水生生物资源与保护

渔业资源的特点
(1)新旧更替和自身调节能力。
(2) 游动性。 (3) 波动性。
(4) 生产潜力较低。 (5) 产量的有限性。
渔业资源的基本单位
群体(Stock)：可以充分随机分配的个
体群所组成的，具有时间或空间的生殖隔 离以及独立的洄游系统，在遗传离散性上 保持着个体群的生态、形态、生理性状的 相对稳定，是水产资源研究和管理的基本 单元。
经过求导后可以得到最适经济捕捞力量为
feco= a / (2b) – c / (2bP)
最大经济产量
MEY＝a2 / (4b) - c2 / (4bP2)
最大经济利润
MER＝(Pa - c2)／4bP
捕捞死亡F 0.1原理
对于普通的渔业方程 Y＝af－bf2，MSY＝a2/4b fmsy＝a / 2b F＝a / 2＝0.5a
物种多样性
某一地区分化的物种的总和。 据估计，地球上的物种有200万至1亿，比较可 能的估计是1000万，其中140万已被定名。
类
群
物种数 4760
类
群
物种数 12200
类
群
物种数 123161 19056 4184 6300 9040 4000
原核生物
扁形动物
真菌
藻类 植物 原生动物 多孔动物 腔肠动物
我国淡水生态系统中的生物多样性问题

1. 我国淡水生态系统中生物多样性的现状 遗传多样性 215种淡水鱼类中，染色体数目从24到264变 化，有27种不同的染色体数目。许多种类还 表现有染色体的多态现象。
对长江、珠江、黑龙江鲢、鳙、草鱼8个种群 16个酶位点的遗传变异研究发现同种鱼的不 同水系种群之间存在明显的生化遗传差异。
46983
26900 248428 30800 5000 9000
线虫
环节动物 软体动物 棘皮动物 昆虫
12000
12000 50000 6100 751000
昆虫以外节 肢动物 鱼类 两栖类 爬行类 鸟类 哺乳类
生态系统多样性
生态系统多样性指的是生物圈内生境，生物 群落和生态过程的多样化，以及生态系统的生境 变异，生态过程变化的惊人的多样性。
dB/dt
B
MEY理论(maximum economical rent) 渔获物的价值与捕捞成本之间的差值才是渔业上 的最好标准. Y=dB / dt = rB (1－B / B) = rB－rB / B2 设 a=r，b = r / B，f=B 则：Y=af－bf2 设鱼价为P，成本为C，收益和成本之间的关系为： 收益：TR＝PY＝P(af－bf2） 成本：TC＝cf 渔业利润为：π＝PY－cf＝p(af－bf2)－cf
岛屿生物地理学的基本原理
S ＝ CAZ S为物种数，A为岛屿面积， C、Z为常数 lnS = lnC + zlnA
a.栖息地异质性假说。这一 假说认为，面积增大就增加 了更多类型的栖息地，因而 可以容纳更多的物种； b.随机样本假说。这一假说 认为物种在不同大小的岛屿 上的分布是随机的，大的岛 屿为大的样本，因而包含较 多的物种。
动态库模型
Nt = Re－(F+M)t Nt 存活到t时间的补充量 t 补充量进入渔捞范畴后的时间 R 进入补捞范畴时间的补充量 F 瞬时渔捞死亡率 M 瞬时自然死亡率 假设补充量，自然死亡率和外界条件恒 定，则产量可以表示为各龄组的总和 ΣNt
Nt = Re－(F+M)t
如果假设R = 1，则Nt为存活到t时间的补充量R的 分数，对于某一特定年龄组 Yt = Nt Wt F 其中Yt 为t时间的产量 Nt 为活到t时间的补充量 Wt 存活到t时间补充量的平均体重 F 渔捞死亡率 总产量 Y＝Σ Nt Wt F
• moderating severity of flood (water fluctuation) • maintain genetic variability on which natural selection acts • genetic variation within a population • species diversity within an ecosystem
物种多样性
中国内陆水域物种多样性
类群
鱼类 轮虫 挠足类 枝角类
水生维管束植物和大型藻类
物种数
1000 348 206 162 437 ？
小型藻类
物种多样性的价值 经济
药用
文化 科研
生态系统多样性
东北、新疆的冷水湖泊生态系统 内蒙、甘肃的盐碱泡子 青藏高原湖泊 云贵高原湖泊 长江中下游湖泊
R补充量 P亲受量 α、 β 是新的参数 如果有极值可选择Ricker曲线，如果没有则选择 Beverton曲线。
渔业资源管理的目标 （可持续发展）
1. MSY理论(maximum sustainable yield)
如果为了种群的稳定和延续，在捕捞时只捕捞 增长的部分， 则种群仍可维持在原来的水平，当Y = rB∞ / 4 时，产量为最大值，称最大持续渔产量。
物种多样性
由于栖息环境的变化，许多种类濒于灭绝。
唐鱼
异龙中鲤
生态系统多样性 拦河筑坝
江湖阻隔
围湖造田
水生生物资源与保护
保护生物学
是一门综合性的交叉学科，是是针对目前生物多样 性危机而产生的。主要的目标有两个：了解人类活 动对物种、群落河生态系统的影响；发展实用的方 法来阻止物种绝灭，并力图恢复濒危物种在生态系 统中的正常功能。 主要内容： 物种的灭绝规律，物种的进化潜能，物 种多样性与群落和生态系统的关系，保护区的设计， 生境的恢复，物种的再引入和迁地保护，生物技术 在保护生物学中的应用等等。
①在原点处作切线 OA dY / df ＝a－2bf 原点处f＝0，切线斜率为a ②在原点处作斜率为0.1a的直线 OB
③ 对曲线作平行于直线OB的切线B’
dY / df ＝a－2bf＝0.1a 此时：f 0.1a＝0.9a/2b＝0.9fmsy Y 0.1a＝a· 0.9a/2b－b· (0.9a / 2b)2 ＝0.99(a2／4b)＝0.99MSY
9-10
13.2
1143
0.003
0.50
总产量/补充量
1.71
＝ 218.38 g
亲体量 — 补充量模型
Ricker 模型 R ＝αPe－βp
R 补充量 P 亲体量 α、 β 参数 lnR = lnP + lnα-βP 产量为 lnR - lnP = lnα-βP
Beverton Holt模型 R＝1 / (2+β/ P)
IUCN划分的濒危类型
灭绝种 (EX) 一个物种在野外50年没有被肯定地发现。 濒危种 (E) 野生种群降到濒临灭绝的程度，且致危因素 仍在继续。 易危种 (V) 野生种群明显下降，如不采取有效措施将成 为濒危物种。 稀有种 (R) 分类订名以来，只有为数有限的发现记录， 数量稀少原因不是人为因素。 未定种 (I) 情况不明了，有迹象表明可能“濒危”或“易 危”。
水生生物资源的含义：
1、渔业资源，水产品或者说是渔业产 品，某种程度上它属于一种生物量的资源， 与水体的生产力相关。
2、水体的生物物种资源，即生物多样 性资源，包括水体中的鱼、虾、藻、贝等。
渔业资源
费鸿年等(1990)认为：渔业资源指水域中蕴 藏的具有经济、社会、美学价值，在现在或将来 可以通过渔业得以利用的生物资源。 江、河、湖、海的资源。 鱼类、甲壳类、软体动物、藻类、哺乳动物等。 上层、中下层、岩礁等。
Y＝af－bf2，MSY＝a2/4b fmsy＝a / 2b, F＝0.5a
对于渔捞死亡率来说降低了很多，但是产量只下 降1%，因此是很经济的做法。
渔业发展的各阶段
a.发展不足 b.增长阶段 c.过度开发 d.管理阶段
渔业资源利用现状的评估
淡水生态系统的生物多样性问题
全球变化 生物多样性 生态系统的持续发展
物种的保护
生境的保护（保护区的建设）
• conservation efforts
• species-level approach • identifying who is threatened and what threats are • devising a conservation plan based on biology of species • habitat-oriented approach • targeting threatened or endangered habitats • unique areas and areas of high biodiversity • preservation and management!!
Conservation Biology major goals: • preserve individual species • threatened and endangered species • sustain ecosystems • natural interactions
• provide ecosystem services
水生生物资源与保护
资源的定义
一般情况下资源指的是自然资源。Owen (1984)认为：自然环境中的任何部分，土壤、 水、陆地、森林、野生生物、矿物或者人口等， 所有人类可以利用来改善其生活的东西都可以 称作自然资源。
资源的分类 1. 不会用尽的资源，如原子能、风力、太阳能等。 2. 会用尽的资源 (1) 可更新的资源 a.农业土壤 b.土地上的产品，包括农产品、森林、动物等 c.水体的产品 d.人类活动的产物，包括物质和精神产品 (2) 不可更新的资源 a.化石燃料 b.生物物种 （生物多样性）
岛屿平衡理论
保护区设计 的原则
保护水生生物资源的策略
1. 天然渔业对象的数量保护 2. 养殖种类种质资源保护 3. 慎重引种驯化
4、保护栖息地，建立保护区。
生物多样性的定义
生物多样性是指各种生命形式的资源，是生物及其与 环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总 和。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥 有的基因以及它们生存环境形成的复杂的生态系统，以及 它们的生态过程。包括遗传多样性、物种多样性、生态系 统多样性3个层次。
遗传多样性 广义的遗传多样性指地球上所有生物携 带的遗传信息的总和，也就是各种生物所拥有 的多种多样的遗传信息。狭义的遗传多样性指 种内个体之间或同一群体内不同个体的遗传变 异的总和。
北海欧鲽的生物学特征
当渔捞死亡率为0.5时，北海欧鲽平均产量/补充量的计算
捕捞年
中点的年龄
4.2 5.2 6.2 7.2 8.2 9.2 10.2 11.2 12.2
(1)＝Wt 平均重量
(2)＝Nt存活 到该龄的补充 量的分数 e-(F+M)t 0.741 0.407 0.223 0.122 0.067 0.037 0.020 0.011 0.006
(3)＝F 渔捞死亡率
(1)ⅹ(2)ⅹ(3) 的乘积
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-546 664 782 904 1024
0.50 0.50 050 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
58.54 48.23 36.91 26.54 18.29 12.28 7.84 4.97 3.07
生态系统多样性是物种多样性维持的舞台。
我国淡水生态系统生物多样性遭到破坏的情况
遗传多样性
品系的杂交
鲤鱼的野生种群已经难以找到，许多地方品种也已不纯。
多代的近亲繁殖
四大家鱼种质资源严重衰退，自然种群的鲢鱼雌鱼性成熟 年龄3-4龄，平均体重4.85kg。雄鱼3龄，体重3.18kg。经 过4代近交后，第5代的雌鱼2龄即普遍性成熟，平均体重仅 1.25kg，平均体重0.69kg的1龄雄鱼几乎普遍成熟，同时， 鱼苗的畸形率上升12.1倍，鱼病发病率增加15%，成活率 下降55.1%