第八章水生生物資源利用

與保護第一節水域生態系統多樣性及其保護第二節生物入侵第三節引入種的生態風險分析第四節水域引種馴化的原理和原則1第一節水域生態系統多樣性及其保護一、生物多樣性及其與人類的關系二、我國水域生態系統的生物多樣性三、水域生物多樣性面臨的威脅四、水生生物資源的保護2一、生物多樣性及其與人類的關系（一）什么是生物多樣性（biodiversity）指各種生命形式的資源，是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和。

包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性3個層次。3

廣義上可以理解為蘊藏于所有動、植物和微生物有機體中的遺傳信息的總合；狹義上可以理解為種內不同種群之間或一個種群內不同個體之間的遺傳變異的總和。

1、遺傳多樣性4

物種多樣性（speciesdiversity）是指地球上生命有機體的多樣化。在生物多樣性三個基本層次中，物種多樣性是最明顯、最直觀的一個層次。

2、物種多樣性563、生態系統多樣性

生態系統多樣性(ecosystemdiversity)是指生態系統中生境類型、生物群落和生態過程的多樣化。它是生物多樣性的最高層次，也是物種多樣性和遺傳多樣性存在的基本保證，同時也是人類必不可少的發展空間和生存條件。7（二）生物多樣性與人類的關系1、食品、藥物和工業原料

海洋為人類提供的食物總量僅占人類消費總量的2%，但人類消費的高質量蛋白質約有20%來自海洋。大型海藻（如海帶、紫菜、石花菜等）也是重要的食物品種。海洋生物可能是一個潛在的藥材寶庫，開發利用前景十分廣闊，不過必須注意保護和管理。化工、建筑、醫學方面：江蘺、石花菜是生產瓊脂和鹿角膠的原料、軟體動物貝殼制造生石灰、造礁珊瑚的骨骼。89生物泵是調節大氣CO2水平、維持全球氣體平衡、減輕溫室效應的最重要過程。沿海海草場、紅樹林和珊瑚礁等生態系統卻有保護海岸的作用。此外，紅樹林也有清除溶解營養物質和凈化水質的作用。

2、保護人類生存環境的作用10

休閑旅游：生物多樣性是生態旅游業的基礎，具美學、娛樂價值。

科研：進行從基因到生態系統的各個層次的的研究。

3、生物多樣性的其他功能11大堡礁是世界上最大的珊瑚礁區，是世界七大自然景觀之一，也是澳大利亞人最引以為自豪的天然景觀。大堡礁位于澳大利亞東北岸，是一處延綿2000公里的地段，這里景色迷人、險峻莫測，生存著400余種不同類型的珊瑚礁，其中有世界上最大的珊瑚礁，魚類1500種，軟體動物達4000余種，聚集的鳥類242種，有著得天獨厚的科學研究條件。大堡礁水域共約有大小島嶼600多個，這些各有特色的島嶼現都已開辟為旅游區。

1213二、我國水域生態系統的生物多樣性（一）我國淡水生物多樣性

我國內陸水域面積約有27*104km2，占國土面積的2.8%。由于地理條件、氣候條件等差異很大，我國水生生物表現出極大的多樣性，有部分種類還未完成全面調查，有相當數量的種類還未被發現。此外，關于水生生物物種遺傳多樣性方面的研究開展甚少，只見于魚類、鹵蟲、河蟹等物種。14

淡水水域部分生物的種數種類數量淡水魚類1000多個種和亞種輪蟲已發現348種淡水橈足類已發現206種枝角類已發現162種色球藻綱已發現253種雙星藻科已發現347種水生維管束植物和大型藻類已發現437個種與變種15中國五個主要湖區：東部平原湖區：包括長江和淮河中下游湖群和黃河與海河下游的湖泊，如太湖、鄱陽湖，多屬中營養型和富營養型淺水湖，生物種類豐富，中國習見淡水生物大多數在這里有分布。太湖有浮游植物134屬，浮游動物122種，底棲動物68種，水草66種，魚類106種；鄱陽湖有浮游植物154屬，浮游動物112種，水草102種，貝類65種，魚類122種。1、湖泊生態系統16東北平原和山地湖區：以富營養型淺水湖居多，生物種數不及東部湖區豐富，如鏡泊湖有浮游植物92屬，浮游動物66種，底棲動物22種，水草29種，魚類53種；扎龍湖有浮游植物50屬，浮游動物62種，底棲動物6種，水草26種，魚類21種。云貴高原湖區：湖泊類型多樣，生物種類豐富。如滇池有浮游植物205個種和變種，浮游動物171種，底棲動物112種，魚類22種；撫仙湖有浮游植物74屬，浮游動物57種，底棲動物30種，魚類28種。17蒙新高原湖區：內陸鹽水湖，生物種類貧乏。如博斯騰湖（礦化度1.90g/L）有浮游植物54屬，浮游動物39種，底棲動物5種，魚類21種，水草11種；烏倫古湖（礦化度3.1g/L）有浮游植物23種，浮游動物59種，底棲動物69種，魚類18種。青藏高原湖區：湖水深，以貧氧型湖和內陸鹽水湖為主，生物種類貧乏。如青海湖和納木錯湖，魚類分別僅為6種和3種。182、河流生態系統

中國主要河流魚類特點水系類型魚類種數代表種黑龍江寒溫帶100雷氏七鰓鰻、白鮭、施氏鱘黃河暖溫帶190裂腹魚、條鰍、鴿子魚等長江北中亞熱帶332（291）鯉科、鰣、鰻鱺、白鱘、胭脂魚珠江南亞熱帶313（270）須鯽、似魷19（二）我國海洋生物多樣性中國海域現已紀錄物種20,278個，隸屬于44門。其中魚類占世界總數的14%，蔓足類占24%，昆蟲占20%，紅樹植物占43%，海鳥占23%，頭足類占14%。中國海24個動物門中有10個門是海洋生境特有的，海洋的物種比淡水多、比陸地少，物種數由北往南遞增。中國海域既是許多熱帶海洋生物分布的北緣，又是一些溫帶海洋生物分布的南界。2021渤海黃海東海南海浮游植物>120368長江口64浙江261104～260浮游動物>100130長江口81浙江223北部130南部250底棲植物>100－－－底棲動物>140>200342廣東河口319，粵東粵西820，海南755，廣西832游泳動物>120北部219南部225長江口167浙江2031064我國四大海域物種多樣性情況22三、水域生物多樣性面臨的威脅（一）經濟活動的影響

1、酷漁濫捕，過度捕撈

（1）魚類：80年代長江上游的捕魚量僅及60年代的20%，經濟魚類從50多種減到20種左右。湖北省洪湖從1959到1987年約有70種魚絕跡，漁獲物中97%為小雜魚。我國東、黃海在20世紀50~60年代是以底層魚類（帶魚、小黃魚）為主，70年代初以中上層魚類（太平洋鯡魚）為主，隨后有藍點馬鮫和鮐魚，至80年代和90年代小型中上層魚類（如黃鯽、鳀魚）為主。2324（2）其他生物座頭鯨，125000→12000；露脊鯨，50000→3000（大量捕殺前后1940-1986）在墨西哥海岸繁殖的棱皮龜1947年有42000只，至今只有300余只到海邊筑巢繁殖。大海雀(1844)無齒海牛（1868）252、不合理的放養和盲目引種扁吻魚（Aspiorhynchus

laticeps）鯉科，裂腹魚亞科，扁吻魚屬。俗稱：新疆大頭魚，中國的特產魚類，也是世界裂腹魚中的珍貴物種，有著極高的經濟價值和學術價值。河鱸263、不當雜交

我國鯉魚的野生種群已經難以找到．許多地方品種也己不純。多代的近親繁殖，四大家魚種質資源嚴重衰退，自然種群的鰱魚雌魚性成熟年齡3－4齡，平均體重4．85kg。雄魚3齡，體重3．18kg。經過4代近交后，第5代的雌魚2齡即普遍性成熟，平均體重僅1.25kg，平均體重0．69kg的1齡雄魚幾乎普遍成熟，同時，魚苗的畸形率上升12．1倍，魚病發病率增加15％，成活率下降55.1％。

274、水利工程建設

江河湖泊上興建的水工建筑日益增多，這些建筑物影響洄游性魚類和蟹等的產卵和育肥成長，使中國許多重要的水產生物，如中華鱘、白鱘、胭脂魚的數量和生存受到威脅。28福建沿海是我國文昌魚理想的繁衍場所。1932-1956年福建省同安縣捕撈面積22km2，每升沙中357條，年產量57噸。1957年廈門高集海堤建成，海況發生變化，年產量減少了40%。1986年，每升沙中只有3條，捕撈面積縮小到0.5km2，失去水產捕撈價值。29阿斯旺水壩的建立致使尼羅河河口浮游生物數量明顯下降，原有的47種經濟魚類剩下17種，沙丁魚產量從建壩前的15000t（1945）較少到500t（1968），1971年附近海域沙丁魚幾乎絕跡。沙丁魚30（二）砍伐森林和圍墾造田濫伐森林、墾殖山地陡坡，造成嚴重水土流失，河水渾濁度激增，湖庫淤淺，水生生物種類、數量均減少。黃河中游汛期因含砂量過大甚至出現大群魚被窒息而漂浮水面順流而下的“流魚”現象。砍伐紅樹林導致河口區域生產力降低，海洋生物碎屑食物減少，海岸不斷被侵蝕。31（三）水污染和富營養化北方河流水量小，自凈能力低，污染造成的影響尤為嚴重。嫩江自1959年起連續多年因制糖、造紙污水大量排入，導致冬季冰下缺氧和周期性大量死魚現象。城市污水的排入大大促進了水域的富營養化，使浮游生物種類單純化，水草、底棲動物和魚類激減。武漢東湖近20～30年，由于生活污水流入和發展養魚業的影響，浮游動物從203種減到171種，底棲動物從113種減到26種。32渤海：每年要接收40~60億噸污水，由于其半封閉的，水體交換緩慢，有毒物質長期積累。目前渤海40%海區已經嚴重污染，全海域呈現富營養化狀態，作為天然海洋漁場的功能基本喪失。黑海曾經以豐富的魚類資源聞名于世，如今黑海80%的水體已變成動植物無法生存的“死水”，科學家預計，20年后，黑海將變成“死海”。33（四）淡水水域鹽堿化水域鹽堿化現象在北方較為廣泛，許多不耐鹽的淡水生物逐漸消失，少數喜鹽或耐鹽種數量增長。水草和魚類對鹽堿度的耐性低于藻類和無脊椎動物，在鹽堿化過程中種數將首先減少。內蒙古黃旗海50年代是一個淡水湖，以后由于入湖河水被攔截，鹽堿化加劇，水草減少，魚產量下降。1972年鹽度7.8g／L，總堿度為0.53mmol／L，pH8.9，魚類開始大量死亡，80年代已完全無魚。34（五）生物入侵福建海域發現一種原產南美洲的沙篩貝(Mgtilopsis

sallei)，它占據了海岸基巖及養殖設施的表面，不僅使得當地的附著生物全部消失，還因爭奪餌料使人工養殖的各種貝類產量下降。海帶原分布于北方的日本，現已南移成為中國亞熱帶海區的重要養殖種類。中華絨螯蟹35（六）旅游開發破壞生物棲息地，干擾生物正常生存；采集生物標本，加速了生物資源的破壞。36四、水生生物資源的保護（一）天然漁業對象的數量保護將漁業重點從天然漁業轉向養殖漁業，保護漁業資源和水環境；對天然漁業比重較大的地區嚴格執法，規定禁漁期，保護產卵場；科學管理，控制捕撈強度。37（二）種質資源保護培育新品種，保護野生種，避免近親繁殖和不當雜交；建立生態庫；精子和胚胎冷凍保存技術。（三）慎重引種馴化38（四）保護棲息地，建立自然保護區

1、自然保護區（NatureReserves）：通過立法以達到保護某種自然資源或具有特殊意義景觀環境的特定區域。

類型：自然生態系統自然保護區；野生生物自然保護區；自然遺跡自然保護區。392、理論基礎島嶼生物地理學理論：S=CAZ；lgS＝lgC+z(lgA)

。

S—島嶼物種數；A—島嶼面積；C—單位面積種數；Z—種數與面積關系回歸線斜率。6-1140MacArthur的平衡說

(equilibriumtheory)

島嶼上的物種數目雖然是一定的，但物種本身不是固定不變的，而是有遷入和遷出的變化，是一個動態的過程。6-12413、建立自然保護區的原則（Diamond，1975）①保護區面積越大越好。②單個保護區要比面積相同、但分隔成若干個小保護區好。③若干個分隔的小保護區越靠近越好。④若干個分隔的小保護區排列緊湊較好，線性排列最差。⑤有走廊連接的若干小保護區比無走廊連接的好。⑥圓形保護區比條形保護區好。42保護生物學中的邊緣效應保護區的中央或中心區域是可以最有效地保護物種的空間，但邊緣地區由于人為干擾等原因而保護功能常受到限制。保護區面積100×100=10000m2邊緣5×100

×2+5×90×2=1900m2有效的保護面積有8100m2修建一條5m寬的道路橫穿保護區，僅用地5×100=500m2，但因邊緣效應和道路，就損失了15×90=1350m2有效的保護面積就僅有6750m2了。43第二節生物入侵1、生態入侵（exoticsinvasion）：由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區，其種群不斷擴大，分布區逐步穩定地擴展的過程。入侵途徑：有意、無意和自然傳入。紫莖澤蘭44JointedGoatgrassAegilops

cylindricaHost羊草？上屏

下屏

45最新資料表明，非洲蜜蜂的分布區已進入北美SpreadoftheAfricanhoneybeeinS.America巴西遺傳學家科爾博士引入47只，在1957因事故逃逸了26只；每年以300/500km擴散現在數量>10億只，已經造成1000人死亡。46豚草引發皮炎和哮喘

（北美）歐洲野兔“吃掉”澳洲水葫蘆“悶死”滇池（南美）加拿大一枝花小龍蝦威脅洞庭湖堤壩

克氏原螯蝦

（美國）美國白蛾47（1）對入侵地生物群落有不利影響破壞生態系統的穩定性；群落結構變化；生境退化；生物多樣性下降；病害頻發。（2）沒有明顯影響（3）對入侵地生態系統有積極意義2、生物入侵的生態學后果483、產生危害的原因（1）入侵物種比當地物種有更高的種群增殖力；（2）排擠掉原生物群落的關鍵種；（3）外來種攜帶各種病原體間接引起入侵地生物暴發新的病害。（4）外來物種改變當地生物的遺傳多樣性。（5）入侵種的迅速蔓延，使原有自然生物群落的生境退化或遭到嚴重破壞。494、生物入侵的對策（1）建立完善法律法規，加強外來種的管理（2）加強入境檢驗檢疫工作，構筑防治生物入侵的天然屏障。（3）加大相關科研投入，不斷提高防治的技術水平。（4）加強宣傳教育、提高公眾防范意識，促進各部門行動協調。（5）加強國際交流與合作，做到信息流通與共享（6）建立生物入侵的風險評估、定期檢測體系。50第三節引入種的生態風險分析一、我國引入種的現狀

引入種：人們為了讓精神或物質的需求，將一些生物物種從另一地區引進到本地區稱為引入種。

我國是世界上引種最多國家之一。據不完全統計，60年代以來，我國已引進魚類50余種，蝦類近10種，貝類近10種，藻類10余種，已形成較大生產規模，如羅非魚、斑點叉尾魚回、加州鱸及南美白對蝦、海灣扇貝、大菱鲆等已成為重要養殖對象。51羅非魚的引進1957年首次從越南引進了莫桑比克羅非魚。后從境外引進了莫桑比克羅非魚(Oreochromis

mossambicus)、齊氏羅非魚(Tilapiazillii)、尼羅羅非魚(O.niloticus)、加利亞羅非魚(Sarotherodon

galilaeus)、奧利亞羅非魚(O.aureus)、黃邊羅非魚(O.amderson)、美麗羅非魚(Cichlasomasp.)等7個種和紅羅非魚(尼羅羅非魚與莫桑比克羅非魚雜交變異種)、奧尼羅非魚(奧利亞羅非魚與尼羅羅非魚雜交種)、福壽魚(尼羅羅非魚與莫桑比克羅非魚雜交種)等3個雜交種。其中，尼羅羅非魚又有蘇丹、尼羅河下游、美國、吉富(GIFT)和美國等品系。52中國大陸羅非魚產量增長態勢5354二、引入種的生態風險評估1、引入種生態風險評估的定義

對引入種傳入過程中產生的不確定事件進行識別、分析和處理，以最小的成本將各種不利后果減小到最低程度的科學管理技術。552、生態風險的分析程序（1）問題的形成確定生態風險評估的范圍和目的的過程。生態風險評估不僅僅限于一個物種，可涉及不同的水平。（2）分析過程包括風險源評估和生態效應評估。風險源評估指對災難本身的特征評估；生態效應評估指定量地確定增加某物的暴露強度而引起的生態效應強度及頻度增加的過程。（3）風險特征化將風