第三节 海洋生物资源及其分布
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第三节海洋生物资源及其分布
海洋生物资源指海洋中蕴藏的经济动物和植物的群体数量,是有生命、能自行增殖和不断更新的海洋资源。
又称海洋水产资源、海洋渔业资源或海洋水产资源。
一、海洋生物资源分类
又称海洋水产资源。
指海洋中蕴藏的经济动物和植物的群体数量,是有生命、能自行增殖和不断更新的海洋资源。
其特点是通过生物个体种和种下群的繁殖、发育、生长和新老替代,使资源不断更新,种群不断补充,并通过一定的自我调节能力达到数量相对稳定。
海洋生物资源按种类分为:①海洋鱼类资源,占世界海洋渔获量的88%。
其中以中上层鱼类为多,约占海洋渔获量的70%,主要有鳀科、鲱科,鲭科、鲹科、竹刀鱼科、胡瓜鱼科和金枪鱼科等。
底层鱼以鳕产量最大,次为鲆、鲽类。
经济鱼类中,年渔获量超过100万吨的有:狭鳕(明太鱼)、大西洋鳕、毛鳞鱼、远东沙瑙鱼、美洲沙瑙鱼、鲐、智利竹荚鱼、秘鲁鳀、沙丁鱼和大西洋鲱等10种;②海洋软体动物资源,占世界海洋渔获量的7%,包括头足类(枪乌贼、乌贼、章鱼),双壳类(如牡蛎、扇贝、贻贝)及各种蛤类等;③海洋甲壳类动物资源,约占世界海洋渔获量的5%,以对虾类(如对虾、新对虾、鹰爪虾)和其它泳虾类(如褐虾、长额虾科)为主,并有蟹类、南极磷虾等;④海洋哺乳类动物,包括鲸目(各类鲸及海豚)、海牛目(儒艮、海牛)、鳍脚目(海豹、海象、海狮)及食肉目(海獭)等。
其皮可制革、肉可食用,脂肪可提炼工业用油。
其中鲸类年捕获量约2万头;⑤海洋植物,以各类海藻为主,主要有硅藻、红藻、蓝藻、褐藻、甲藻和绿藻等11门,其中近百种可食用,还可从中提取藻胶等多种化合物。
当前世界海洋生物资源利用很不充分,捕捞对象仅限于少数几种,而大型海洋无脊椎动物、多种海藻及南极磷虾等资源均未很好开发利用;捕捞范围集中于沿岸地带,仅占世界海洋总面积7.4%的大陆架水域,却占世界海洋渔获量的90%以上。
据估计,海洋中有机物平均单产为50克碳/米2·年,每年有200亿吨碳转化为植物;海洋每年可提供鱼产品约2亿吨,迄今仅利用1/3左右。
海洋生物资源进一步开发利用的途径为一开发远洋(如南大洋)和深海的鱼类及大型无脊椎动物,首先是水深200~2000米及更深处的资源。
二开发海洋食物链级次较低的种类,如南极磷虾资源。
三大力发展大陆架水域的海水养殖和增殖业(如放养鱼、贝类和虾等),实现海洋水产生产农牧化。
(毛汉英)
1、海洋动物资源
1)鱼类资源分类:它是海洋生物资源中最重要的一类,如1981年世界海洋渔业捕获量为6670万吨,鱼类为5757万吨,占 89%。
①依层次分:鱼类中以中上层种类为多,占鱼类捕获总量的70%左右。
主要是鳀科(Engraulidae)、鲱科(Clupeidae)、鲭科(Scombridae)、鲹科(Carangidae)、
竹刀鱼科(Scomberesocidae)、胡瓜鱼科(Osmeridae)和金枪鱼科(Thunnidae)等的种类;底层鱼中,产量最大的是鳕科 (Gadidae),其次是鲆鲽类。
经济鱼类中年产量超过100万吨的约10种。
这10种中,除狭鳕(明太鱼;Theragra chalcogramma)、大西洋鳕(Gadus morhua)为底层或近底层种外,其余8种都是上层鱼类,它们是远东沙瑙鱼(Sardinops melanosticta)、沙瑙鱼(S.sagax)、毛鳞鱼(Mallotus villosus)、鲐(Pneumatophorus japonicus)、智利竹?鱼(Trachu-rus murphi)、秘鲁鳀(Engraulis rigens)、沙丁鱼(Sardina pilchardus)、大西洋鲱(Clupea hareugus)。
在1981年,这10种鱼的产量占海洋鱼类产量的三分之一,可见它们在渔业上的重要地位。
②从捕获鱼类的食物对象划分:以食海洋浮游生物的鱼类比例最大,约占75%(其中食浮游植物的鱼类约占19%);食海洋游泳生物的鱼类约占20%;食海洋底栖生物的鱼类约占4%;剩下的1%则食各种类群的生物。
海洋鱼类资源由于管理不当、利用不合理,有许多种的产量已出现明显的下降趋势,如狭鳕、大西洋鳕、大西洋毛鳞鱼、太平洋的鲐鱼和秘鲁鳀等。
这说明世界传统鱼类的资源开发已经比较充分,有些种的开发已经过度,遭受到不同程度的破坏。
因此,要扩大鱼获量寄希望于发现和开发远洋、深海的鱼类资源。
2)、软体动物资源
是鱼类以外最重要的海洋动物资源。
据不完全统计,1981年世界海洋软体动物资源采捕量约为469万吨,占海洋渔业捕获量的7.0%。
其中头足类(枪乌贼、乌贼和章鱼)的年产量约为130~150 万吨。
头足类在大洋中(甚至近海区)常有极大的数量,能够形成良好的渔场。
但因对其种群结构及栖息移动规律了解较少,资源尚未很好开发利用,仍有较大潜力。
自70年代后期以来,双壳类的产量增长很快,仅牡蛎、扇贝、贻贝的年总产量就约200万吨,各种蛤类约120万吨。
3)、甲壳动物资源
1981年其产量为 310万吨,在海洋渔业捕获量中仅占5%。
但在经济上很重要,特别是对虾类(主要是对虾、新对虾、鹰爪虾等属)和其他游泳虾类(主要是褐虾和长额虾科),1980年的产量已达170万吨,比1976年的130万吨,增长三分之一。
蟹类产量也稳步增长,1975年约为40万吨,1981年已超过80万吨。
南极磷虾(Euphausia superba)为主的浮游甲壳类每年约产45万吨,可望有大的增长。
虾、蟹的市场价格超过鱼类的很多倍,是目前颇受重视的一个类群。
由于它们的寿命短,再生力强,因而已成为人工增养殖的对象。
4)、哺乳类动物
包括鲸目(各类鲸及海豚)、海牛目(儒艮、海牛)、鳍脚目(海豹、海象、海狮)及食肉目(海獭)等。
其皮可制革、肉可食用,脂肪可提炼工业用油。
其中鲸类年捕获量约2万头,也是不可忽视的海洋生物资源。
但已捕捞过度,破坏严重。
2、海洋植物资源
以各类海藻为主,主要有硅藻、红藻、蓝藻、褐藻、甲藻和绿藻等11门,其中近百种可食用,还可从中提取藻胶等多种化合物。
当前世界海洋生物资源利用很不充分,捕捞对象仅限于少数几种,而大型海洋无脊椎动物、多种海藻及南极磷虾等资源均未很好开发利用;捕捞范围集中于沿岸地带,仅占世界海洋总面积7.4%的大陆架水域,却占世界海洋渔获量的90%以上。
据估计,海洋中有机物平均单产为50克碳/米2·年,每年有200亿吨碳转化为植物;海洋每年可提供鱼产品约2亿吨,迄今仅利用1/3左右。
海洋生物资源进一步开发利用的途径为一开发远洋(如南大洋)和深海的鱼类及大型无脊椎动物,首先是水深200~2000米及更深处的资源。
二开发海洋食物链级次较低的种类,如南极磷虾资源。
三大力发展大陆架水域的海水养殖和增殖业(如放养鱼、贝类和虾等),实现海洋水产生产农牧化。
中国海洋捕捞业历史悠久,但直到20世纪40年代,全国水产量每年只有50多万吨。
50年代有了较大提高,达200万吨,60年代超过200万吨,70年代增到350多万吨,但质量下降。
渤海、黄海、东海的许多传统性捕捞对象(如真鲷、小黄鱼、大黄鱼、鳓鱼、鳕鱼、鲆鲽类等)资源已严重衰落,出现了与世界各海域传统渔场类似的情况。
二、海洋生物资源的特点与资源量
海洋是生命的摇蓝。
从第一个有生命力细胞诞生至今,仍有20多万种生物生活在海洋中,其中海洋植物约10万种,海洋动物约16万种。
从低等植物到高等植物,植食动物到肉食动物,加上海洋微生物,构成了一个特殊的海洋生态系统,蕴藏着巨大的生物资源。
据估计,全球海洋浮游生物的年生产量(鲜重)为5000亿吨,在不破坏生态平衡的情况下,每年可向人类提供300亿人食用的水产品,这是一座极其诱人的人类未来食品库。
1、具有一定的自发调节能力海洋生物资源与海水化学资源、海洋动力资源和大多数海底矿产资源不同,其主要特点是通过生物个体和种下群(Subpopulation)的繁殖、发育、生长和新老替代,使资源不断更新,种群不断获得补充,并通过一定的自我调节能力而达到数量上的相对稳定。
在有利条件下,种群数量能迅速扩大;在不利条件下(包括不合理的捕捞),种群数量会急剧下降,资源趋于衰落。
因为它是通过活的动植物体来繁殖发育,使资源以更新和补充,具有一定的自发调节能力,是一个动态的平衡过程。
但是一旦其生态系统平衡遭到破坏,就意味着海洋生物资源的破坏。
2、海洋植物是维持整个海洋生命的基础
藻类在海洋生物资源中占有特殊的重要地位。
它能够自力更生的进行光合作用,产生大量的有机物质,为海洋动物提供充足的食物。
同时,它在光合作用中还释放大量的氧气,总产量可达360亿吨(占地球大气含氧量的70%),为海洋动物甚至陆上生物提供必不可少的氧气。
到这里,还不能不提到一点的是,它是在最初地球大气转变为现代大气中的“功臣”,有了它们,才有了现代生机勃勃的生物界。
所以,海洋植物是维持整个海洋生命的基础,是坚固的“金字塔基”。
它们主要包括在水中随波逐流的浮游藻类和海底生长的大型藻类。
前者如硅藻、绿藻等,它们个体微小,而形状各异,如圆形、方形、三角形、针形等。
若仅从外表看上去,你绝想不到它们竟然是活生生的植物。
大型藻类有人们熟悉的紫菜、海带等。
它们在海底构成“海底农场”,有森林,又有草原。
有一种巨藻,堪称世界植物之最,从几十米,至上百米,最高可达500米高,重达180多公斤,生长速度之快,一年可长50余米,而且它的年龄可长达12年之久。
海藻在工业、农业、食品及药用方面有很重要的价值,除食用外,可从中提取褐藻胶、琼脂、甘露醇、碘等,可作为一种新的生物能源。
3、人类食物的主要来源,鱼、虾、蟹
海洋生物中最重要、最活泼的当属动物资源,其中有1.5-4万种鱼类,对虾等壳类2万多种,贝壳等软体动物8万多种,还有鲸、海参、海豹、海象、海鸟等,构成了生机盎然的海洋世界,也构成了经济效益很好的海洋水产业,其中鱼类是水产品的主体,也最重要。
目前,全世界从海洋中捕捞的6000万吨水产品中,90%是鱼类,其余为鲸类、甲壳类和软体动物等。
鱼类种类较多,可供食用的就有1500多种。
鱼类可谓全身是宝,营养经济价值很高,含有大量的蛋白质,味道鲜美。
据说,吃鱼可使人大脑聪明,还有的具有医疗价值和作为精细化工业的贵重原料。
在水产上,鱼、虾、蟹总是相提并论的,它们不仅是席上珍馐,而且可从它们的甲壳中提取许多有用的东西——甲壳质,在工业上用途很广。
其中生长在南极的一种磷虾被誉为“21世纪的流行食品”因为它有着极为惊人的资源量和很高的营养价值,在南极是鲸类吞食的对象,小小磷虾喂巨鲸,这也是一种奇闻吧。
4、有较高的经济价值
贝类种类繁多,遍布于各个海区,又比较容易找到,所以在过去,人们早已开始捕获它们,其中比较有经济价值的是鲍鱼、贻贝、扇贝、蛏子、牡蛎、乌贼、章鱼、鱿鱼等。
它们都是味道鲜美,营养丰富的人们喜爱的食品。
而且,有的贝壳可以从中取药,有的也有观赏价值,是贝雕的优良材料。
我国特产的美术工艺品之一,大珠母贝座雕,其美丽精细,令人叹为观止。
在贝类中,还有一点值得惊奇的是那就是珍珠,我国是珍珠发祥地,尤其是南海珍珠在世界上最负盛名,它主要是由生活在热带、亚热带海区的珠母贝和珍珠贝生成的,那一粒粒晶莹皎洁的珍珠,是海洋引以为豪的结晶。
在海洋中,有一个不可忽视的部分就是海洋微生物,主要是细菌、放线菌、雪菌、酵母菌、病毒等,它们数量极大,分布不均。
假设海洋中没有微生物存在,那么海洋中一切物质就不能循环,但它们的活动,也使渔业生产受到一定的损失。
近
年来,研究表明,在海洋微生物中可以提取一些特殊的生物活性物质,对治疗疾病有奇效。
有一位美国作者提出:“下个世纪,谁来养活中国人”的问题:世界上没有哪个国家有这样的能力,而海洋产业可以将这一任务分担起来,而传统的渔业已达到或超过它的再生能力,所以人们只有转向于研究海洋生物资源开发技术上来,巨大的海洋生物资源,等着开发时代的到来。
三、海洋生物资源的分布规律
海洋生物资源十分丰富,但由于海洋自然环境的制约,人类对海洋生物资源分布规律的了解很不充分。
因此,探索海洋生物资源的分布规律是十分必要的。
整个海洋水体环境比陆地环境更具有立体性,因而海洋生物的分布亦比陆生生物更具垂直分布的洋带性特点。
海洋水体在200米深以下,海水温度、盐度等比较稳定,太阳光透射不到这个深度,也几乎不受气候环境的影响。
从洋面到洋底,
1、海平面以下200米这个区域是海洋生物最丰富的洋带,
2、从200~1000米为海洋中层,主要有深海浮游动物,如章鱼、鲨鱼
等,
3、 1000~5000米为半深海层,这里有一些形体扁平的海洋鱼类,如琵琶
鱼、宽咽鱼、鳐鱼、叉齿鱼等,
4、 5000米以下为深海层,半深海层和深海层的鱼类大部分都有发光器
官,以帮助它们在黑暗无光的环境中觅食和行动。
由于海水压力随深度而增加,因此,深海鱼类都对高水压具有适应性,一定的鱼类在一定深度范围内生活,不能在整个海洋深度范围内随意游动。
深海的一些鱼类无法适应浅海区的低压力。
反之,浅海区的一些鱼类亦不能适应深海区的高压力。
某种鱼类只能通过调节体内的压力适应一定深度范围内的海水压力,即适应体内外压力的平衡。
深海鱼类都属于冷水性鱼类。
在海平面以下200米这一范围内,由于水、陆、气三界直接接触,受大陆和大气的影响十分明显,这一范围内的水体变化、流动是最活跃的,也是海洋生物种类最繁杂,数量最丰富的区域。
在气候、洋流等因素的影响下,生物的分布具有一定的纬度洋带性和环状洋带性特点。
(1)纬度洋带性:由于太阳光因素的影响,海洋表面的海水温度和盐度是随纬度变化而变化的,从低纬度到高纬度,依次可大致分为暖水性海洋生物带,温水性海洋生物带和冷水性海洋生物带。
在两个洋带之间的分界线不十分明显,有一个过渡带。
这些洋带之间,往往一些种属生物逐渐减少,另一些则逐渐增加。
一般来说,暖水性海洋生物种类繁多,但优势种不明显,温水性海洋生物种类较少,但由
于中纬度沿岸海区海水营养较丰富,因而产量高;冷水性海洋生物种类和数量也很可观。
值得注意的是,海洋哺乳动物分布很广,但以南、北两极尤多,这可能是由于南、北两极恶劣的大陆自然环境迫使哺乳动物重返海洋,以获取食物和御寒。
大型哺乳动物多分布在两极边缘地区,一方面由于海洋丰富的鱼类提供了充足的食源,另一方面因为体型大而更有利于抵御寒冷。
在中高纬度的一些海洋鱼类,也有类似陆生动物迁徙那样的随季节洄游现象,冬季游向低纬度,夏季游向高纬度,这与觅食和适应水温有关。
一些海鸟在追随鱼群洄游的过程中,也形成了迁徙现象。
(2)沿海岸环状洋带性:海岸线是水、陆、气三界的接触线。
大陆带来大量的营养物质,大气运动推动海浪搅动海水,阳光可直接照射到海底,因此沿海岸的海洋生物特别丰富。
据80年代的有关统计,世界沿海大陆架水域面积仅占海洋面积的7.6%,但那里的捕鱼量却占世界海洋渔业总产量的80%。
开发海洋生物资源首先应考虑沿海岸的海面开发。
沿海岸生态系统类型多样,有珊瑚礁生态系统、红树林生态系统、藻场生态系统、草场生态系统、河口生态系统以及沿岸、内,湾生态系统等。
(3)沿洋流环状洋带性:世界海洋的洋流在低纬度和高纬度分别形成了低纬环流和高纬环流。
在南大洋则形成了绕极环流。
在洋流经过的海区和两侧,往往有较丰富的海洋生物分布,这样就形成了沿洋流的环状洋带性。
通常,生活在暖流区的海洋生物属于暖水性海洋生物,或温水性海洋生物;生活于寒流区的海洋生物则属于冷水性或温水性海洋生物。
生活于寒暖流交汇处的海洋生物最为丰富,既有冷水性海洋生物,又有暖水性海洋生物和温水性海洋生物。
因此,寒暖流交汇处一般都成为较大的渔场。
另外,上升流区亦是海洋生物丰富的洋区,形成独特的上升流生态系统。
(4)真光层垂直洋带性:阳光可直接照射到的浅层海水体,具有一定的垂直洋带性特点:海水表层是海洋浮游生物,中层是各种游泳生物,底层是底栖生物。
在这一水层热带浮游生物种类多,每个种类的数量少,寒带浮游生物的种类少,每个种类的数量多,温带浮游生物介于两者之间,各类浮游生物一般还有昼夜垂直移动的习性,依据“最适宜光度法则”昼沉夜浮,生活在光度对其生命活动最为适宜的水层里,而底栖生物一般较喜欢在黑暗环境下栖息、生活。
海洋生物除了上述具有洋带性分布的特征外,还有非洋带性的分布。
如在岛屿周围,暗礁浅海区,深海平顶山顶部,火山岛附近,海底热泉、温泉附近等,由于有较丰富的养分和栖息地,往往形成海洋生物资源富集区。
由此可见,影响海洋生物分布的因素是多方面的,其中主要有气候、环境、阳光、海水温度、盐度、养分、压力、洋流、栖息地等。
潮间带生物又称潮汐带生物。
为栖息于有潮区的最高高潮线至最低低潮线之间的海岸带(潮间带)的一切动植物的总称。
由于该带介于陆、海间,交替地受到空气和海水淹没的影响,且常有明显的昼夜、月和年度的周期性变化,因而其
生物具有:两栖性(表现为广温性、广盐性、耐干旱性和耐缺氧性等),节律性(一般生物的活动高峰与高潮期相一致),分带性(因不同生物适应的干湿条件不同而引起的分带分布现象)等生态特征。
根据潮间带生物生存和分布的生活环境(生境)及其基底性质,分为:①岩礁海岸,为潮间带生物最繁茂的区域,主要有各种固着生物和不活动方式生物,如蓝藻、马尾藻、海带和墨角藻等海藻、多种海螺、小藤壶、贻贝、牡蛎、腹足类、软体动物和蟹;在热带海域广泛分布珊瑚礁;②沙质海岸,由于底质的不稳定性和缺乏合适的附着基质,生物种类较少,主要有虾、蟹、蛤类及软体动物等;③泥质海岸,大多形成广阔的泥滩,泥内富含有机质。
其中潮上带在热带为红树林沼泽,温带为长有海草的盐沼滩;潮间带主要有软体动物(如泥蚶、乌蛤等);潮下带有多种虾类及甲壳动物等;④河口潮间带,生物具有广盐性、广温性、耐低氧性,并以碎屑食性为主。
如美洲巨蛎、鳗鲡、锯缘青蟹及贻贝等。
潮间带可发展海带、多种藻类、贝类的人工养殖场。
(毛汉英)
○沿岸带生物又名沿海带生物或浅海区生物。
生活在水深200米以内大陆浅滩底部和水层区的一切海洋动植物的总称。
沿岸带光线充足,可透入底部,且大陆径流带来丰富的有机物质和营养盐,海洋动植物十分丰富。
按其生存环境分为:①潮上带,又名浪击带,位于高潮线以上,因基本出露于海面,海洋生物生存环境恶劣,种类较少,只有盐碱植物和昆虫及与地衣一起附于岩石上的腹足类软体动物、蟹及端足类中的甲壳动物;②潮间带,自高潮带至水深40~60米,高潮时被水淹没、低潮时出露于海面。
环境特殊,变化较大,生物种类丰富(见“潮间带生物”);③潮下带,水深60~200米,有时可达400米,其界限常与大陆架边缘相一致。
因受光线和水温条件制约,为藻类植物生存的最大深度。
鱼类资源丰富,是洄游性底栖经济鱼类越冬、索饵场所,也是海洋渔业的主要捕捞海域。
(毛汉英)
大洋带生物又称远洋带生物。
指生活在沿岸带范围以外全部开阔大洋上层水区的生物。
大洋带通常以阳光透入的最大深度(一般为200米)为下界,海水透明,光照充足,海水混合较均匀,盐度高,所含陆源性碎屑少,营养盐含量低,各种理化条件稳定。
动植物种类和数量较沿岸带贫乏,生物量为0.01~5克/米2。
主要有各种单细胞藻类,原生动物的有孔虫和放射虫,以及水母类、桡足类、若干头足类软体动物、各种中上层鱼类(鲨鱼、鲭、鲐、箭鱼、金枪鱼、鲑等)、爬行类的海蛇和海龟及哺乳动物的鲸类和海豹等。
大洋带虽占世界海洋总面积的90%,但其生产率较低,平均初级生产力为50克碳/米2·年,鱼类生产力0.005克/米2·年,仅占世界海洋渔获量的4%。
(毛汉英)
○深海生物指生活在大洋带以下的生物。
通常包括水深200米以下的全部水城,终年黑暗,阳光完全不能透入,盐度高,压力大,水温低而恒定,水生植物不能生长,动物种类和数量非常贫乏,且大多属碎屑性动物,只有少量肉食性动物,并随海水深度增加而不断减少。
主要由棘皮动物海参、海胆、海百合、海星,甲壳动物虾、蟹和深海鱼类等组成。
其生态特征为:嘴特大,牙齿尖锐,眼睛或触觉器官高度发达,身体柔软而有渗透性,以便与外界压力保持平衡,常有发光器官或发光组织,通常生活于水深200~2000米处的动物体色较鲜艳(红或紫红色),水深超过2000米时,色泽较暗淡(如灰白或黑色)。
(毛汉英)
○海洋渔区为统计海洋渔获量的地理分布,联合国粮农组织(FAO)根据各海域的地理位置、鱼类分布特点及历史上形成的捕捞范围等,将世界海洋划分为19个渔区(见表),以太平洋西北部和大西洋东北部渔区渔获量最大,次为太平洋东南部和太平洋中西部渔区。
上述四大渔区占世界大洋面积约1/4,渔获量占世界海洋渔获量近2/3。