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海洋生物资源海洋覆盖了地球表面的,是地球上最广阔的生物栖息地,蕴藏着丰71%富多样的生物资源这些资源不仅为人类提供了食物、药物、能源和原材料,还在维持全球生态平衡中扮演着至关重要的角色本课程将带您深入了解海洋生物资源的类型、分布、开发利用以及可持续管理策略,探索蓝色星球的神奇宝藏,思考人类与海洋的和谐共处之道让我们一起潜入深蓝,探索那些支撑地球生命系统,并为人类文明发展提供无限可能的海洋生物资源课程目标掌握海洋生物资源基本概念理解海洋生物资源的定义、分类及特点,建立海洋生物资源的整体认知框架了解海洋生物资源的多样性识别主要海洋生物类群及其生态功能,认识海洋生物资源的丰富性掌握资源开发利用知识了解海洋生物资源的开发利用现状、技术方法及经济价值理解可持续管理策略掌握海洋生物资源保护和可持续利用的原则、方法及政策法规海洋生物资源的定义基本定义特征属性海洋生物资源是指海洋中具有实海洋生物资源具有可再生性、多际或潜在利用价值的生物及其衍样性、地域性和易受环境影响等生物,包括各种可供人类利用的特点,其可持续利用需要科学管海洋动植物、微生物及其产品理和保护资源范围包括传统渔业资源(如鱼类、甲壳类、软体动物)和非传统资源(如海洋药物、生物活性物质、基因资源、生物能源等)海洋生物资源作为海洋资源的重要组成部分,既是人类生存发展的物质基础,也是促进蓝色经济发展的战略资源随着科技进步,其内涵和外延不断扩展,价值日益凸显海洋生物资源的重要性生态价值维持海洋生态系统平衡经济价值提供食品、药物、材料等科研价值蕴含丰富的生物多样性社会价值支撑沿海社区生计与文化海洋生物资源是人类赖以生存的重要物质基础全球超过30亿人口依赖海洋提供的蛋白质,海洋渔业和水产养殖业年产值超过1000亿美元海洋生物中蕴含的生物活性物质为新药开发提供了宝贵资源,已有多种海洋药物成功上市此外,海洋生物在调节气候、净化海水、维持生物多样性等方面发挥着不可替代的作用,是地球生命支持系统的关键组成部分海洋生态系统概览表层生态系统阳光充足,浮游生物丰富,是海洋初级生产力的主要来源包括浮游植物、浮游动物及小型鱼类,光合作用活跃中层生态系统光照逐渐减弱,温度下降,生物多样性仍然丰富许多商业价值高的鱼类栖息于此,形成重要的渔业资源带深海生态系统几乎无光照,高压低温环境,生物适应性强,种类独特包括深海鱼类、无脊椎动物和特殊的化能合成生物群落海底生态系统底栖生物丰富,包括底栖藻类、无脊椎动物及底栖鱼类海底地形多样,珊瑚礁、海草床、热液喷口等形成独特生境海洋生态系统相互连接,形成复杂的食物网和物质循环系统这些生态系统提供了多样的栖息地,支持着丰富的海洋生物资源了解海洋生态系统的结构和功能,是合理开发利用海洋生物资源的基础海洋生物多样性
2.2M+海洋物种已知海洋生物种类91%未发现物种估计尚未被发现50-80%生命比例地球生命存在于海洋34生物门类海洋中存在的门类海洋生物多样性是海洋生物资源的基础从微小的浮游生物到巨大的鲸类,从浅海珊瑚礁到深海热液喷口,海洋孕育了数以百万计的生物物种这些生物通过复杂的食物网和生态关系相互联系,共同维持着海洋生态系统的稳定海洋生物多样性具有重要的生态价值和经济价值,为人类提供了丰富的食物、药物和其他产品然而,由于人类活动的影响,海洋生物多样性正面临严重威胁,亟需加强保护主要海洋生物资源类型软体动物资源海藻资源贝类、章鱼、鱿鱼等,多种可食用和工业用海甲壳类资源种类繁多藻海洋哺乳动物虾、蟹等甲壳动物,高鲸类、海豚等保护类生经济价值物鱼类资源海洋微生物包括各种经济鱼类,是蕴含巨大开发潜力的资最主要的海洋渔业资源源类群海洋生物资源类型丰富多样,每类资源都具有独特的生态特性和经济价值传统上,人类主要利用鱼类、甲壳类和软体动物等作为食物来源,而近年来,海藻、微生物等资源的开发利用也日益受到重视鱼类资源主要类群经济价值鱼类是海洋生物资源中最重要的组成部分,全球已知海洋鱼鱼类是全球海洋渔业的主体,年捕捞量约万吨,产值超8000类约种主要包括过亿美元中国是世界最大的鱼类生产国和消费国16,0001500大洋性鱼类金枪鱼、剑鱼、鲭鱼等•除作为食品外,鱼类还可提供鱼油、鱼粉等多种副产品,应近海鱼类鳕鱼、鲱鱼、沙丁鱼等•用于营养保健、饲料、化妆品等领域底栖鱼类比目鱼、鳎鱼、鲆鱼等•珊瑚礁鱼类石斑鱼、隆头鱼等高价值鱼类如金枪鱼、鳕鱼、三文鱼等在国际贸易中占据重•要地位,是沿海国家重要的经济来源甲壳类资源甲壳类资源是海洋生物资源中经济价值极高的类群,包括虾类、蟹类、龙虾、鳌虾和磷虾等这些生物不仅是优质蛋白质来源,也是水产养殖业的重要对象中国是世界最大的甲壳类生产国,年产量超过万吨500甲壳类资源具有生长快、繁殖力强、适应性好等特点,是海水养殖的理想品种同时,甲壳动物壳中含有的几丁质是重要的工业原料,可用于生产保健食品、医药、化妆品等磷虾是海洋食物链中的关键环节,也是潜在的蛋白质资源库软体动物资源双壳类头足类腹足类包括牡蛎、扇贝、贻贝、蛤蜊等经济价包括鱿鱼、章鱼、乌贼等高智能海洋生包括鲍鱼、海螺等高价值海产品腹足值高的种类这些贝类不仅是重要的食物头足类动物富含蛋白质和多种微量类软体动物肉质鲜美,营养丰富,贝壳用海产品,还能净化海水,在海洋生态元素,是世界各地重要的渔业资源这可作工艺品和装饰材料鲍鱼被誉为海系统中扮演着重要角色中国是世界最些生物还具有重要的药用价值,其墨汁洋软黄金,是中国传统名贵海产品,养大的双壳类养殖国,年产量超过万和某些组织提取物可用于医药研究殖技术已相当成熟1000吨海藻资源类别主要种类主要用途产量万吨/年红藻紫菜、石花菜、麒食品、琼脂提取300+麟菜褐藻海带、裙带菜、马食品、褐藻胶提取800+尾藻绿藻石莼、浒苔、龙须食品、饲料50+菜微藻螺旋藻、小球藻、保健品、生物燃料10+杜氏盐藻海藻是海洋中主要的初级生产者,也是重要的海洋生物资源全球海藻养殖产业蓬勃发展,年产值超过60亿美元中国是世界最大的海藻生产国,尤其以海带和紫菜养殖为主海藻富含蛋白质、维生素、矿物质和膳食纤维,是优质的食品原料此外,海藻提取物广泛应用于食品加工、医药、化妆品、纺织和农业等领域海藻生物能源研究也取得显著进展,成为新能源开发的重要方向海洋哺乳动物资源鲸类鳍足类•须鲸类蓝鲸、座头鲸、灰鲸等•海豹、海狮、海象等•齿鲸类抹香鲸、虎鲸、白鲸等•全球约35个物种,主要分布在极地和温带海域•全球约90个物种,大多被列为保护动物•历史上因皮毛和脂肪被大量捕杀•在维持海洋生态平衡中发挥关键作用•目前多受国际公约保护海牛目•儒艮、海牛•草食性海洋哺乳动物•数量稀少,濒临灭绝•主要栖息于热带浅海区域海洋哺乳动物是海洋生态系统中的顶级消费者,在维持海洋生态平衡中扮演重要角色历史上,这些动物因其油脂、皮毛等被大量捕杀,导致许多物种濒临灭绝目前,大多数海洋哺乳动物已受到《濒危野生动植物种国际贸易公约》等国际公约的保护深海生物资源深海鱼类黑鱼、灯笼鱼等适应高压黑暗环境的特化种类深海微生物嗜压、嗜冷、化能合成菌等具有独特代谢机制热液生物群落围绕海底热液喷口形成的独特生态系统冷泉生物群落依赖甲烷等化学物质生存的生物群落深海占地球表面的60%以上,是地球上最大的栖息地,蕴藏着丰富而独特的生物资源这些生物适应了高压、低温、缺氧和黑暗的极端环境,进化出许多奇特的生理和生化特性,例如深海鱼类的高压蛋白酶、深海微生物的特殊酶系统等深海生物资源具有巨大的开发潜力,特别是在生物医药、工业酶制剂、新材料等领域然而,由于深海环境的特殊性和采集技术的限制,深海生物资源的研究和开发仍面临诸多挑战海洋微生物资源病毒细菌海洋中数量最多的生物实体,调控海洋生态系统数量最大、种类最多的海洋微生物,在物质循环中发挥关键作用微藻海洋主要初级生产者,具有重要经济价值古菌适应极端环境的特殊微生物,具有独特的真菌生化特性重要的分解者,产生多种生物活性物质海洋微生物是海洋中数量最大、种类最多、分布最广的生物群体,每升海水中含有数百万至数十亿个微生物细胞这些微小的生命形式在海洋生态系统中发挥着不可替代的作用,参与海洋物质循环和能量流动海洋微生物是新型生物活性物质的宝库,已成为新药研发的热点从海洋微生物中分离出的抗生素、抗肿瘤物质、酶制剂等具有重要的经济价值随着生物技术的进步,海洋微生物资源的开发利用前景广阔海洋生物资源的地理分布全球海洋生物资源现状中国海洋生物资源概况资源丰富度产业规模资源状况中国海域已记录海洋生中国是世界最大的水产中国近海传统渔业资源物约
2.8万种,占全球海品生产国,2022年水产呈现过度开发状态,主洋已知物种的12%其品总产量6500多万吨,要经济鱼类资源量比20中鱼类3000多种,占世其中海水产品约2500万世纪80年代下降40%以界海洋鱼类的20%;经吨渔业和水产养殖从上小型化、低值化趋济价值较高的有400多种业人员超过1400万人,势明显,渔获物平均体产业总产值超过
2.5万亿长减小30%,生物多样元性降低保护措施实施伏季休渔制度、海洋渔业资源总量管理、海洋保护区建设等措施,促进资源恢复开展增殖放流和海洋牧场建设,已放流各类水生生物超过2000亿尾(粒)海洋渔业资源近海渔业资源远洋渔业资源中国近海主要渔业资源包括远洋渔业是中国渔业的重要组成部分,作业海域遍布太平洋、:大西洋、印度洋等公海和沿海国专属经济区中上层鱼类鲐鱼、鲭鱼、鲱鱼、带鱼等•主要捕捞品种包括:底层鱼类鲆鱼、鳎鱼、黄鱼、梅童鱼等•甲壳类对虾、梭子蟹、中国毛虾等•大洋性鱼类金枪鱼、剑鱼、鲭鱼等•头足类鱿鱼、章鱼、乌贼等•底栖鱼类鳕鱼、鳕形目鱼类等•头足类鱿鱼等•近海渔业资源受过度捕捞、海洋污染和栖息地破坏等影响,资源状况普遍不佳南极磷虾•中国已成为世界重要的远洋渔业国家,年产量超过万吨200水产养殖资源海洋生物制药资源海洋药物现状全球已上市海洋药物17种,临床试验阶段28种,临床前研究数百种治疗领域覆盖抗肿瘤、抗病毒、抗炎、镇痛等多个方向主要来源生物2海绵、珊瑚、海鞘、海兔等无脊椎动物;海洋微生物(细菌、真菌、放线菌等);海藻;深海极端环境生物代表性药物西托生星(抗肿瘤药,源自加勒比海绵)、齐多拉米德(镇痛药,源自锥螺毒素)、Yondelis(抗肿瘤药,源自海鞘)、泽布替尼(抗肿瘤药,源自海绵)中国研究进展已建立多个海洋药物研发平台,获得多种具有自主知识产权的候选药物泽布替尼、埃达妥昔单抗等已上市,多个新药处于临床试验阶段海洋生物因其独特的生存环境和进化历程,产生了大量结构新颖、活性显著的生物活性物质,成为新药研发的重要资源与陆地生物相比,海洋生物次级代谢产物结构更加多样,活性更加独特,药用潜力巨大海洋生物能源资源微藻生物柴油利用小球藻、杜氏盐藻等产油微藻,通过光合作用固定二氧化碳并合成油脂,经提取加工制成生物柴油海藻生物乙醇利用大型海藻中的碳水化合物,通过微生物发酵转化为生物乙醇海洋生物甲烷利用海洋有机废弃物或特定海洋微生物,通过厌氧发酵产生生物甲烷微生物燃料电池利用特定海洋微生物的代谢活动直接产生电能海洋生物能源是重要的可再生能源,具有资源丰富、环境友好、不与粮食争地等优势微藻生物燃料尤其受到关注,因为微藻光合效率高、生长速度快、油脂含量高(可达细胞干重的20-50%),理论产油量可达每公顷10-15吨,远高于传统油料作物目前海洋生物能源仍处于研发和示范阶段,面临生产成本高、能量转化效率低等技术挑战随着生物技术进步和规模化生产,海洋生物能源有望成为未来能源结构的重要组成部分海洋生物材料资源几丁质及其衍生物从甲壳类动物壳中提取,可用于制造生物可降解材料、伤口敷料、水处理材料等全球市场规模超过60亿美元,应用领域不断拓展海洋胶原蛋白从鱼类鳞片、皮肤和海洋无脊椎动物中提取,用于化妆品、医用敷料和组织工程支架具有良好的生物相容性和低免疫原性海洋多糖如海藻酸盐、卡拉胶、琼脂等,从海藻中提取,广泛用于食品、医药、化妆品、纺织等行业中国是主要的海洋多糖生产国和出口国仿生材料模仿贻贝足丝蛋白、鲍鱼壳珍珠层等海洋生物结构,开发新型粘合剂、高强度复合材料等这类材料具有独特的力学性能和环境适应性海洋生物材料以其独特的化学结构和生物功能,成为新材料开发的重要来源与传统材料相比,海洋生物材料具有可再生、可降解、生物相容性好等优势,符合绿色可持续发展理念,在医药、化妆品、食品、环保等领域具有广阔应用前景海洋生物资源的经济价值海洋食品产业亿吨
1.74年产量全球海产品总产量公斤22人均消费全球人均海产品消费量亿
1.7从业人口全球渔业和水产养殖业亿4000贸易额全球海产品年贸易额美元海洋食品产业是最传统也是最重要的海洋生物资源利用方式全球约17%的动物蛋白来自海产品,在某些沿海和岛屿国家,这一比例高达50%以上海洋食品富含优质蛋白质、不饱和脂肪酸、矿物质和维生素,营养价值高,是理想的健康食品随着人们健康意识提高和全球中产阶级扩大,海产品需求持续增长海洋食品产业正向精深加工、品牌化、标准化方向发展,产品形式更加多样化,附加值不断提高同时,可追溯性、可持续性和食品安全成为行业关注的焦点海洋生物技术产业前沿技术1海洋基因组学、蛋白质组学、深海极端生物技术核心技术海洋生物活性物质分离提取、海洋生物合成生物学基础技术海洋生物培养、发酵、酶工程、遗传工程支撑技术海洋生物资源收集、保藏、鉴定与评价海洋生物技术是利用海洋生物体及其代谢产物,或模拟海洋生物结构和功能,开发生物产品和技术的学科它集合了分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学等多学科前沿技术,为海洋生物资源的高效开发利用提供科技支撑目前,海洋生物技术已广泛应用于海洋药物研发、功能食品开发、环境修复、生物材料制备等领域以蓝色基因库建设、海洋生物合成生物学、深海生物技术等为代表的新兴技术,正引领海洋生物技术产业进入快速发展期海洋旅游资源海洋生物观赏海洋主题公园休闲渔业包括珊瑚礁潜水、观鲸活动、海豚互动等,包括水族馆、海洋公园等,通过展示多样包括垂钓、捕捞体验等活动,是传统渔业让游客近距离接触海洋生物,了解海洋生的海洋生物,进行海洋科普教育现代水向旅游业转型的重要方向休闲渔业既能态这类活动既满足了游客的娱乐需求,族馆注重营造自然生态环境,结合多媒体满足都市人回归自然的需求,又能为传统也提高了公众的海洋意识,对海洋生物资技术,为游客提供沉浸式体验渔民提供新的收入来源源保护具有积极意义海洋生物资源是海洋旅游业的重要吸引物,丰富多彩的海洋生物为海洋旅游提供了独特体验全球海洋旅游业年收入超过亿美元,3900是海洋经济中发展最快的部门之一海洋生物资源的可持续利用综合协调适应性管理协调各利益相关方的需求,平衡生态、预防性措施建立监测-评估-调整的管理循环,根经济和社会目标加强部门合作,推生态系统方法在科学证据不完全的情况下,采取审据资源动态变化及时调整管理策略动渔业、旅游业、海洋保护等领域协采用生态系统整体管理模式,考虑物慎态度,避免对环境造成不可逆转的通过持续学习和经验积累,不断优化同发展种间相互作用和环境因素,平衡生态损害这包括设立捕捞限额、保护区管理方法保护与资源利用这一方法强调维持建设等保护措施生态系统完整性和功能,而非仅关注单一物种可持续利用是指以不损害未来世代满足其需要能力的方式开发利用海洋生物资源这要求平衡短期经济利益和长期生态安全,确保资源永续利用过度捕捞问题过度捕捞现状主要原因与解决方案根据联合国粮农组织评估,全球约
33.1%的鱼类资源被过度捕捞,这一原因比例自1970年代以来持续上升主要表现为•捕捞能力过剩•渔获物组成变化大型、高价值鱼类减少,小型、低价值鱼类增加•不合理渔具和捕捞方法•渔获物平均体型减小许多经济鱼类平均体长比50年前减少30-50%•渔业补贴政策•渔获努力量增加单位捕捞量下降,需投入更多成本获取同等产量•非法捕捞活动•生态系统结构改变食物链高级消费者减少,导致营养级联效应•监管不力解决方案•建立科学的捕捞限额制度•控制捕捞努力量,淘汰过剩产能•改革渔业补贴政策•打击非法、不报告和不管制捕捞•建立海洋保护区网络•推广可持续渔业认证海洋污染对生物资源的影响化学污染包括重金属、石油、持久性有机污染物等这些物质可在海洋生物体内累积,通过食物链放大,最终危害人类健康重金属污染会干扰海洋生物的生理功能,影响生长和繁殖;持久性有机污染物如多氯联苯PCBs会干扰内分泌系统,导致生殖异常塑料污染每年约800万吨塑料进入海洋,形成巨大的塑料垃圾带大型塑料废弃物可导致海洋生物缠绕窒息或误食阻塞消化道;微塑料则可能被生物摄入并在体内累积,还可吸附有毒物质,通过食物链传递至高营养级生物富营养化陆源氮、磷等营养物质过量排入海洋,导致藻类过度繁殖,形成赤潮或绿潮这些现象消耗水体氧气,形成死区,导致海洋生物大量死亡中国沿海每年发生赤潮几十次,严重影响海水养殖业和近海渔业资源噪音污染船舶航行、海上钻井、水下声呐等产生的噪音干扰海洋生物尤其是海洋哺乳动物的通讯、觅食和导航研究表明,高强度噪声可导致鲸豚搁浅或听力损伤,影响它们的生存能力气候变化对海洋生物的影响海平面上升海水温度升高侵蚀海岸线、减少潮间带栖息地、影响产导致珊瑚白化、生物分布北移、繁殖时间卵场所改变海洋酸化3影响钙化生物壳形成、破坏食物网结构极端天气增加洋流模式变化破坏沿海栖息地、影响物种存活和繁殖改变营养物质分布、影响生物迁徙和繁殖气候变化正以前所未有的速度影响海洋生态系统海水温度每十年上升约℃,导致珊瑚礁大规模白化事件频繁发生大气中二氧化碳
0.13溶解于海水形成碳酸,使海洋值自工业革命以来下降了个单位,预计到年将再下降个单位pH
0.
121000.3-
0.4气候变化引起的生物地理分布改变可能导致物种入侵、竞争关系变化和生态系统重构温度敏感性强的物种如珊瑚、鲑鱼等受影响尤为严重适应气候变化成为海洋生物资源管理面临的重大挑战海洋生态系统保护策略栖息地保护渔业管理污染控制气候适应建立海洋保护区网络,保护实施基于生态系统的渔业管加强陆源污染物控制,减少制定气候变化适应策略,提关键生境如珊瑚礁、红树林、理,建立科学的捕捞配额制营养盐、塑料、化学品等进高海洋生态系统韧性保护海草床等限制破坏性活动,度,控制捕捞强度,保护产入海洋严格控制海上活动碳汇生态系统如红树林、海恢复退化生态系统中国已卵场和幼鱼栖息地推广选产生的污染,如船舶废弃物、草床等加强气候监测和预建立海洋保护区271处,总择性渔具,减少混捕和误捕溢油等开展海洋垃圾清理警,减缓极端气候事件影响面积约
12.4万平方公里,占实施海洋牧场建设,增加渔行动,恢复海洋环境质量开展脆弱物种的迁地保护管辖海域面积的约
4.1%业资源海洋生态系统保护需要综合考虑生态、经济和社会因素,采取多层次、多尺度的保护策略成功的保护离不开科学研究支撑、法律政策保障、公众参与和国际合作海洋保护区的作用海洋保护区是为保护海洋生物多样性和生态系统而划定的特殊区域,是海洋生物资源保护的重要工具研究表明,海洋保护区内生物多样性平均增加,物种数量增加,生物量增加,个体大小增加21%166%446%28%海洋保护区具有多重功能保护关键生境和稀有物种;提供渔业资源补充区,通过溢出效应增加周边渔获量;提升生态系统对气候变化的适应能力;提供生态旅游和科研教育场所目前全球海洋保护区覆盖率约为,距离年保护的目标
7.91%203030%仍有差距设计科学、管理有效的海洋保护区网络是未来海洋保护的重点国际海洋生物资源管理公约公约名称生效时间主要内容中国参与情况《联合国海洋法公1994年规定了专属经济区1996年批准加入约》内生物资源管理权《生物多样性公约》1993年涉及海洋生物多样1993年批准加入性保护《濒危野生动植物1975年限制濒危海洋物种1981年批准加入种国际贸易公约》贸易《养护大洋渔业资多个区域性公约管理公海渔业资源加入多个区域性组源公约》织《国家管辖范围以尚未生效保护公海生物多样参与谈判外区域海洋生物多性样性协定》国际海洋生物资源管理公约是保护和可持续利用海洋生物资源的法律基础这些公约确立了海洋管辖权制度,规范了海洋生物资源开发活动,为国际合作提供了框架中国海洋生物资源管理政策基本法律法规《海洋环境保护法》《渔业法》《海域使用管理法》《野生动物保护法》等构成了海洋生物资源管理的法律框架这些法律明确了政府职责、资源权属、开发利用规则和违法惩处措施管理制度渔业捕捞许可制度、伏季休渔制度、渔业资源增殖放流制度、海洋保护区制度等其中,伏季休渔始于1995年,目前黄海和东海休渔期为5月1日至9月16日,南海为5月1日至8月16日发展规划《全国海洋经济发展十四五规划》《全国渔业发展十四五规划》《海洋生态环境保护规划》等确立了海洋生物资源保护和可持续利用的发展目标和重点任务国际合作积极参与全球和区域性海洋生物资源保护合作,履行国际公约义务,参与全球海洋治理与周边国家开展渔业合作,建立联合执法机制,打击非法捕捞中国海洋生物资源管理正经历从单一渔业管理向综合生态系统管理转变,从重开发利用向保护与可持续利用并重转变近年来,中国加大了海洋生态文明建设力度,推动海洋生物资源管理更加科学化、规范化海洋渔业资源管理投入控制产出控制通过控制捕捞努力量来管理渔业资源,包括通过限制捕捞产量来管理渔业资源,包括渔船数量和功率控制总允许捕捞量()制度••TAC渔具类型和数量限制个体可转让配额()制度••ITQ捕捞时间限制(休渔期)最小捕捞规格限制••捕捞区域限制(禁渔区)禁捕物种管理••中国实行严格的双控制度,控制渔船总数和总功率,并实施中国正在探索实施制度,已在东海带鱼、黄渤海蓝点马鲛TAC全国性的伏季休渔制度目前中国休渔区域覆盖所有管辖海域,等渔业中试点,取得初步成效年开始实施的渔业资源总2017休渔时间最长达个月量管理制度,标志着中国渔业资源管理从投入控制向产出控制
4.5转变现代渔业资源管理强调科学性、全面性和参与性,需结合资源评估、生态保护和社区参与电子监控、卫星跟踪等技术的应用正提高渔业管理效率和精确度海水养殖技术发展循环水养殖多营养层次综合养殖通过生物过滤和水处理实现水体循环利用,节鱼贝藻多种生物协同养殖,提高资源利用效率--水环保育种技术生态健康养殖3通过选择育种、杂交育种和基因工程创制优减少抗生素使用,应用生物制剂维持健康良品种智能化养殖深远海养殖应用物联网、大数据实现养殖过程自动化监控利用深水网箱、海洋牧场等设施向深远海拓展海水养殖技术发展正经历从传统向现代、从粗放向集约、从近岸向深远海、从单一向生态的转变中国是世界海水养殖技术创新的重要力量,已突破多种海水养殖生物的人工繁育和规模化养殖技术未来海水养殖技术发展方向是智能化、生态化和高值化,通过科技创新实现养殖业可持续发展水产养殖业正成为缓解捕捞压力、保障海洋食品供应的重要途径海洋生物资源增殖放流资源评估了解目标水域生态环境和资源状况,确定适宜放流种类种苗培育选择遗传多样性高、适应性强的亲体培育放流种苗放流实施选择适宜时间、地点,采用科学方法放流种苗效果评估通过标志放流、定期监测等方法评估放流效果增殖放流是通过人工繁育并放流水生生物种苗,恢复和增加自然资源数量的技术措施中国自1980年代开始实施大规模增殖放流活动,每年放流各类水生生物超过500亿尾(粒),覆盖100多种生物,主要包括鱼类、贝类、甲壳类和藻类增殖放流不仅有助于恢复和增加渔业资源,还有利于维护生物多样性和生态平衡科学研究表明,中国近海部分经济物种的资源量因放流活动而明显增加,经济和生态效益显著但增殖放流也面临种苗质量、遗传多样性保护、病害传播等挑战,需要不断完善技术和管理体系海洋牧场建设人工礁体投放大规模增殖放流在适宜海域投放混凝土、钢材等人工礁体,为海洋生物提供栖息、觅食、繁殖和向牧场区域放流鱼类、贝类、甲壳类等经济物种的苗种,增加资源量中国每年避敌场所人工礁周围生物量通常比周边海域高3-5倍,生物多样性提高50%以向海洋牧场区域放流各类苗种超过100亿尾(粒)上海藻床营造智能化管理在适宜海域种植海带、江蓠等大型藻类,增加初级生产力,提供栖息地和产卵场利用水下观测系统、无人船、遥感监测等技术,实时监测牧场环境和生物资源状海藻床还能吸收过量的营养盐,改善水质况,实现科学化管理海洋牧场是在特定海域,通过人工鱼礁、增殖放流等措施,构建完整的海洋生态系统,培育和管理渔业资源的新型渔业模式中国已建成各类海洋牧场250多处,总面积超过200万公顷海洋牧场具有生态、经济和社会多重功能,是实现渔业转型升级和海洋生态文明建设的重要途径未来海洋牧场建设将向深远海拓展,向智能化、生态化方向发展海洋生物资源监测技术传统调查技术声学探测技术遥感监测技术包括拖网采样、海洋调查船等常规技术这利用声呐设备探测水体中的生物群体,可快利用卫星遥感监测海表温度、叶绿素浓度等些方法直接获取生物样本,可进行详细的分速获取鱼群分布和资源量信息多频声学技参数,分析海洋初级生产力和渔场分布结类学研究,但费时费力,空间覆盖有限许术能够区分不同种类和大小的生物,提高估合大数据技术,可预测渔业资源时空分布规多国家建立了长期海洋生物资源定点监测站算精度中国已开发多种型号的渔业资源声律,指导科学捕捞网,定期收集资源动态数据学探测系统生物资源监测是科学管理的基础新一代监测技术如水下机器人、环境、生物声学等正在改变传统监测模式,提高监测效率和精度DNA未来海洋生物资源监测将向网络化、自动化、立体化方向发展海洋生物资源评估方法单一种群评估模型生态系统评估方法•剩余产量模型基于渔获量和努力量关系•Ecopath模型分析生态系统能量流动和营养关系•年龄结构模型考虑种群年龄组成变化•资源丰度指数法利用CPUE等指标评估•多物种虚拟种群分析考虑物种间相互作用•虚拟种群分析基于捕捞死亡率反推种群大小•生态系统指标法通过多项指标评估生态系统健康状况•生态系统模拟模型预测捕捞活动对生态系统的影响快速评估方法•指示物种监测通过关键物种状况评估生态系统•渔民知识调查利用传统生态知识进行评估•数据有限方法适用于数据稀少的资源评估•渔获物组成分析通过体长、性比等指标评估资源状况海洋生物资源评估是确定资源状况和制定管理措施的科学基础传统评估方法主要关注单一种群,而现代评估方法更强调生态系统整体中国已建立覆盖主要经济物种的资源评估体系,定期发布《中国渔业统计年鉴》和《中国海洋生态环境状况公报》等官方报告海洋生物资源数据库建设基础数据库基因数据库资源库评估数据库收集海洋生物分类、分布、生态等保存海洋生物基因序列和功能信息保存海洋生物实体样本、提取物和积累资源监测和评估历史数据基础信息菌种海洋生物资源数据库是开展资源研究、评估和管理的重要基础设施中国已建立多个海洋生物资源数据库系统,如中国海洋生物资源数据库、中国海洋生物多样性信息系统、中国海洋微生物资源库等,收录了丰富的资源信息海洋生物资源数据库建设面临数据标准化、数据质量控制、数据共享机制等挑战未来需加强数据整合和互联互通,建立统
一、规范、开放的海洋生物资源信息平台,服务于科研、教育、产业和管理大数据、云计算、人工智能等技术正在改变传统的数据管理模式,提升数据价值海洋生物遗传资源保护种质资源保存遗传多样性评估建立精子库、胚胎库等保存重要物种遗传材料利用分子标记技术评估种群遗传多样性和结1构原生境保护通过保护区建设保护物种在自然环境中的遗传多样性5濒危物种拯救遗传资源管理针对濒危物种开展保种和种群恢复计划制定遗传资源获取和惠益分享机制,规范利用活动海洋生物遗传资源是海洋生物多样性的重要组成部分,是生物进化和适应的基础,也是生物技术创新的宝库保护海洋生物遗传资源对维持生态系统功能、支持生物产业发展和应对环境变化具有重要意义中国已建立多个海洋生物种质资源库,收集保存了数千种海洋生物的遗传材料海洋生物遗传资源保护需要技术手段和管理措施相结合,平衡保护和利用的关系近年来,海洋生物遗传资源的获取和惠益分享问题受到国际社会广泛关注,成为全球海洋治理的重要议题海洋生物资源开发利用新技术合成生物学重新设计海洋生物代谢途径,创制新功能基因组学技术2解析海洋生物功能基因,指导定向改造生物工程技术优化发酵、提取、纯化等生产工艺高通量筛选技术4快速发现和评价海洋生物活性物质海洋生物资源开发利用正进入技术创新的快速发展期基因组学、蛋白质组学、代谢组学等组学技术为深入了解海洋生物功能提供了强大工具合成生物学、基因编辑等前沿技术使得定向设计和改造海洋生物成为可能,极大拓展了资源利用潜力中国在海洋基因组学研究方面取得重要进展,已完成数十种重要海洋生物的基因组测序,为资源开发提供了基础数据近年来,基于人工智能的海洋生物活性物质发现平台、海洋生物合成生物学平台等新型技术平台的建立,加速了海洋生物资源高效开发利用的进程海洋生物提取物应用7000+活性化合物已发现的海洋生物活性物质30+功能食品中国已批准的海洋功能食品17上市药物全球已上市的海洋药物数量亿250市场规模中国海洋生物制品年产值元海洋生物提取物是从海洋生物中分离获得的具有生物活性的物质,主要包括多糖、蛋白质、肽类、脂类、多酚、生物碱等这些物质具有独特的化学结构和生物活性,在医药、保健品、化妆品、食品添加剂等领域有广泛应用目前较为成熟的海洋生物提取物产品包括海藻多糖(如褐藻糖胶、卡拉胶、琼脂)、海洋鱼油(富含EPA和DHA)、甲壳素及其衍生物、海参皂苷、螺旋藻蓝蛋白等海洋生物提取物产业已成为蓝色经济的重要组成部分,具有巨大的市场潜力中国是海洋生物提取物生产和消费大国,产品种类不断丰富,市场规模持续扩大海洋生物制药研究进展药物名称来源生物适应症上市时间西托生星Cytarabine加勒比海绵白血病1969年齐多拉米德锥形海螺慢性疼痛2004年Ziconotide特拉贝特Trabectedin海鞘软组织肉瘤2007年埃利伯林Eribulin海绵乳腺癌2010年百立泽Brentuximab海兔淋巴瘤2011年vedotin泽布替尼Zanubrutinib海绵淋巴瘤2019年海洋生物制药是指从海洋生物中发现、分离、合成具有医疗价值的化合物,开发成药物的过程由于海洋生物独特的生存环境和进化历程,其产生的次级代谢产物具有结构新颖、活性强、选择性好等特点,是新药研发的重要来源目前全球已上市海洋药物17种,主要用于治疗癌症、疼痛、病毒感染等疾病;处于临床试验阶段的海洋候选药物约28种;前临床研究阶段的化合物数百种中国在海洋药物研发方面取得显著进展,建立了多个海洋药物研发平台,掌握了从海洋生物中发现先导化合物、结构修饰和规模化生产的核心技术海洋生物能源开发前景微藻生物柴油海藻生物乙醇微藻是极具潜力的生物柴油原料,具有以下优势海藻是生产生物乙醇的潜在原料,具有以下特点生长速度快,产油率高(油脂含量可达细胞干重的)不含木质素,易于糖化发酵•20-50%•生长迅速,单位面积产量高•不占用农田,可利用边际土地和海水养殖•不与粮食争地,可在海域大规模养殖•二氧化碳固定能力强,具有环境效益•可吸收海水中的营养盐,具有环境修复功能•全年可持续生产,不受季节限制•关键技术难点在于降低收获和预处理成本,提高糖化发酵效率目前主要挑战是生产成本高,需要突破大规模培养、高效采收和油脂提取等关键技术海洋生物能源被视为未来可再生能源的重要组成部分,具有资源量大、环境友好等优势目前仍处于研发和示范阶段,成本较高,还未实现大规模商业化应用随着生物技术进步和能源政策支持,海洋生物能源有望在未来能源结构中占据一席之地海洋生物材料创新应用海洋生物材料是从海洋生物中提取或受海洋生物启发而开发的功能材料,具有可再生、可降解、生物相容性好等特点近年来,海洋生物材料研究取得重要突破,应用领域不断拓展甲壳素及壳聚糖衍生物已广泛应用于医用敷料、组织工程支架、水处理材料等领域;海藻提取的生物高分子在食品包装、药物载体、化妆品基质等方面显示出良好应用前景;仿生海洋生物粘附材料在医用粘合剂、水下粘合技术等领域取得突破;海洋胶原蛋白在美容护肤和组织修复中的应用日益成熟海洋生物材料正成为替代传统石油基材料的绿色选择,符合可持续发展理念深海资源勘探与开发资源调查利用调查船、深海潜水器、无人潜水器等设备,对深海生物资源进行系统调查中国蛟龙号载人潜水器和海斗系列无人潜水器已成功应用于深海生物资源勘探样品采集通过专用采样装置,采集深海生物样品和环境样品深海极端环境对采样技术提出了特殊要求,需保持样品在原生环境条件下的活性资源评价对采集的样品进行分类学研究、功能评价和活性筛选,评估其开发利用价值目前已发现多种具有开发前景的深海生物资源可持续开发基于资源评价结果,采用可持续方式开发利用深海生物资源,包括发展深海养殖、生物活性物质提取等技术深海是地球上最大的生物栖息地,蕴藏着丰富而独特的生物资源这些生物适应了高压、低温、缺氧的极端环境,进化出独特的生理和生化特性,是生物技术创新的重要源泉中国已组织实施多次深海科考,发现了大量新物种,建立了深海生物资源库深海热液区和冷泉区的化能合成微生物群落、深海极端环境酶、深海天然产物等成为研究热点,在工业酶制剂、医药、材料等领域具有广阔应用前景海洋微生物资源利用医药领域工业酶制剂农业应用海洋微生物是新型抗生素、抗肿海洋微生物产生的耐盐、耐冷、海洋微生物及其代谢产物可用作瘤、抗病毒等药物的重要来源耐碱等极端酶,在食品加工、洗生物肥料、生物农药、饲料添加与陆地微生物相比,海洋微生物涤剂、纺织、造纸等行业有广泛剂等,促进农业绿色发展海洋产生的活性物质结构更加新颖,应用这些酶制剂具有活性高、光合微生物如螺旋藻已成为重要活性更加独特全球已上市的海稳定性好、环境友好等优点,市的蛋白质饲料添加剂洋药物中,约一半来源于海洋微场前景广阔生物环境修复特定海洋微生物具有降解石油、重金属和有机污染物的能力,可用于海洋污染治理利用微生物技术进行海洋生态修复已成为研究热点海洋微生物资源具有数量巨大、分布广泛、多样性高、功能独特等特点,开发潜力巨大中国已建立多个海洋微生物资源库,收集保存了数万株海洋微生物菌种,为资源开发奠定了基础海洋生物资源与蓝色经济海洋生物资源开发的环境影响评估基线调查1开发活动前对目标海域生态环境现状进行全面调查影响预测评估开发活动可能对生态系统和生物多样性的影响影响评价确定影响的性质、范围、程度和持续时间保护措施4制定避免、减轻或补偿生态影响的具体措施环境影响评估是海洋生物资源开发项目的必要程序,旨在预测和评价开发活动对海洋生态环境的影响,确保开发活动的可持续性中国《环境影响评价法》《海洋环境保护法》等法律法规对海洋开发活动的环境影响评估作出了明确规定实践中,海洋生物资源开发的环境影响主要表现为栖息地破坏、生物多样性减少、生态系统结构和功能改变等科学的环境影响评估应采用生态系统方法,全面考虑开发活动的直接和间接影响,特别关注珍稀濒危物种和关键生态系统的保护环境影响评估不仅是法律要求,也是实现海洋生物资源可持续开发的重要保障海洋生物资源保护的法律法规国际公约《联合国海洋法公约》《生物多样性公约》《濒危野生动植物种国际贸易公约》等国际法律文书为海洋生物资源保护提供了全球性法律框架中国已加入20多项与海洋生物资源保护相关的国际公约,积极履行国际义务国内法律《海洋环境保护法》《渔业法》《野生动物保护法》《海域使用管理法》等法律构成了中国海洋生物资源保护的基本法律体系这些法律明确了政府职责、资源权属、开发利用规则和违法惩处措施行政法规《水生野生动物保护实施条例》《海洋自然保护区管理办法》《渔业资源保护规定》等行政法规对法律实施作出了具体规定各沿海省市还制定了地方性法规,加强区域海洋生物资源保护技术标准《海洋生物质量》《海洋生态调查规范》《渔业水质标准》等技术标准为海洋生物资源保护提供了技术支撑这些标准规范了资源调查、监测、评估等技术活动法律法规是海洋生物资源保护的重要保障随着海洋生态文明理念的深入,中国不断完善海洋生物资源保护法律体系,加强执法监督,严厉打击破坏海洋生态环境和非法捕捞等行为,为海洋生物资源可持续利用创造良好法治环境公众参与海洋生物资源保护公民科学社区共管教育宣传公众参与海洋生物观察、记录和数据收集,为沿海社区直接参与海洋资源管理决策和保护行通过各种媒体和活动提高公众海洋保护意识科学研究提供宝贵数据如中国沿海鲸类监测动中国一些地区探索渔民自律管理模式,中国每年举办世界海洋日、全国海洋宣传日网络招募志愿者记录鲸豚目击情况;珊瑚礁由渔民组织制定资源保护公约,监督执行捕捞等主题活动;沿海城市建设海洋博物馆、海洋观察员项目邀请潜水爱好者监测珊瑚礁健康状规定社区共管充分利用传统生态知识,提高科普教育基地等设施,开展海洋教育公众意况这些项目不仅扩大了监测范围,也提高了了管理效率和渔民遵守意愿识提升是海洋保护的基础公众的海洋意识公众参与是海洋生物资源保护的重要力量随着环保意识提高,越来越多的公民自发参与到海洋保护行动中政府应创造条件,拓宽公众参与渠道,构建政府主导、企业实施、公众参与的海洋生物资源保护新格局海洋生物资源教育与科普学校教育•将海洋知识纳入基础教育课程体系•开发海洋生物教材和教具•组织学生参与海洋实践活动•培养海洋意识和保护责任感高等教育与职业培训•设立海洋生物资源相关专业•培养海洋生物资源管理专业人才•开展渔民职业技能培训•提高从业人员资源保护意识科普设施•建设海洋博物馆、科技馆•设立海洋自然保护区教育中心•打造海洋生物科普基地•开发海洋生物知识科普产品媒体传播•制作海洋生物题材影视作品•出版海洋生物科普读物•开发海洋生物科普App•利用社交媒体传播海洋知识海洋生物资源教育与科普是提高全民海洋意识、培养海洋生态文明观念的重要途径中国正加大海洋教育投入,将海洋知识纳入国民教育体系,建设一批海洋科普基地,培养具有海洋意识的新一代公民国际合作海洋生物资源研究in134联合科学考察学术交流联合实验室合作项目中国与美国、俄罗斯、德国等国家通过国际学术会议、学者互访、联建立国际联合研究平台,开展海洋实施多边和双边合作项目,共同应开展联合海洋科考,共同调查海洋合培养研究生等形式,促进海洋生生物资源合作研究如中国-澳大对海洋生物资源保护挑战如中国生物资源如中美南海深潜联合物资源研究的学术交流中国每年利亚海洋生物技术联合实验室、中参与的全球海洋生物多样性倡议、调查、中德南海热液生物联合考举办海洋生物学大会等国际性学国-东盟海洋科学联合研究中心等,国际海底区域生物多样性研究计察等,促进了深海生物资源研究的术会议,推动国际学术交流为国际合作提供了重要平台划等,推动了全球海洋生物资源国际合作研究国际合作是海洋生物资源研究的重要方式由于海洋的连通性和跨境性,海洋生物资源研究和管理需要国际协作中国积极参与全球海洋治理,加强与沿海国家和国际组织的合作,共同应对海洋生物资源保护和可持续利用的挑战海洋生物资源开发的未来趋势精准开发利用组学技术和人工智能,精准识别和开发海洋生物活性物质通过靶向设计和合成生物学方法,定向改造生物合成途径,提高目标产物产量和质量,降低资源消耗和环境影响大规模生产开发高效培养、发酵和提取技术,实现海洋生物资源的规模化生产建立标准化、自动化、智能化生产线,提高产品质量稳定性和市场竞争力,满足全球市场需求生态友好采用生态系统方法,平衡开发和保护关系,确保资源可持续利用发展清洁生产技术,减少废弃物排放,降低环境影响,实现绿色循环利用全球协作加强国际合作,共享科研成果和资源信息,共同应对全球性挑战建立公平合理的惠益分享机制,促进海洋生物资源及其衍生产品的全球流通与合作开发海洋生物资源开发的未来趋势是智能化、精准化、绿色化和全球化随着生物技术和海洋科技的融合发展,海洋生物资源开发将进入新阶段深海生物、海洋微生物和海洋生物基因资源将成为开发重点,在医药、能源、材料、环保等领域催生革命性创新海洋生物资源与人类可持续发展健康福祉粮食安全开发新药和健康产品,提高生活质量2提供优质蛋白质,支撑全球食物系统经济发展创造就业和经济价值,促进蓝色经济3生态平衡气候调节维持海洋生态系统健康和生物多样性固碳减排,减缓气候变化影响海洋生物资源是实现联合国可持续发展目标的重要支撑它直接关系到消除饥饿、健康与福祉、清洁水和卫生设施SDG2SDG
3、经济增长与体面工作、负责任消费和生产、水下生物等多个目标SDG6SDG8SDG12SDG14实现海洋生物资源的可持续利用,需要在保护生态环境、公平分配资源、推动经济发展三个维度中寻求平衡这要求我们转变发展理念,创新技术模式,完善治理体系,加强国际合作,共同构建人与海洋和谐共生的发展模式案例研究成功的海洋生物资源管理挪威鳕鱼资源管理中国象山港贝类资源恢复挪威是世界上鳕鱼资源管理最成功的国家之一世纪年代,浙江象山港曾是中国重要的贝类产区,但在世纪年代因过度20702090由于过度捕捞,挪威北极鳕鱼资源急剧下降为解决这一问题,开发和污染,贝类资源严重衰退为恢复生态环境和渔业资源,当-挪威采取了以下措施地采取了综合治理措施建立科学的总量控制制度,基于资源评估设定捕捞配额控制养殖密度,调整产业结构,推行生态养殖模式••实施个体可转让配额制度,合理分配捕捞权实施栖息地修复,恢复红树林和盐沼湿地••严格控制捕捞工具和方法,减少对幼鱼的捕捞建立贝类资源保护区,保护产卵场和幼体栖息地••设立禁渔区和禁渔期,保护产卵场和幼鱼栖息地开展规模化增殖放流,每年放流贝苗数十亿粒••加强国际合作,与俄罗斯等国共同管理共享资源实施流域综合治理,控制陆源污染物入海••建立社区共管机制,发动渔民参与资源保护•经过多年的努力,挪威北极鳕鱼资源得到恢复,现已成为世界30-上最健康的鳕鱼种群之一,年捕捞量稳定在万吨,产业可80-100经过多年努力,象山港水质明显改善,贝类资源逐步恢复,年产量持续发展从最低时的不足万吨恢复到万吨以上,成为中国海洋生态恢复210和资源管理的成功案例总结海洋生物资源的挑战与机遇创新驱动科技创新引领资源高效利用与可持续发展平衡发展2兼顾资源开发、生态保护与社会公平全球合作加强国际协作应对共同挑战多方参与政府、企业、社区和公众共同治理海洋生物资源面临过度开发、栖息地破坏、气候变化、海洋污染等多重挑战,也蕴含医药创新、生物技术突破、新材料开发、能源革命等重大机遇如何在保护与开发之间寻求平衡,实现海洋生物资源的可持续利用,是人类共同面临的重要课题未来海洋生物资源管理应坚持生态优先、绿色发展理念,采用基于生态系统的综合管理方法,加强科技创新,完善法律法规,深化国际合作,推动公众参与,构建人与海洋和谐共生的发展模式只有这样,才能让蓝色星球的宝贵资源持续造福人类思考与讨论如何平衡海洋生物资源的保护与开发?在保障生态安全的前提下,如何实现海洋生物资源的最大可持续利用?不同利益相关方如何协调发展需求与保护目标?科技创新如何引领海洋生物资源可持续利用?新一代海洋生物技术如何提高资源利用效率?数字技术如何助力海洋生物资源监测和管理?人工智能如何应用于海洋药物开发?公众如何参与海洋生物资源保护?个人生活习惯如何影响海洋生态环境?消费者如何支持可持续海产品?社区如何参与海洋生物资源共管?如何加强海洋生物资源国际合作治理?如何应对公海生物资源过度开发问题?如何建立公平合理的海洋生物遗传资源惠益分享机制?发达国家和发展中国家如何开展技术合作?海洋生物资源保护与利用是一个复杂的系统工程,涉及生态、经济、社会、文化等多个维度建立可持续发展模式需要全社会的共同努力和智慧希望通过本课程的学习,大家能深入思考海洋生物资源面临的问题和机遇,探索可持续发展之路请结合所学知识,选择感兴趣的话题展开讨论,或就课程内容提出问题与见解欢迎分享你所在地区的海洋生物资源保护与利用案例,共同探讨实践经验。
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