資源學導論第五講海洋資源ZZ.ppt

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6.1 海洋資源及其 價值與作用,6 海洋資源,6.1.1 海洋資源的概念,狹義上的海洋資源,海水中存在的生物（包括人工養(yǎng)殖） 溶解于海水中的化學元素和淡水 海水運動，如波浪、潮汐、海流等所產(chǎn)生的能量 海水中貯存的熱量 海底蘊藏的資源（特別是礦產(chǎn)資源） 深層海水中所形成的壓力差、海水和淡水之間的濃度差,海洋資源指的是與海水水體本身有著直接關系的物質(zhì)和能量。,廣義上的海洋資源,水產(chǎn)資源的加工 海洋上空的風 海底地熱 海上航運 海上工廠、城市、海底隧道、海底電纜、海底貯氣液罐、海濱浴場 海洋娛樂場所、海中公園、水下觀光設施 海上飛機場、海中通訊,不論是水體還是空間利用，凡是可以創(chuàng)造物質(zhì)財富的物質(zhì)和能量以及設施、活動，都可以稱之為海洋資源。,6.1.2 海洋資源的價值和作用,1）海洋資源開發(fā)是經(jīng)濟建設的重要組成部分 海洋石油、天然氣 海洋礦產(chǎn) 海洋潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能、 鹽度差能 海洋生物資源 海洋運輸 海洋旅游,2）海洋資源的開發(fā)，促進和帶動了其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 每一項海洋開發(fā)，都會產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)群 3) 海洋資源的開發(fā)，可以促進科學技術的進步,6.2 海洋資源的類型 及其特征,6.2.1 海洋資源的分類,按資源屬性分,生物資源 礦產(chǎn)資源 海水化學資源 能源資源,按資源的來源分,來自太陽輻射（第一類資源） 來自地球本身（第二類資源） 來自地球與其他天體的相互作用（第三類資源）,海底石油 天然氣 海水波浪 海流 溫差 壓力差 海洋生物,來自太陽輻射 （第一類資源）,來自地球本身的貯藏 （第二類資源）,海水溶解的各種化學元素 海底沉積的部分礦藏,潮汐 潮流,來自地球與其他天體的作用 （第三類資源）,按資源能否恢復分,再生性資源 非再生性資源,按資源可否提取分,可提取資源 包括生物資源、礦產(chǎn)資源和化學資源 不可提取資源 波浪、潮汐、海流、溫差,6.2.2 海洋生物概況,淺海生物資源 灘涂生物資源 藥用生物資源,淺海生物資源,魚類 頭足類 游泳甲殼類 據(jù)中國海岸帶和灘涂資源綜合調(diào)查（1980－1987）等深海15～20m的淺海水域共獲得生物589種，其中魚類480種，頭足類29種，甲殼類79種和肢口類鱟1種。,魚的種類 對人類而言，魚類是經(jīng)濟價值最高的海洋生物，海洋魚類是非常重要的蛋白質(zhì)來源。 魚類屬脊椎動物亞門（Vertebrata），脊椎動物與其他脊索動物的不同之處在于它們具有脊椎骨（backbone, or vertebral column, or spine），對位于其中的神經(jīng)索起到保護的作用，神經(jīng)索的前末端是復雜的大腦。脊椎動物的身體為兩側(cè)對稱，具有內(nèi)骨骼。,魚類是現(xiàn)存最古老且結(jié)構(gòu)最簡單的脊椎動物，它們也是種類和個體豐度最高的脊椎動物，大約27,000 個物種占了地球脊椎動物種類的一半左右。58%的魚類物種是海洋生活的。魚類被劃分為3 大類群，即無頷魚、軟骨魚和硬骨魚。,,,幾種觀賞 魚類,幾種常見的海洋魚類,,,,頭足類,中國海已發(fā)現(xiàn)頭足類91種。主要捕撈種類有日本槍烏賊、太平洋斯式柔魚、短蛸、火槍烏賊和雙喙耳烏賊等。 頭足類是軟體動物中最高等的類群。它們有一對非常發(fā)達的大眼睛，視力極好。而且大多數(shù)游泳速度很快，有“海洋火箭”之稱。常見的有烏賊和章魚。其中生活在深海中的大王烏賊體重可達30噸。,章魚,游泳甲殼類,目前已知中國海蝦類約有300多種，蟹類600多種和口足類數(shù)十種。,灘涂生物資源,中國海沿岸灘涂總面積為19660km2，生物種類為1544種，其中無脊椎動物1173種，占總種類73％，魚類51種占3％，植物320種占21％（其中藻類占植物總種數(shù)的98％）。,返回,藥用生物資源,目前已知具有藥用作用的海洋生物有1556種，其中動物1431種，藻類125種，它們分別隸屬海洋細菌、真菌、植物和動物的各個門類。,海洋藥用植物 海洋藥用動物,海洋藥用植物,現(xiàn)知 100多種，研究較多的為海洋藻類中的藥用種類。 主要分布在藍藻門（Cyanophyta）、綠藻門（Chlorophyta）、褐藻門 (Phaeophyta)、金藻門（Chrysophyta）、 甲藻門（Pyrrophyta）和紅藻門(Rhodophyta)。 已知中國有海洋藥用植物 100多種。如公元 1世紀左右的《神農(nóng)本草經(jīng)》記載海藻（指的是羊棲菜Sarassum fusiforme）“味苦寒,主癭瘤氣，頸下核，破散結(jié)氣，癰腫癥瘕堅氣”等。紫菜(Porphyra)可以防治甲狀腺腫大、淋巴結(jié)核，近年來發(fā)現(xiàn)它能去除血管壁上積累的膽固醇，有軟化血管、降低血壓、預防動脈硬化的效用。海帶 (Laminaria japonica)的提取物和制劑有緩解心絞痛、鎮(zhèn)咳、平喘的功效，可治高膽固醇、高血壓、動脈硬化癥。,海洋藥用動物,海洋動物的各個門類幾乎都有，現(xiàn)知在1000種以上，研究較多的為腔腸動物、海洋軟體動物、海洋節(jié)肢動物、棘皮動物、海洋魚類、海洋爬行動物和海洋哺乳動物的一些種類。,藥用腔腸動物 藥用軟體動物 藥用節(jié)肢動物 藥用棘皮動物 藥用魚類 藥用爬行動物 藥用哺乳動物,藥用腔腸動物,有數(shù)十種,分布在水螅蟲綱(Hydro-zoa)、缽水母綱（Scyphozoa）和珊瑚蟲綱 (Anthozoa)中。如《本草綱目拾遺》中指出：白皮子(指海蜇Rhopi-lema esculenta)“味咸澀,性溫,消痰行積,止帶祛風”，用于婦女勞損、積血帶下和小兒風疾、丹毒等。柳珊瑚(Plexaura homomalla)的前列腺素衍生物，可用于節(jié)育、分娩、人工流產(chǎn)、月經(jīng)病、胃潰瘍和氣喘，還有調(diào)節(jié)血壓和代謝的作用。,水螅蟲綱(Hydro-zoa),缽水母綱（Scyphozoa）,珊瑚蟲綱 (Anthozoa),藥用軟體動物,有數(shù)百種,中國已知有130多種，分屬海洋軟體動物中的多板綱(Polyplacophora)、雙殼綱(Bivalvia)、腹足綱(Gastropoda)和頭足綱（Cephalo-poda）。如成書于戰(zhàn)國時代中國最早的醫(yī)學文獻《黃帝內(nèi)經(jīng)》中，記載有以烏(即烏賊)骨作丸、飲以鮑魚汁治療血枯?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》記載近江牡蠣(Ostrea riv-ularis)等6種海洋藥用軟體動物。貽貝（Mytilus edu-lis，俗名淡菜）能養(yǎng)腎清補、 降低血壓、抗心律失常。珍珠能抑制老人脂褐素增多，促使細胞增強活力，延緩細胞老化，起到抗衰老的功效。,多板綱(Polyplacophora),石鱉,雙殼綱(Bivalvia),腹足綱(Gastropoda),,頭足綱（Cephalo-poda）,鸚鵡螺,藥用節(jié)肢動物,研究較多的是海洋甲殼動物軟甲綱（Malacostraca）中十足目（Decapoda）的種類，主要包括蝦類、寄居蟹（或寄居蝦）類和蟹類，以及肢口綱(Merostomata)中的鱟類。如寄居蟹有清熱散血、 滋陰補腎、壯陽健胃、除濕熱、利小便、破瘀解毒、消積止痛、抑制膽固醇、治心血管病等功效，而且含有抑瘤成分。已知中國有寄居蟹類93種。對蝦 (Penaeus)有補腎壯陽功能，可治神經(jīng)衰弱、手足搐搦、乳瘡、頭瘡、全身瘙癢、皮膚潰瘍、 疥癬等疾病。中國鱟(Tachypleustridentatus)的血液制成的鱟試劑，能檢測細菌內(nèi)的毒素和熱原，已廣泛應用于臨床和制藥工業(yè)。,藥用棘皮動物,現(xiàn)知數(shù)十種,主要分布在海參綱(H-olothurioidea)、海膽綱(Echinoidea)和海星綱(Aste-roidea)中。如刺參 (Apostichopus japonicus)有補腎壯陽益氣補陰、通腸潤燥、止血消炎等功能,用于腎虛陽萎腸燥便秘肺結(jié)核再生障礙性貧血糖尿病癲病十二指腸潰瘍小兒麻疹等。紫海膽(Anthocidaris crassispina)有制酸止痛、清熱消炎的功效，用于胃及十二指腸潰瘍、 甲溝炎等。由陶氏太陽海星(Solasterdawsoni)和羅氏海盤車 (Asterias rollestoni)制成的海星膠代血漿，效用很好。,海參綱(H-olothurioidea),海 星 綱 (Asteroidea),藥用魚類,現(xiàn)知數(shù)百種,海洋魚類的3個綱，圓口綱(Cyclostomata)、軟骨魚綱(Chondrichthyes)和硬骨魚綱(Osteichthyes)均有。已知中國有 200種以上。如海洋魚類普遍含有廿碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid），現(xiàn)已證實它具有防治心血管疾病的功用。鯊魚中的角鯊烯（Squalene）有抗癌的用途。 海馬（Hippocampus）、海龍（Synnathus）是早已聞名的中藥，具有補腎壯陽、散結(jié)消腫、舒筋活絡、止血止咳等功能，主治神經(jīng)衰弱、婦女難產(chǎn)、乳腺癌、跌打損傷、哮喘、氣管炎、陽萎、疔瘡腫毒、創(chuàng)傷流血等。鯔（Muil cephalus）和棱(Liza carinatus)有健脾益氣、消食導滯的效能，用于消化不良、小兒疳積、貧血等。,海馬,角鯊,海龍,藥用爬行動物,現(xiàn)知數(shù)十種，包括海蛇類和海龜類。如玳瑁(Eretmochelys)為名貴中藥。海龜膠有滋陰、潛陽、柔肝的功效。海蛇類均有藥用價值，海蛇肉能滋補強壯，海蛇膽有行氣化痰、清肝明目等效能，海蛇血能補氣血、壯筋骨，海蛇油用于治療凍傷、燙傷、皮膚皸裂，海蛇酒有驅(qū)風活血、止痛等作用。,海 龜,它主要分布在海洋哺乳動物的鯨目(Cetacea)、鰭腳目(Pinnipedia)。中國現(xiàn)知有十多種。如真海豚（Delphinus delphis）的脂肪、 肝、腦垂體、胰、卵巢等均可藥用，能提制抗貧血劑、胰島素，以及催產(chǎn)素和促腎上腺皮質(zhì)激素等多種激素。斑海豹(Phocavitulina)雄性的陰莖和睪丸入藥(即海狗腎),有補腎壯陽、益精補髓的功效，用于虛損勞傷、陽痿精衰、腰膝痿弱等；脂肪入藥（即海狗油）有潤滑肌膚、解毒的效用，用于治皮膚皸裂、凍傷等；肝和膽可治肋膜炎等。,藥用哺乳動物,海豚,6.3 海洋生物資源 開發(fā)利用,中國近代漁業(yè)生物資源開發(fā)利用大致經(jīng)歷了三個時期： 穩(wěn)定發(fā)展時期（20世紀50年代至70年代末） 生產(chǎn)徘徊時期 捕撈過度時期,以海洋生物為基礎原料，生產(chǎn)各種有用物質(zhì)。隨著海洋生物技術的進一步開發(fā)應用，可以肯定，還將有更多更新的海洋生物所獨有的重要物質(zhì)會被不斷的開發(fā)利用。它包括： 食品 藥物 新材料 能源物質(zhì) 海洋生物農(nóng)藥、肥料,食品,全球海洋總的漁獲量，已經(jīng)成為世界上動物蛋白的最大源泉，來自海洋的動物蛋白占人類所需動物蛋白的20%左右。值得注意的是，這些水產(chǎn)品的加工率（折合原料計），發(fā)達國家為70%，我國僅為30%。海洋生物技術的運用，必將提高漁獲物的加工率，提高水產(chǎn)品的利用率。,藥物,海洋生物是生物活性物質(zhì)的寶庫。20世紀60年代以來，已從海洋生物中分離得到6000余種結(jié)構(gòu)明確的化合物，且其中有近3000種具有一定的生理活性。這些活性獨特化合物的結(jié)構(gòu)，給藥物學家提供了難得的藥物設計分子模型，啟迪著他們的藥物設計思維。,新材料,利用海洋生物各種特性和能力，合成和生產(chǎn)其他新材料。例如美國科學家正在研究把銀膠菊基因轉(zhuǎn)移到海藻，企圖利用藍藻大量生產(chǎn)天然橡膠；日本TDK公司從1988年起與東京農(nóng)業(yè)研究所合作，研究從磁細菌生產(chǎn)超高密度的磁性記錄材料。這些都是海洋生物技術的應用成果。,能源物質(zhì),國外有些研究機構(gòu)正在研究開發(fā)產(chǎn)氫藻和產(chǎn)油藻，利用固定化藻類生產(chǎn)氫能。美國海洋能源研究所已開發(fā)出從養(yǎng)殖海藻提取燃油的實用技術。每平方米水面的海藻每年可提取燃油150升以上。據(jù)推測，21世紀將出現(xiàn)以海藻為原料生產(chǎn)氫燃料的行業(yè)。,海洋生物農(nóng)藥、肥料,海水養(yǎng)殖。這是海洋生物技術的另一重要領域，是海洋農(nóng)牧化的主要技術支撐，也是提高水產(chǎn)品產(chǎn)量的重要途徑。目前，它對海水養(yǎng)殖的主要貢獻之一是用基因工程培育了優(yōu)良品種，近年來最大的成功是轉(zhuǎn)基因魚的培育；利用細胞融合技術來改變某些經(jīng)濟魚類習性，培育特殊用途的藻類也都獲得了成功。它對海水養(yǎng)殖的第二個主要貢獻，就是用分子生物學方法對魚類病原體進行了靈敏快速的診斷。,6.4 海洋生物資源的 保護與科學管理,面對21世紀誰來養(yǎng)活中國人的命題，我國應實施“立足平原，上山下?！钡目缡兰o國土開發(fā)戰(zhàn)略。 我國海洋生物資源潛力巨大，如果提高科學技術和科學管理水平，海洋生物資源完全可能成為下一世紀我國重要的食物來源和戰(zhàn)略后備基地。但是隨著過度捕撈和沿海的不合理開發(fā)利用活動，其生態(tài)環(huán)境問題日益突出，海洋生物資源已受到嚴重破壞，必須對海洋生物資源的可持續(xù)發(fā)展引起足夠重視。,我國海洋生物資源潛力巨大 當前存在的主要問題 海洋生物資源可持續(xù)發(fā)展對策,我國海洋生物資源高達20278種，其中魚類3032種、螺貝類1923種，蟹類734種、蝦類546種，藻類790種。其中，作為經(jīng)濟捕撈對象，在漁業(yè)統(tǒng)計和市場上列名的有200多種，這些足以表明我國海洋水產(chǎn)生物的資源豐富和物種豐富度高。 我國的海洋漁場是世界上重要的漁場之一，如果在保持生態(tài)平衡的條件下，年可捕魚量可保持500萬t以上，是發(fā)展淺海養(yǎng)殖業(yè)和海上牧場，形成具有戰(zhàn)略意義食品供應基地的重要資源。另外，遠洋漁業(yè)還有較大的發(fā)展?jié)摿Α?1） 我國海洋生物資源潛力巨大,從海水增殖來看，我國沿海灣眾多，水質(zhì)肥沃，海水增殖條件優(yōu)越。目前增殖的主要是短距離洄游的高值品種，整個放流種類和數(shù)量尚屬小規(guī)模試生產(chǎn)。即使放流歷史較長、生產(chǎn)規(guī)律明顯的品種，其增殖放流水平仍很不穩(wěn)定。人工魚礁的漁場效果總體上也未達到可供大量生產(chǎn)的水平。通過科技進步和科學管理可以大大提高海水養(yǎng)殖、增殖單位面積的產(chǎn)量和質(zhì)量，如果平均單產(chǎn)都達到目前國內(nèi)平均最高水平，那么即使不增加養(yǎng)殖面積，也可以使我國養(yǎng)殖產(chǎn)量增加一倍。而且養(yǎng)殖品種也由最初的海帶養(yǎng)殖，發(fā)展到蝦、貝、藻、海參、魚等多品種，我國已成為世界水產(chǎn)人工養(yǎng)殖大戶。對于海洋增殖業(yè)來說，如果增殖技術發(fā)展，也將大大提高生產(chǎn)潛力。,2） 當前存在的主要問題,缺乏科學指導下的宏觀調(diào)控，對魚類的過量捕撈，導致資源和生態(tài)環(huán)境的破壞。海洋資源開發(fā)中“無法、無序、無度、無償”的問題仍很嚴重，各行業(yè)相互爭奪，造成生物資源正在迅速喪失，沿海生境和生態(tài)系統(tǒng)遭受廣泛而大規(guī)模的破壞。隨著海洋捕撈長期失控，甚至是大量捕殺產(chǎn)卵群體和幼體，破壞了種群補充和資源再生，導致漁業(yè)資源嚴重衰退，特別是許多優(yōu)質(zhì)生物種類受到嚴重破壞和消失，無法繼續(xù)利用。中國海域的重要經(jīng)濟魚類資源近20多年來已出現(xiàn)衰退現(xiàn)象。如大黃魚、小黃魚、帶魚以及其他經(jīng)濟魚類資源出現(xiàn)全面衰退，使我國東海舟山一帶幾乎形不成漁汛。鮐魚、梭魚、鱸魚等傳統(tǒng)捕撈對象也相繼受到破壞。潮間帶貝類資源也因采捕過度嚴重和環(huán)境污染嚴重，許多種難以生存，破壞嚴重。養(yǎng)殖過度造成有機物污染和高營養(yǎng)化，使得甲藻大量繁殖，形成“赤潮”，造成大量海洋生物死亡，生物群落結(jié)構(gòu)改變，造成養(yǎng)殖區(qū)域生物多樣性下降。,3） 海洋生物資源可持續(xù)發(fā)展對策,全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，綜合開發(fā)海洋生物資源 全面貫徹“科技興海”戰(zhàn)略，加強海洋生物資源開發(fā)利用 的科技含量 保護海洋生物資源，防治海洋污染，保護海洋生態(tài)環(huán)境 加強政策與法規(guī)的保障作用,全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，綜合開發(fā)海洋生物資源,堅持以養(yǎng)殖為主，養(yǎng)殖、捕撈和加工并舉，堅持“因海制宜”、各有側(cè)重的方針，以經(jīng)濟、生態(tài)效益為中心，依靠科技、政策和法規(guī)的作用，強化海洋生物資源的開發(fā)和環(huán)境的綜合管理，突出漁業(yè)資源保護和增值，建立并發(fā)展?jié)O工商內(nèi)外貿(mào)一條龍的經(jīng)濟體制，逐步實現(xiàn)海洋生物資源開發(fā)的農(nóng)牧化、產(chǎn)業(yè)化和工程化。 對現(xiàn)有利用的海洋生物資源，應加強管理、監(jiān)測，使其補充類群有足夠的空間和充分時間養(yǎng)息，資源持續(xù)利用才有可能。,全面貫徹“科技興?！睉?zhàn)略，加強海洋生物資源開發(fā)利用的科技含量,要加強海洋生物科學的研究與技術開發(fā)。主要發(fā)展的科技領域包括海洋生物遺傳工程技術、海水養(yǎng)殖、增殖技術、超聲波生態(tài)遙測技術和生物加工技術（如海洋藥物的研究、提取及合成技術），提高大面積人工放養(yǎng)經(jīng)濟魚類和貝類技術等，以滿足海洋生物資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護的要求。 要積極推動遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)3S一體化在海洋資源開發(fā)和環(huán)境保護中的作用。加強資源的動態(tài)監(jiān)測，以實現(xiàn)對海洋生物資源的動態(tài)發(fā)展和變化趨勢進行模擬和分析，為合理開發(fā)利用海洋生物資源和保護環(huán)境提供快速、準確、有效的信息咨詢和決策支持。,保護海洋生物資源，防治海洋污染，保護海洋生態(tài)環(huán)境,要大力增強海洋意識，增強對海洋生物資源的保護意識 要嚴格控制過度捕撈，保護近海、淺海漁業(yè)資源，積極開發(fā)外海、深海漁業(yè)資源，穩(wěn)步發(fā)展遠洋漁業(yè)。 需加大海洋生物資源自然保護區(qū)的建設力度，要在現(xiàn)有的少量海洋自然保護區(qū)基礎上，增建一批海洋生物資源自然保護區(qū)如紅樹林自然保護區(qū)系列和珍稀瀕危物種自然保護區(qū)系列等,加強政策與法規(guī)的保障作用,建立健全海洋生物資源資源管理的法律法規(guī)，加強海洋生物資源資源開發(fā)的協(xié)調(diào)與管理，應首先加強海洋生物資源管理的立法工作，逐步建立起國家海洋生物資源管理的法律體系。 法律制定要有戰(zhàn)略高度和實施的可操作性，要充分考慮海洋生物資源這個特定領域的特征，以更好地指導實踐。,,,