第十一章 海洋渔业资源的科学管理

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1、第十一章第十一章 海洋渔业资源的海洋渔业资源的科学管理科学管理 学习目的学习目的n掌握可更新自然资源的特点、持续产量和最大持续产掌握可更新自然资源的特点、持续产量和最大持续产量的概念；量的概念；n了解传统渔业资源管理模式及有关的持续产量模型、了解传统渔业资源管理模式及有关的持续产量模型、动态库模型，明确传统渔业资源管理模式的局限性；动态库模型，明确传统渔业资源管理模式的局限性；n掌握大海洋生态系的基本概念和管理目标，了解生态掌握大海洋生态系的基本概念和管理目标，了解生态系统动力学基本理论及其对海洋生物资源开放利用和系统动力学基本理论及其对海洋生物资源开放利用和管理的意义，了解海洋增养殖业的基本

2、原理和实践上管理的意义，了解海洋增养殖业的基本原理和实践上存在的问题。存在的问题。 第一节第一节 传统的渔业资源管理模式传统的渔业资源管理模式 一、持续产量和最大持续产量的原理一、持续产量和最大持续产量的原理 （一）持续产量和最大持续产量（一）持续产量和最大持续产量 n持持续续产产量量（sustainable yield）就就是是在在生生态态环环境境基基本本稳稳定定的的条条件件下下，每每年年从从该该种种群群资资源源中中捕捕捞捞一一定定的的数数量量而而不不影影响响资资源源量量继继续续保保持持在在一一定定的的水水平平上上，这这种种渔渔获获量量可可以以年年复复一一年年的的获获得得就就称称为为持持续续

3、产产量量或或平平衡衡渔渔获获量也称剩余产量量也称剩余产量。 一一个个渔渔业业种种群群生生物物量量的的自自然然增增长长量量（dBdt，即即种种群群剩剩余余生生产产部部分分）与种群大小（与种群大小（B）有关。）有关。n当当种种群群生生物物量量处处于于极极低低水水平平（B 0）或或达达到到最最大大（B = B）时时，dBdt为零；为零；n当当种种群群为为中中等等大大小小时时，dBdt最大最大图图11.l 种群大小与渔业产量关系示意图种群大小与渔业产量关系示意图B为种群生物量，为种群生物量，B为最大种群生物量为最大种群生物量（引自（引自 Pitcher & Hart 1982） 最大持续产量最大持续产

4、量 置换线置换线 “剩余生产部分剩余生产部分” = 持续产量持续产量 B B B2 B1 n在在每每一一生生物物量量水水平平上上(低低于于环环境境最最大大负负载载量量)都都有一个持续产量有一个持续产量 n最最大大持持续续产产量量（maximum sustainable yield，MSY）：海洋渔业资源科学管理的目标）：海洋渔业资源科学管理的目标n捕捕捞捞力力量量或或称称捕捕捞捞努努力力量量（fishing effect）通通常常是是指指特特定定时时间间内内投投入入渔渔业业的的捕捕捞捞生生产产工工具具设设备备的的数数量量和和强强度度，网网目目大大小小则则与与种群中被捕捞的年龄有关。种群中被捕捞

5、的年龄有关。 （二）捕捞力量、网目大小与持续产量的关系（二）捕捞力量、网目大小与持续产量的关系捕捞力量捕捞力量f 平衡渔获量平衡渔获量Y c a b 图图11.2 不同种类的总渔获量不同种类的总渔获量和和捕捞力量的关系捕捞力量的关系 p n m 平衡渔获量平衡渔获量Y 捕捞力量捕捞力量f 0 图图11.3 同一种类不同网目的捕捞力量同一种类不同网目的捕捞力量和总渔获量的关系和总渔获量的关系 0 如如果果捕捕捞捞量量超超过过种种群群本本身身的的自自然然增增长长能能力力，将将导导致致资资源源量量不不断断下下降降，表表现现在在总总渔渔获获量量和和单单位位捕捕捞捞力力量量渔渔获获量量随随捕捕捞捞力力量

6、量的的增增加加而而减减少少，同同时时捕捕捞捞对对象象的的自自然然补补充充量量也也不不断断下下降降，引起资源衰退（甚至最终形成不了渔汛）引起资源衰退（甚至最终形成不了渔汛） 。n生物学捕捞过度：生物学捕捞过度： 生长型捕捞过度：过度捕捞小个体生长型捕捞过度：过度捕捞小个体 补充型捕捞过度：过度捕捞亲体补充型捕捞过度：过度捕捞亲体n经济学捕捞过度经济学捕捞过度（三）过度捕捞（三）过度捕捞（overfishingoverfishing） 有有关关渔渔业业管管理理的的数数学学模模型型很很多多，其其目目的的均均为为在在可可持持续续利利用的前提下，尽可能获得最大产量。用的前提下，尽可能获得最大产量。 剩余

7、产量模型为其中较为简单剩余产量模型为其中较为简单 一种，其一种，其特点是只考虑产量因素特点是只考虑产量因素。 1 1在未开发利用的情况下在未开发利用的情况下 种群增长模式可表达为：种群增长模式可表达为： dB/dtrB（BB）/ B 上式为抛物线图形上式为抛物线图形 二、持续产量模型（二、持续产量模型（sustainable yield modelsustainable yield model）0 B/ 2 B dB/dt 图图11.4 未开发利用时自然增长未开发利用时自然增长率率与生物量的关系与生物量的关系 要使要使 d dB B/d/dt t 达到最大值，只要对其求导并令其为零：达到最大值

8、，只要对其求导并令其为零：d d2 2B B/d/dt t2 2 rBrB2 2rBrB0 0 ，得：，得： B B B B/2 /2 时增长速率最快时增长速率最快2 2在开发利用的情况下，种群的增长速率还受捕捞的影响在开发利用的情况下，种群的增长速率还受捕捞的影响设捕捞死亡系数为设捕捞死亡系数为F F，则：，则： d dB B/d/dt trBrB （B BB B）/ / B B FBFB （F F：捕捞死亡系数）：捕捞死亡系数）假设捕捞死亡系数假设捕捞死亡系数 F F 与捕捞力量与捕捞力量 f f 成直线正比，即成直线正比，即F F q fq f （ q q ：可捕系数）：可捕系数） d

9、dB B/d/dt trBrB（B BB B）/ / B B q fq f B B q q f f B B rBrBrBrB2 2/ / B B时时， d dB B/d/dt t0 0，种种群群生生物物量量不不变变， 达达持续产量或平衡渔获量，以持续产量或平衡渔获量，以Y Y 表示表示。 持持续续产产量量模模型型：Y Y f f q q B B r r B B rBrB2 2/ / B B（表表示示平平衡衡状状态态下下渔渔获获量量与与种种群生物量呈抛物线关系，此外群生物量呈抛物线关系，此外 Y Y 有多个有多个 ）由于实际现存的生物量难以确定，将由于实际现存的生物量难以确定，将Y Y- -B

10、B关系转换为关系转换为Y Y- -f f 关系：关系：由由Y Y f q B f q B r r B BrBrB2 2/ / B B，得：，得：B B B B f q Bf q B / / r r，代入上式，代入上式得：得： Y Y f qB f qB f qf q（B Bf qf q/ /r r）（）（qBqB）f f（q q2 2 B B / / r r）f f 2 2表明在平衡状态下，平衡渔获量与捕捞力量亦呈抛物线关系。表明在平衡状态下，平衡渔获量与捕捞力量亦呈抛物线关系。 设设 a a q Bq B ， b b q q2 2 B B/ / r r 即即 Y Y a a f f b b

11、f f 2 2 或或 Y / fY / f a bf a bf 表明平衡状态下，单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系。表明平衡状态下，单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系。 3 3MSYMSY与与f fMSYMSY 由由Y Y a a f f b b f f 2 2求求Y Y最大值，须令最大值，须令 d dY Y /d /df f a 2bf a 2bf 0 0得：得：f f f fMSYMSY a / 2ba / 2br r B B / 2q / 2q，MSY MSY a a2 2 / 4b / 4b r r B B2 2 / 4 / 4只要算得参数只要算得参数a a、b b就可计算得就

12、可计算得MSYMSY及其相应的及其相应的f fMSYMSY 4、参数估算、参数估算（1）f 标准化：用于当量计算标准化：用于当量计算标准船、作业时间、网次标准船、作业时间、网次（2）估算）估算原理：根据平衡状态下单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系，进行直线回归原理：根据平衡状态下单位捕捞力量渔获量与捕捞力量为线性关系，进行直线回归如果获得平衡状态下的第如果获得平衡状态下的第i年平衡渔获量年平衡渔获量Yi 及其相应的捕捞力量及其相应的捕捞力量f i的资料。可根据的资料。可根据Yi / f i a b f i 进行回归进行回归 应应用用上上的的主主要要问问题题：Yi 与与 f i 是是否否处处

13、于于平平衡衡状状态态难难以以确确定定，可可能能出出现现f 不不断断变变化化，难难以以达稳定或达稳定或f 一直不变，始终处于一点平衡的状况。一直不变，始终处于一点平衡的状况。“一年滞后法一年滞后法” ” 原原理理：种种群群在在外外来来压压力力下下，有有恢恢复复到到平平衡衡状状态态的的能能力力或或趋趋势势Y Y（i i1 1） / f / f （i i1 1） a bf a bfi i “一年滞后法一年滞后法”的推广的推广5 5、评述：、评述：、评述：、评述：优优优优点点点点：不不不不需需需需要要要要鉴鉴鉴鉴定定定定研研研研究究究究对对对对象象象象的的的的年年年年龄龄龄龄、生生生生长长长长率率率率

14、、出出出出生生生生率率率率、死死死死亡亡亡亡率率率率和和和和补补补补充充充充率率率率等等等等参参参参数数数数，只只只只要要要要有有有有多多多多年年年年的的的的渔渔渔渔获获获获量量量量和和和和捕捕捕捕捞捞捞捞力力力力量量量量资资资资料料料料，即即即即可可可可满满满满足足足足计计计计算算算算要要要要求求求求 ，简简简简便便便便，适适适适合合合合一一一一些些些些生生生生活活活活史史史史短短短短，年年年年龄龄龄龄鉴鉴鉴鉴定定定定困困困困难难难难的种类。的种类。的种类。的种类。缺点：不易获得数据；人为与自然因素影响较多。缺点：不易获得数据；人为与自然因素影响较多。缺点：不易获得数据；人为与自然因素影响较

15、多。缺点：不易获得数据；人为与自然因素影响较多。 动动态态库库模模型型把把种种群群作作为为个个体体的的总总和和，处处于于连连续续的的补补充充、生生长长与与死死亡亡之之中中，通通过过分分析析这这些些因因素素与与人人类类捕捕捞捞的的关关系系，作作出出模模型型，指指导导捕捕捞捞。又又称称为为单单位位补补充充群群体体产产量模型。量模型。 （一）同龄群体在生命周期中的数量和生物量变动（一）同龄群体在生命周期中的数量和生物量变动 原原因因：平平衡衡状状态态下下，一一个个种种群群一一年年内内提提供供的的渔渔获获量量等等于于一一个个同同龄龄群群体体一一生生所所提提供供的渔获量。的渔获量。 对对某某一一鱼鱼类类

16、种种群群中中的的同同龄龄群群体体，其其一一生生中中的的数数量量因因死死亡亡随随年年龄龄增增加加而而减减少少；各各年年龄组的平均体重由于生长随年龄的增加而增加到最大体重。龄组的平均体重由于生长随年龄的增加而增加到最大体重。 生生物物量量（数数量量乘乘以以个个体体平平均均重重量量）呈呈开开始始增增加加，至至最最大大值值后后又又逐逐渐渐下下降降的的过过程程，同龄群体在其生命周期中所能提供的捕捞量也随之不断变化。同龄群体在其生命周期中所能提供的捕捞量也随之不断变化。 三、动态库模型（三、动态库模型（dynamic pool model） 图图11.5 鱼类种群同龄群体在其生命期间数量和重量的鱼类种群同

17、龄群体在其生命期间数量和重量的变化变化 同龄群体总体重同龄群体总体重 最大体重（最大体重（W） 数量或重量数量或重量 补充年补充年 龄（龄（t r） 捕捞年捕捞年 龄（龄（t c） 年龄（年龄（t） 个体体重个体体重Wt 通过分析补充、生长与死亡选择何时抓，捕捞力量多大。通过分析补充、生长与死亡选择何时抓，捕捞力量多大。设某一时期初资源重量为设某一时期初资源重量为P1，这一时期末资源重量为，这一时期末资源重量为P2，则：，则： P2 P1 （R G）（）（F M） R：因因繁繁殖殖增增加加的的资资源源量量（补补充充量量），G：因因生生长长而而增增加加的的重重量量，F：因因捕捕捞而减少的生物量，

18、捞而减少的生物量，M：因自然死亡而减少的生物量。：因自然死亡而减少的生物量。 要维持持久产量，就要使这种群保持平衡，即要维持持久产量，就要使这种群保持平衡，即P2 P1，必须：，必须：R G F M 在在资资源源未未利利用用时时期期内内，生生产产量量和和补补充充量量与与自自然然死死亡亡相相平平衡衡。当当开开始始利利用用资资源时还要考虑捕捞造成的死亡损失。源时还要考虑捕捞造成的死亡损失。 （二）补充量（二）补充量 t r为为进进入入补补充充群群的的年年龄龄（人人为为确确定定），t c为为开开始始被被捕捕捞捞的的年年龄龄（网目大小），（网目大小），t 为该鱼种群的最大年龄。为该鱼种群的最大年龄。

19、t c t r t t c 由由于于补补充充量量预预报报困困难难，在在动动态态库库模模型型中中，主主要要是是研研究究单单位位补补充充渔渔获获量量（YR）模模型型，而而不不是是产产量量（Y）模模型型。即即估估算算单单位位补补充充最最大大持持续续产产量量MYR（maximum yieldrecruit），而而不不是最大持续产量是最大持续产量MSY。 补充时期补充时期 捕捞阶段捕捞阶段 未捕捞阶段未捕捞阶段 t c t t r 未补充未补充 时时 期期 年年 龄龄t 图图11.6 鱼类种群生命周期示意图鱼类种群生命周期示意图 1、经验公式：、经验公式：伯伯塔塔兰兰菲菲（Von Bertalanffy

20、）体体重重增增长长方方程程式式可可表表示示为：为：WWt t：年龄年龄年龄年龄t t的平均体重；的平均体重；的平均体重；的平均体重；WW ：随年龄增长而增长的渐近体重；随年龄增长而增长的渐近体重；随年龄增长而增长的渐近体重；随年龄增长而增长的渐近体重；K K：生长曲线的曲率，决定趋向生长曲线的曲率，决定趋向生长曲线的曲率，决定趋向生长曲线的曲率，决定趋向WW 的变动率的一个常数；的变动率的一个常数；的变动率的一个常数；的变动率的一个常数；t t0 0：体重为零时的理论年龄，小于零。体重为零时的理论年龄，小于零。体重为零时的理论年龄，小于零。体重为零时的理论年龄，小于零。 Wt W1eK ( t

21、 t 0 )3 （三）鱼类的生长（三）鱼类的生长 n2、生长参数计算：生长参数计算： n由体重生长方程式可推导得：由体重生长方程式可推导得： 体重体重W 0 时间时间t W 图图11.7 鱼类体重生长曲线鱼类体重生长曲线 ZFM 为简化，模型假设为简化，模型假设M是常数，讨论如何控制是常数，讨论如何控制F达到合理开发。达到合理开发。1自然死亡系数自然死亡系数 dN /dtMN t 定积分，得：定积分，得： N t N 0 eM ( tt0) 设设t 0为生命周期开始时间，为生命周期开始时间，t 00，则上式为：，则上式为：N t N0 eM t 在补充年龄为在补充年龄为t r，补充量为，补充量

22、为R 时：时： N t ReM ( ttr) 2捕捞死亡系数捕捞死亡系数 当当M 0 N t N 0 eF t 3总死亡系数总死亡系数 在捕捞阶段，在捕捞阶段， N t N 0 e(F+M ) t （四）鱼类的死亡（四）鱼类的死亡 当捕捞的最初年龄为当捕捞的最初年龄为当捕捞的最初年龄为当捕捞的最初年龄为t tc c ，年龄，年龄，年龄，年龄t tc c时数量为时数量为时数量为时数量为RR 则：则：则：则：N N t t RR e e( (F F+ +M ) M ) ( ( t tt tc c) )或或或或N N t t RR e eZ Z ( (t tt tc c) ) 瞬时总死亡系数的估算及

23、其分离：瞬时总死亡系数的估算及其分离：瞬时总死亡系数的估算及其分离：瞬时总死亡系数的估算及其分离： （1 1）瞬时总死亡系数）瞬时总死亡系数）瞬时总死亡系数）瞬时总死亡系数Z Z的估算的估算的估算的估算 单位捕捞力量渔获量：单位捕捞力量渔获量：单位捕捞力量渔获量：单位捕捞力量渔获量：CPUECPUE Y Y/ / f fCPUECPUE是是是是某某某某水水水水域域域域中中中中鱼鱼鱼鱼类类类类分分分分布布布布密密密密度度度度的的的的指指指指标标标标数数数数，所所所所以以以以它它它它可可可可以以以以用用用用来来来来表表表表示示示示渔渔渔渔场场场场中中中中种种种种群群群群数量大小的相对特征值，即平均

24、相对种群数量的指标。数量大小的相对特征值，即平均相对种群数量的指标。数量大小的相对特征值，即平均相对种群数量的指标。数量大小的相对特征值，即平均相对种群数量的指标。 假设渔获量与种群数量成正比假设渔获量与种群数量成正比假设渔获量与种群数量成正比假设渔获量与种群数量成正比设设设设t t1 1 时，时，时，时， CPUECPUE是是是是n n0 0，种群数量种群数量种群数量种群数量NN0 0；t t1 1 时，时，时，时， CPUECPUE是是是是n n1 1，种群数量种群数量种群数量种群数量NN1 1 则则则则n n0 0 / /n n1 1NN0 0 / /NN1 1由由由由N N t t N

25、 N 0 0 e e( (F F+ +M ) tM ) t，得得得得N N 1 1 N N 0 0 e e( (F F+ +M )M ) N0 /N1e(F+M ) e t ln（N0 /N1） F+M Z ln（ n0 /n1 ）同一世代同一世代t龄到龄到t 1龄的总死亡龄的总死亡Z ：Z ln（Yt / ft ）/（ Y（t+1）/ f（t+1）（2）瞬时自然死亡系数和瞬时捕捞死亡系数的分离）瞬时自然死亡系数和瞬时捕捞死亡系数的分离 Z F M 若能估算出若能估算出M ，即可求得，即可求得F根据根据 Z q f M设设q、 M为常数，通过一系列为常数，通过一系列Z与与f ，经直线回归，可得

26、出。，经直线回归，可得出。上上述述各各方方程程参参数数的的估估算算需需用用一一些些实实践践参参数数，包包括括年年龄龄鉴鉴定定、各各年年龄龄体体重重、各各年龄数量、捕捞力量和渔获量。年龄数量、捕捞力量和渔获量。（五）动态库模型（五）动态库模型 公公公公式式式式中中中中，W W W W、M M M M、t t t t0 0 0 0、K K K K是是是是常常常常数数数数，需需需需求求求求出出出出；F F F F、 、是是是是变变变变量量量量，而而而而、由由由由t t t tc c c c决定，因此公式本质上反映了决定，因此公式本质上反映了决定，因此公式本质上反映了决定，因此公式本质上反映了Y Y

27、Y YW W W W与与与与F F F F、 t t t tc c c c的关系。的关系。的关系。的关系。 由模型作图，得等产量曲线。由模型作图，得等产量曲线。由模型作图，得等产量曲线。由模型作图，得等产量曲线。模型推导：模型推导：在一定捕捞强度下，某世代群体在在一定捕捞强度下，某世代群体在t龄时的可能渔获量龄时的可能渔获量YW和相应的捕捞和相应的捕捞死亡系数死亡系数F，可用微分方程表示：，可用微分方程表示： dYW /dt F N t Wt 15 14 12 10 8 6 4 2 0 t F 图图11.8 北海鲽的等产量曲线图北海鲽的等产量曲线图 传传统统管管理理模模式式往往往往以以环环境境

28、保保持持基基本本稳稳定定为为前前提提条条件件，但但海海洋洋生生态态过过程程是是动动态态过过程程，许许多多生生态态因因子子（自自然然与与人人为为）始始终处于变动之中，都会对渔业产量产生终处于变动之中，都会对渔业产量产生影响。四、传统渔业资源管理模式的局限性四、传统渔业资源管理模式的局限性 第二节第二节 大海洋生态系的管理大海洋生态系的管理 一、大海洋生态系的内涵一、大海洋生态系的内涵 （一）大海洋生态系的一般概念（一）大海洋生态系的一般概念 1984年年，美美国国海海洋洋大大气气局局的的K. Sherman和和罗罗得得岛岛大大学学的的L. Alexander首首先先提提出出大大海海洋洋生生态态系

29、系（large marine ecosystems，LMEs）的概念：）的概念：l大大海海洋洋生生态态系系的的面面积积一一般般要要在在20万万km2以以上上，主主要要包包括括从从沿沿岸岸到到陆陆架架边边缘缘水域；水域； 2具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征；具有独特的海底深度、海洋学特征和生产力特征； 3生生物物种种群群具具有有适适宜宜的的繁繁殖殖、生生长长和和营营养养（食食物物链链）的的依依赖赖关关系系，组组成成一一个自我发展的循环系统；个自我发展的循环系统；4对污染、人类捕捞和海洋环境等因素的压力具有相同的影响和作用。对污染、人类捕捞和海洋环境等因素的压力具有相同的影响和作用。 大

30、大海海洋洋生生态态系系的的观观点点使使海海洋洋综综合合管管理理(主主要要是是资资源源和和环环境境管管理理)从从行行政政区区划划管管理理走走向向生生态态系系统统管管理理。有有利利于于跨跨国国研研究究、监监测测、管管理理和和持持续续利利用用海海洋洋生生物物资资源源，已已引引起起各各国国的的广广泛关注和积极响应。泛关注和积极响应。 现现在在大大海海洋洋生生态态系系的的概概念念有有所所扩扩展展，不不再再强强调调20万万km2的面积，事实上有少数大海洋生态系的面积不到的面积，事实上有少数大海洋生态系的面积不到 10万万km2 。 目目前前全全球球已已确确定定诸诸如如波波罗罗的的海海、地地中中海海、我我国

31、国东东海海、黄黄海海等等50个个大大海海洋洋生生态态系系，大大多多数数大大海海洋洋生生态态系系面面临临捕捕捞捞过过度度、环环境境污污染染严严重重、海海洋洋生生物物栖栖息息地地质质量量下下降等问题的困扰降等问题的困扰人为因素人为因素：1、人类不合理捕捞活动是导致大海洋生态系变化的重要原因。人类不合理捕捞活动是导致大海洋生态系变化的重要原因。 2、污染成为系统外部人为影响的另一重要因素。、污染成为系统外部人为影响的另一重要因素。 3、沿沿岸岸大大型型海海岸岸工工程程建建设设会会导导致致变变水水流流方方向向改改变变、加加快快淤淤泥泥沉沉积积和阻断溯河鱼类的洄游通道等。和阻断溯河鱼类的洄游通道等。 （

32、二）影响大海洋生态系质量的因素（二）影响大海洋生态系质量的因素自然因素：自然因素： 1、全球气候异常全球气候异常 2、海流流向改变、海流流向改变 3、“自然猎捕自然猎捕” 大大海海洋洋生生态态系系的的质质量量主主要要以以系系统统的的稳稳定定性性和和生生产产力力水水平平为判断的依据。为判断的依据。 Sherman博博士士等等人人提提出出5个个指指数数评评价价海海洋洋生生态态系系的的健健康康：生物多样性、稳定性、产量、生产力和弹性。生物多样性、稳定性、产量、生产力和弹性。（一）管理目标一）管理目标 世世界界海海洋洋渔渔业业的的管管理理方方向向将将由由过过去去的的开开发发型型向向管管理理型型转转变变

33、，从从单单种种到到多多种种资资源源管管理理并并向向着着整整体体、系系统统水水平平发发展展。大大海海洋洋生生态态系系管管理理的的基基本本目目标包括：标包括： 1 1持续利用海洋生物资源持续利用海洋生物资源 2 2保护业已衰退的某种渔业资源保护业已衰退的某种渔业资源3 3最终实现增加经济效益和渔民收入的目标。最终实现增加经济效益和渔民收入的目标。 （二）大海洋生态系管理的实践与存在问题（二）大海洋生态系管理的实践与存在问题 资源保护：控制捕捞力量、扩大网目和禁渔期、禁渔区等资源保护：控制捕捞力量、扩大网目和禁渔期、禁渔区等 资资源源增增殖殖：种种苗苗放放流流和和保保护护幼幼鱼鱼、投投放放人人工工鱼

34、鱼礁礁以以吸吸引引鱼鱼类类和和防防止止有有害害的的拖拖网作业等方面采取一些措施。网作业等方面采取一些措施。 二、大海洋生态系的管理目标与实践二、大海洋生态系的管理目标与实践 主要的问题：主要的问题： 1、如何做好不同国家之间的合作与协调如何做好不同国家之间的合作与协调 单个国家容易管理，如澳大利亚，南极单个国家容易管理，如澳大利亚，南极 国家内部不同部门的利益协调国家内部不同部门的利益协调2、还有另外一些必须深入研究的重要课题还有另外一些必须深入研究的重要课题 一些种群存活、生长、繁殖、分布等情况及影响因素还不清楚。一些种群存活、生长、繁殖、分布等情况及影响因素还不清楚。 大大海海洋洋生生态态

35、系系出出现现的的问问题题不不是是靠靠短短期期的的、局局部部的的努努力力就就能能解解决决的的,甚甚至至不不是是一一个个国国家家单单独独能能解解决决的的。UNDP、UNEP、FAO、和和World BankI等等国国际际组织以及美国国家海洋大气局组织以及美国国家海洋大气局(NOAA)正在推动大海洋生态系国际计划正在推动大海洋生态系国际计划。大海洋生态系的管理过程分为大海洋生态系的管理过程分为4个阶段：个阶段：1、收集历史资料、综合分析、评估生态系统现状；、收集历史资料、综合分析、评估生态系统现状；2、管管理理规规划划，在在综综合合分分析析了了解解生生态态系系统统的的基基础础上上，制制定定生生态态系

36、系统综合管理的目标和详细的实施方案，分析社会经济效益；统综合管理的目标和详细的实施方案，分析社会经济效益；3、实施管理方案，包括进行连续的、长期的、大尺度的监测；、实施管理方案，包括进行连续的、长期的、大尺度的监测；4、管理计划的反馈阶段，根据实际行动结果适时调整实施方案。、管理计划的反馈阶段，根据实际行动结果适时调整实施方案。研究背景及目的：研究背景及目的： 在在世世界界面面临临着着人人口口、资资源源及及环环境境三三大大问问题题的的今今天天，海海洋洋资资源源的的开开发发、海海洋洋环环境境的的保保护护与与利利用用等等已已成成了了各各沿沿海海国国家家普遍关注的问题普遍关注的问题三、生态系统动力学

37、研究三、生态系统动力学研究 基本目的是为保护海洋环境及海洋资源的开发利用提供基本目的是为保护海洋环境及海洋资源的开发利用提供理论依据，生态系统动力学是大海洋生态系管理的理论基础。理论依据，生态系统动力学是大海洋生态系管理的理论基础。 “全全球球海海洋洋生生态态系系统统动动力力学学研研究究计计划划（GLOBEC）”已已于于1995年年被被确确定定为国际地圈生物圈计划（为国际地圈生物圈计划（IGBP）的核心计划。）的核心计划。 目目标标：提提高高对对全全球球海海洋洋生生态态系系统统及及其其主主要要亚亚系系统统的的结结构构、功功能能以以及及它它对对物物理压力响应的认识，预测海洋生态系统对全球变化的响

38、应。理压力响应的认识，预测海洋生态系统对全球变化的响应。 主要任务包括：主要任务包括：（1）认识多尺度的物理环境过程如何强迫大尺度的海洋生态系统变化；）认识多尺度的物理环境过程如何强迫大尺度的海洋生态系统变化；（2）确确定定生生态态系系统统结结构构与与海海洋洋系系统统动动态态变变异异之之间间的的关关系系，重重点点研研究究营营养养动动力力学通道、它的变化以及营养质量在食物网中的作用；学通道、它的变化以及营养质量在食物网中的作用；（3）使用物理、生物、化学耦合模型确定全球变化对群体动态的影响；）使用物理、生物、化学耦合模型确定全球变化对群体动态的影响；（4）通过定性、定量反馈机制确定海洋生态系统变

39、化对整个地球系统的影响。）通过定性、定量反馈机制确定海洋生态系统变化对整个地球系统的影响。 GLOBEC实实施施计计划划由由国国际际核核心心研研究究计计划划、区区域域研研究究计计划划和国家研究计划三个部分分别进行又相互衔接。和国家研究计划三个部分分别进行又相互衔接。 海海洋洋生生态态系系统统动动力力学学研研究究还还处处于于刚刚起起动动阶阶段段，中中国国是是开开展展这这方方面面研研究究较较早早的的国国家家之之一一，目目前前国国家家层层次次的的GLOBEC正正在在实实施。施。 我我国国近近海海海海洋洋生生态态系系统统动动力力学学研研究究目目标标的的核核心心是是认认识识海海洋洋生生态态系系统统的的变

40、变化化规规律律，并并量量化化其其动动态态变变化化，以以生生态态系系统统的的关关键键物物理理过过程程、化化学学过过程程和和生生物物生生产产过过程程及及其其相相互互作作用用进进行行重重点点研研究和建模，对生物资源开发利用的可持续性进行探讨和预测。究和建模，对生物资源开发利用的可持续性进行探讨和预测。优先研究的领域包括：优先研究的领域包括：（1）生态系统结构、生产力和容纳量评估研究。）生态系统结构、生产力和容纳量评估研究。（2）关键物理过程研究。）关键物理过程研究。（3）生源元素生物地球化学循环和生物生产过程研究。）生源元素生物地球化学循环和生物生产过程研究。（4）食物网和营养动力学研究。）食物网和

41、营养动力学研究。（5）生物资源补充量动态和优势种交替机制研究。）生物资源补充量动态和优势种交替机制研究。（6）生态系统健康状况评估与可持续性优化技术。）生态系统健康状况评估与可持续性优化技术。（7）生态系统动力学建模与预测。）生态系统动力学建模与预测。 第三节第三节 海洋水产生产农牧化海洋水产生产农牧化 一、海洋生产农牧化的原理一、海洋生产农牧化的原理 增增殖殖放放流流就就是是根根据据自自然然种种群群补补充充过过程程各各阶阶段段中中，幼幼体体的的死死亡亡率率最最高高这这一一规规律律，通通过过人人工工繁繁殖殖苗苗种种，经经过过中中间间饲饲养养后后放放流流的的方方法法可可提提高高幼幼体体在在海海区

42、区的的成成活活率率，也就是等于人为地提高资源种群的补充量。也就是等于人为地提高资源种群的补充量。 “耕耕海海渔渔业业”则则是是在在港港湾湾或或池池塘塘利利用用天天然然饵饵料料（营营养）或以人工投饵方式进行的养）或以人工投饵方式进行的“圈养式圈养式”养殖生产。养殖生产。 二、实践状况二、实践状况 我我国国早早就就对对某某些些海海洋洋生生物物（如如缢缢蛏蛏、牡牡蛎蛎、蚶蚶等等）进进行行过过人人工工或或半半人工养殖，近几十年来，海洋水产养殖业有很大的发展。人工养殖，近几十年来，海洋水产养殖业有很大的发展。 藻藻类类：海海带带养养殖殖南南移移，年年产产量量已已经经达达到到200万万吨吨（湿湿重重），紫

43、紫菜菜、裙裙带菜、江蓠等大型海藻的养殖也有一定规模。带菜、江蓠等大型海藻的养殖也有一定规模。 贝类：贻贝、扇贝、牡蛎、菲律宾蛤仔贝类：贻贝、扇贝、牡蛎、菲律宾蛤仔 对对虾虾：20年年前前开开始始发发展展，长长毛毛对对虾虾、中中国国对对虾虾、日日本本对对虾虾、斑斑节节对对虾虾、南美白对虾等。南美白对虾等。 鱼鱼类类：近近年年来来内内湾湾网网箱箱养养殖殖发发展展很很快快，主主要要养养殖殖对对象象是是一一些些产产量量和和价价值都较高的种类，如石斑鱼、真鲷、黄花鱼、牙鲆等。值都较高的种类，如石斑鱼、真鲷、黄花鱼、牙鲆等。 在在海海洋洋牧牧业业方方面面，我我国国还还处处在在起起步步阶阶段段，已已有有一一

44、些些种种类类（如如对虾、海蜇）进行苗种放流实践。对虾、海蜇）进行苗种放流实践。 三、目前面临主要问题三、目前面临主要问题过度养殖、病害严重、养殖品种品质退化、对野生种群的影响等等过度养殖、病害严重、养殖品种品质退化、对野生种群的影响等等四、解决途径的研究四、解决途径的研究1、倡导生态养殖、防止病害爆发、倡导生态养殖、防止病害爆发2、开展养殖容量的研究、开展养殖容量的研究容容量量：一一个个特特定定种种群群在在一一个个时时间间，在在特特定定的的环环境境条条件件下下，生生态态系系统统所能支持的种群的有限大小。所能支持的种群的有限大小。n环环境境容容量量：自自然然环环境境或或环环境境要要素素（如如水水

45、、空空气气、土土壤壤和和生生物物等等）对对污污染染物物质质的的承承受受量量或或负负荷荷量量。环环境境中中污污染染物物浓浓度度低低于于这这一一数数值值，人人类类和和生生物物能能耐耐受受适适应应，不不致致发发生生病病害害；污污染染物物浓浓度度高高于于这这一一数数值值人人类类和和生生物物就就不不能能适适应应，并将发生病害。并将发生病害。n养养殖殖容容量量：研研究究开开始始于于70年年代代末末80年年代代初初。70年年代代，日日本本科科学学家家首首先先注注意意到到容容量量对对海海水水贝贝类类养养殖殖的的影影响响。1974年年到到1976年年北北海海道道大大学学等等单单位位受受佐佐吕吕间间湖湖养养殖殖渔

46、渔业业协协同同组组合合的的委委托托进进行行了了环环境境容容量量的的调调查查。当当虾虾夷夷扇扇贝贝放放养养量量从从21108粒粒增增加加到到34108粒粒时时，收收获获量量反反而而降降低低了了9%,同同时时病病害害的的频频率率和和扇贝的死亡率增加。扇贝的死亡率增加。 单位水体内在保护环境、节约资源和保证应有效益的各个单位水体内在保护环境、节约资源和保证应有效益的各个方面都符合可持续发展要求的最大养殖量。方面都符合可持续发展要求的最大养殖量。 特特定定的的水水域域，单单位位水水体体养养殖殖对对象象在在不不危危害害环环境境、保保持持生生态态系系统统相相对对稳稳定定、保保证证经经济济效效益益最最大大，

47、并并且且符符合合可可持持续续发发展展要求条件下的最大产量。要求条件下的最大产量。 不不同同养养殖殖系系统统的的生生态态学学特特征征不不同同，养养殖殖容容量量及及其其研研究究方方向也不相同，某一系统的养殖容量也是可变的。向也不相同，某一系统的养殖容量也是可变的。3、开展水产经济种类种质资源调查、保护与改良的研究、开展水产经济种类种质资源调查、保护与改良的研究 种质种质(Germplasm)，是指决定遗传性状，并将遗传信息传给后代的遗传物质。，是指决定遗传性状，并将遗传信息传给后代的遗传物质。 种种质质资资源源可可以以是是群群体体，可可以以是是个个体体，可可以以是是部部分分器器官官或或组组织织，也

48、也可可以以是是染染色体或基因片段。它是水产养殖和品种改良所必不可少的物质基础。色体或基因片段。它是水产养殖和品种改良所必不可少的物质基础。 人人工工繁繁育育和和养养殖殖是是一一种种强强度度很很大大的的定定向向选选择择。这这两两方方面面因因素素常常常常导导致致养养殖殖群群体体中中某某些些等等位位基基因因丧丧失失，引引起起遗遗传传多多样样性性水水平平下下降降，从从而而降降低低群群体体的的进进化化潜潜力力和和适适应应环环境境变变化化的的能能力力。几几种种常常见见的的经经济济鱼鱼类类(黄黄姑姑鱼鱼、大大黄黄鱼鱼等等)养养殖殖群群体体出出现了个体小型化，性成熟提前等种质退化现象。现了个体小型化，性成熟提前等种质退化现象。 养养殖殖个个体体通通过过人人工工放放流流或或逃逃逸逸进进入入野野生生群群体体，将将某某些些养养殖殖群群体体中中积积累累的的劣劣质基因以较高的频率引入野生种群基因库而造成长期的危害。质基因以较高的频率引入野生种群基因库而造成长期的危害。