而世界其他大洋的魚類多達2000餘種,相比之下,南大洋的魚類顯得稀少,特別是近表層魚類更為缺乏。過去人們對南極的魚類重視不夠,研究不深,瞭解甚少。隨著人們對南大洋認識的加深,南大洋的魚類資源日益受到人們的重視,南極鱈魚抗凍蛋白的發現,更引起了人們的廣泛興趣,從而促進了對南極魚類功能的研究。

  南大洋的魚類中,優勢種是南極魚目的種族,占近海魚類的75%。具有潛在經濟價值的有:南極鰧魚、鰩魚、鱈魚、無須度和冰魚五大類群,近20種。

  南極魚類的共同生活習性是喜歡棲息於深水層中,似乎沒有密集成群的表層魚,這與其他大洋形成鮮明的對照。

  南極魚類的個頭都比較小,多數種類的體長不到25釐米,超過50釐米的很少,只有無須鱈科的齒魚體長可達1.8米,體重70公斤。多數魚類生長速度緩慢,一般每年體長增加2~3釐米,僅大齒鰭魚每年可增長7釐米左右,7年可達50釐米。南極魚類的產卵季節是在南半球的秋末冬初,卵大,一般直徑 2~4毫米,最大者8毫米,卵呈圓形,充滿卵黃,營養豐富。卵在春季孵化出小魚。此時,正值南大洋的浮游植物大量繁殖的季節,為幼魚的生長提供了直接或間接的營養來源。多數魚類以海洋浮游動物為食,有的也食用一些浮游植物。

  多數南極魚類的血液不是紅色的,而是呈灰白色,這是由於沒有血紅蛋白之故。南大洋的魚類主要分佈在南極輻合帶以南的某些水域,特別是島嶼附近海域,更為豐富。

  由於南極魚類的生長速度慢,個頭小,產量低,所以極易使其資源因過度捕撈而遭受破壞,甚至使某些海域資源枯竭。如南喬治亞海區,過去魚類資源相當豐富,經過幾年連續捕撈後,使其資源僅剩20%。目前國際社會已對該海區和克爾蓋倫海區採取了保護措施,以解決局部海區魚類資源急劇下降的問題。

  雖然目前一般認為南大洋中魚類的開發價值沒有其他生物資源如磷蝦和鯨等那麼大,但是,隨著對南極海洋生物資源調查的不斷深入,南極魚類的生活習性和數量分佈會逐步明確,其潛在的價值也將顯現出來。

南大洋的鯨

巨臂鯨

  棲息于南大洋的鯨分為兩大類:須鯨類和齒鯨類,約有12種之多。較大型的須鯨有藍鯨、鰭鯨、黑板須鯨、縞臂鯨、巨臂鯨、小鰮鯨和露脊鯨等;較大的齒鯨有抹香鯨和逆戟鯨等。

  其中個頭最大的是藍鯨,數量最多的是鰭鯨。巨臂鯨和露脊鯨現己幾乎被捕盡殺絕,倖存者為數不多,回為它們游泳慢,易於捕殺。

  鯨在南大洋中的分佈比較廣泛,幾乎南極輻合帶以南都有它們的蹤跡。他們的分佈與磷蝦群的分佈有密切關係,藍鯨主要分佈在浮冰帶,生活在最南部的是巨臂鯨和黑板須鯨,縞臂鯨可以在南極洲海域越冬,露脊鯨主要分佈在亞南極地區;齒鯨類分佈在南極輻合帶,隨季節變化而遷徙。

  藍鯨:又叫長簀鯨,體長30米,平均體重150噸,最大者190噸。它的一隻舌頭就有3~4噸,足以裝滿一輛解放牌大卡車。它的軀體呈藍灰色或黃褐色,這是由於它的皮膚上覆蓋著一層黃褐色矽藻膜的緣故,其實,它的真正顏色是黑色。藍鯨的軀體龐大而肥胖,是首當其衝的捕殺物件之一,因此,其數量不斷下降,現存量僅 20萬頭。

  鰭鯨:體長25米,體重50噸左右,背部呈黑色,腹部呈白色,體側為淡灰色。它的體態與藍鯨相似,也是捕殺量最大的一種,致使其數量由原來的40萬頭下降到8萬頭。

  巨臂鯨:又叫駝背鯨,體長15米左右,體重25噸,背部呈黑色,其他部位為灰色,胸鰭很長,像一雙巨臂,軀粗體短,駝背彎腰,故得此名。它現存的數量很少,已成為南極海域的稀有種類。

  縞臂鯨:身長10米左右,體重7噸,體態細長,是須鯨中最小的一種,數量約20萬頭。

  露脊鯨:身長18米,體重20噸左右,軀體細長,背部呈黑色,腹部灰白色,屬亞南極種。

  抹香鯨:又叫真甲鯨,體長18~25米,體重20~25噸,最大者達60噸,是齒鯨類中個頭最大的一種。它體色呈灰黃色,頭部特別大,呈楔型,占體長的1/3,身作粗短,行動緩慢笨拙,易於捕殺。現存量由原來的85萬頭下降到43萬頭。

  逆戟鯨:又叫虎鯨,身長為8~10米,體重幾噸左右,背呈黑色,腹為灰白色,背鰭彎曲長達1米,嘴巴細長,牙齒鋒利,性情兇猛,善於進攻獵物,是企鵝、海豹的大敵。有時它還襲擊同類須鯨或抹香鯨,是海上霸王。