第22卷第1期水 产 科 学
Vol122,No11人类活动对海洋生物多样性的影响
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王晓红,张恒庆
(辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116029)
关键词:人类活动;海洋生物多样性;影响中图分类号:S913 文献标识码:C
文章编号:1003-1111(2003)01-0039-03
洋生物的物种组成、丰度和均匀度等生物多样性指
标,该改变将对这些地区海洋的生态功能产生重大影响。如在Georges湾,野生的普鳕、比目鱼、黑线鳕因长期的过量捕捞种群数量锐减,取而代之的是角鲨、鳐类种群的迅速增加。这种变化不可避免地改变了这些物种在食物链中的角色,引起了生态系统的物质和能量流动方式本质上的差异。
渔捞的作业方式通常是首先捕获种群数量大的物种,然后是小种群中的大个体。海洋中许多鱼类的雌性个体比雄性个体大的多,以个体大小为标准的捕捞已经潜在地改变了性比率。雌性配偶不足,不仅影响种群的生殖能力,鱼类生活史的其它方面特征也有所改变,如通过强加于种群的人工选择方
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式导致早熟和更小个体成熟等。112 间接影响
捕捞渔业对海洋生物多样性主要的间接影响是:(1)非渔获物物种的死亡;(2)渔场环境破坏;(3)对相关物种和生态系统的冲击。
很高的副渔获物(即非目标品种的渔获量)是过度捕捞的标志。由于幼鱼、小鱼不能进入市场,全世界渔船每年在海上非目标鱼的抛弃量(主要是发达国家),平均高达2700万吨,竟占全年总产量的1P3,被抛弃的幼鱼、小鱼绝大多数死亡,造成
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惊人的浪费。这种过度性和消耗性捕捞造成经济鱼类种群的锐减。
当前,浪费性捕捞对许多珍稀海洋生物造成巨大破坏,底层拖网、毒鱼或炸鱼等方式不仅给鱼类造成浩劫,也给整个生态系造成极大的破坏,严重影响了海洋生态环境的稳定。
消耗性捕捞造成某个物种资源的枯竭,也极大地影响到其相关物种种群。巨鲸的灭绝导致其食物链下一级的鳞虾以每年大约147万吨的速度增加,相应的可以看到,其它海洋哺乳动物,如南方褐鲸
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的种群数量也随之增加。
地球表面70%被水覆盖,其中绝大部分是海水。海洋是地球生物圈的一个重要组成部分,哺育着种类繁多的海洋生物。海洋生物作为可再生资源为人类提供大量的食品、药品和工业原料,并且对维护整个地球生物圈的生态平衡起着至关重要的作用。人类的生存和发展与海洋生态系统的平衡和稳定有着密切的联系,而海洋生态系统平衡稳定的基础是海洋生物的多样性。
海洋为人类生存提供了丰富的资源,为人类社会经济可持续发展创造了优越的自然条件,然而,人们在向海洋索取的同时,又自觉不自觉地破坏了海洋环境。目前海洋作为一个巨大的生态系统,正承受着一场空前的生态和遗传压力,其中许多压力正改变着海洋生态群落的结构和组成。人类活动对海洋生物多样性在遗传、物种和生态水平上的冲击主要表现在为:(1)渔业捕捞的影响,(2)海水养殖的影响,(3)污染和富营养,(4)外种入侵,
[1~6]
(5)生境的破坏。笔者将从这5个方面介绍人类活动对海洋生物多样性所造成的影响。
1 渔业对海洋生物多样性的影响
目前海洋捕捞渔业已成为沿海国家的一项重要产业,除了深海海底,几乎直接影响着海洋的每一个地方。即使实行了渔业管理,捕捞渔业仍是影响海洋环境如水质污染、资源破坏、遗传改变、食物链变化等的最主要因子。111 直接影响
从原产地捕捞大量野生物种的商业性捕鱼现已成为渔业活动对海洋生物多样性的最主要冲击。随着海洋捕捞能力的增强,一些重要的经济鱼类由于过量捕捞,利用量大大超过资源更新量,使资源渐趋枯竭,无法形成渔汛。目前,人们对于渔捞对海洋生物多样性所造成的影响认识仅限于渔业资源的急剧衰减或枯竭,而捕鱼所引起深层次的生态学变化并未引起足够重视。
事实上,过量捕捞已经改变了一些近海海域海
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2 海水养殖对海洋生物多样性的影响
收稿日期:2002-06-21; 修回日期:2002-07-311
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水 产 科 学
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海水养殖业有着悠久的历史。规模宏大、管理完善的海水养殖系统分担了野生物种遭捕捞和猎杀的压力,但同时海水养殖对浅海生态系统也造成了影响,如海域生物的种群结构、食物链和当地营养输入的改变。
盲目发展单一海洋养殖品种,不仅占据了原有野生海洋生物的栖息地,还会因生物沉降、饵料分解等原因造成了海域富营养化甚至赤潮发生。目前,国外在贝类养殖对浮游植物的摄食控制和由此引起的营养盐加速循环、浮游及底栖动物群落结构
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发生改变等方面都展开了深入的研究。例如:在贻贝集中分布区,N、P、Si盐的释放均有不同程度的加速,其中氨的释放速率增加最为明[11,12]显,这种营养盐的加速循环有可能导致富营
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养化,进而造成养殖区域内其它海洋生物大批死亡。养殖贝类通过大量摄食水体中的浮游植物,
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影响甚至控制特定水域浮游植物的生长;而在贝类收获期或者是贝类资源过度采捕的水域,由于对浮游植物和颗粒物质摄食控制的丧失,导致水域
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内营养盐和悬浮颗粒的浓度大量增加,这种在短时间内养殖物种种群数量的变动对其生态系统将产生巨大的冲击,生态系统稳定性因而降低。高密度养殖单一品种,还往往造成大规模病害的流行。
剂量,致使这些海鸟的蛋壳变薄,容易破碎,以至
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无法孵化出雏鸟。
化学污染的另一个最为直接、严重的后果就是引起水体富营养化,最终导致赤潮的发生。赤潮生物通过分泌粘液及有害物质,可导致无脊椎动物和鱼类的大面积死亡。此外,因大量死亡的赤潮生物在沉降过程中吸附了大量的悬浮物一同沉到海底,
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还具有改变海域沉积模式,加速河口、海湾的淤积等其它影响。近年来我国海域赤潮发生的频率和规模都有明显增加,为中国海洋污染问题敲响了警钟。
4 外来物种入侵的影响
人类对海洋的开发活动,可能有意或无意地引入新的物种。这些物种被称为外来物种,也称作引入种,迁入种。外来种的定居被称为生态入侵。人
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类活动是生态入侵现象的主要促进者。
海洋是一个相对开放的生态系统,因此,目前对大多数海洋外来种在群落中的作用尚没有进行定量研究,这使一些人对/生物污染0缺乏认识。其实地球上这种入侵时时刻刻都在发生,随着远洋轮压舱水的释放,每天有3000多种被引入,有时,释放压舱水的海湾或入海口的营养结构完全被改[7]
变。而且随着交通的全球化,海洋开发的深入,这种入侵的频率和范围还在不断扩大。
3 污染和富营养化对海洋生物多样性的影响
海洋污染物的来源和种类很多,大陆径流、垃圾倾倒、排污、海产养殖、化学品泄漏、海难事故、大气沉降等都可能造成污染。据统计,全世界每年废水和污水排放量约6000亿t,高度发展的工业及全球居民城市化是污水排放逐年增加的主要根源;每年农药用量每年估计在6000万t以上,化肥用量在200亿t以上,这其中有1P3被植物吸收
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或滞留于土壤,2P3以上将随径流汇入海洋。
随着海上石油开发和石油贸易的发展,油轮海难造成的石油溢漏事件和海上石油开发造成的石油泄漏事故时有发生,仅在1969~1970年的油船事故中泻入海洋的石油就有44万t,平均每年有10
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万t以上的石油在开采过程中溢入海洋。石油污染直接导致鱼类、海豚、海鸟等海洋生物的大量死亡。海洋生态系统遭到严重破坏,而且这种影响将是长期的。
近岸海域受人类活动的影响大,海洋环境污染日趋严重。污染使得海洋生物受到伤害或被毒死,影响其正常繁殖,或导致基因突变,鱼类疾病和肿瘤发生率升高也是入海口和沿海环境污染的后果之一。化学污染和富营养化已经改变入海口生物多样性和沿海环境,通过潮流作用,污染还有潜在改变深海生物多样性的可能。人类活动造成的海域污染对海洋生物和人类自身都构成了极大的威胁,如牡蛎能够积累汞和镉之类的重金属,并且在体内把这类重金属富集,从而使其成为有毒食物。有些鱼类也能富集重金属元素,并能使食用的人患病。陆地残余的杀虫剂DDT随河流进入海洋,经过食物链5 生境的物理破坏
人类对海洋生物多样性的干扰不仅表现在上述四个方面,其在海岸带的许多活动,甚至在内陆地区的有些建设项目,如河流大型水利工程建设、流域土地利用方式和植被的变化,都会对海洋生态环
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境带来不同程度的影响。这种影响会随着人类改造自然能力的加强表现得越来越突出。511 水利工程的影响
全世界的沿海地带已经经历了重大的变更。在许多地方,大部分盐沼泽因为挖沙、填埋、筑坝而被消除,成为干涸的土地。建设堤坝、码头、铁路,以及其它防御沉积、海蚀、洪水等各种自然灾害的人工设施,对全世界近海海域和深海的生物多样性带来潜在的压力。采矿、不合理耕作、砍伐森林,已经引起水土流失以及随之而来的冲积物沉积,这些活动轻则使海洋生态系统受到严重干扰,重则使海洋生境彻底丧失。
为鱼、贝、海胆等商业养殖品种而建设鱼礁、挖沙等,已经改变了世界各地的沿岸、海湾、河口或半封闭海域的生态系统,最近的调查表明,拖网和挖沙在缅因海湾和其它(如北海等)地区产生尤其深远的影响。这些地区的大型海洋动物已经完全
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消失或发生了重大变化。
20世纪的堤坝建设由于减少入海口水流,严重影响洄游性鱼类(如鲑哈鱼、西鲱)回到他们的产卵地。同时,也改变了海水的盐分组成,对当地入海口生态系统造成了巨大影响。512 珊瑚礁的毁灭
世界上10%的珊瑚礁由于污染和毁灭性的捕,
第1期
王晓红等:人类活动对海洋生物多样性的影响
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去,在今后的20~40年内,余下的60%也将遭到毁灭。珊瑚礁作为海洋生物不可缺少的繁殖场,为繁殖提供掩护物,并在生长期提供栖息条件,珊瑚礁的毁坏对海洋生物是致命的打击。某些珊瑚礁的损坏是由于污染引起的,某些是由于海港和航道清淤造成的,在几米深的潮间带和浅水系,沉积也严
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重破坏了某些珊瑚礁。物种生存环境丧失导致物种的濒危,珊瑚礁的破坏也影响了某些国家的捕捞强度。
513 红树林的砍伐
红树林生长区有丰富的物种多样性,生物资源丰富,又能有效地防止海岸侵蚀。然而,近年来红树林区生态系统的破坏日益严重,世界上已有一半的红树林被毁,导致全世界渔民年渔获量的潜在损
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失约470万t,其中包括虾类每年150万t。现在,在热带入海口为了发展对虾养殖,这种砍伐行为更加明显。
61结语
海洋是未来人类生活空间的重要组成部分,海洋生物更是人类生存必不可缺的重要资源,在地球生态平衡中扮演着不可替代的角色。随着高度工业化和人口急剧增长,人类与海洋资源环境的相互关系将越来越密切,而这种密切关系存在的前提就是海洋生物的多样性。多样性是人类生存的重要物质基础和实现可持续发展的条件之一,保护海洋生物多样性就是保护人类自身的生存环境。然而,由于盲目开发海洋、不合理捕捞以及污染物的任意排放,对海洋环境造成了惊人的破坏。因此,科学开发海洋资源,治理海洋污染,保护海洋生物多样性刻不容缓。参考文献:
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(DepartmentofBiology,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029,China)
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