第十二章海洋污染和赤潮现象

第十二章海洋污染和赤潮现象学习目的掌握海洋污染的特点、污染物质迁移、转化过程、海洋的自净机理和环境容量概念了解海洋污染的个体、种群和群落的生物学效应以及海洋污染的生物监测方法了解赤潮现象概念及其危害、赤潮发生的原因和基本过程以及赤潮预报的理化、生物学依据，同时明确预防赤潮的基本对策第一节海洋污染概述一、海洋污染和污染物质的迁移与转化（一）海洋污染的定义及其特点

定义：由于人类活动，直接或间接地把物质或能量引入海洋环境，造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、妨碍海洋活动（包括渔业）、损害海水和海洋环境质量等有害影响1．污染源广2．持续性强、危害大3．扩散范围广4．防治困难1.石油及其产品（主要是原油、各种燃料油和润滑油）2．重金属（主要有汞、镉、铜、铅、锌、银等金属元素，来源主要为工业污水、矿山污泥和废水以及石油燃烧生成的废气中包含的重金属）3．农药

（包括汞、铜、砷、铅等金属农药、有机磷农药、有机氯农药，来源主要为森林、农田而随水流迁移入海）4．有机废物和生活污水（成份复杂的污染物，来源主要来自造纸、食品、印染等工业生产的纤维素、木质素、果胶、糖类、脂类、生活污水、生物残骸以及围垦养殖区排放废水中的有机物质和营养盐类）5．放射性物质

（来源主要为核武器爆炸、核工业和核动力船舰的排污）6．热污染

（核电站、火电站和各种工业冷却水）7.水产养殖污染（残饵、消毒药物、防治病药物、代谢产物等）（二）海洋污染物质分类（三）海洋污染物的迁移与转化

迁移：污染物入海后参与物理、化学和生物过程而产生的空间位置移动或由一种地球相向另一种地球相转移地现象。

转化：污染物由一种存在形态向另一种存在形态转变。海洋污染物的迁移与转化过程：

A、物理过程

B、化学过程

C、生物过程

通过各种途径进入海水环境的元素汞(Hg)，由于其比重大、难溶于水而沉淀。二价汞离子在迁移过程中也能被底泥和悬浮物中的微粒所吸附沉淀下来，从水相进入沉积相。富集于沉积物中的各种形态的汞又可能转化为二价汞，后者在微生物的作用下转化成甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞〔(CH3)2Hg〕。甲基汞溶于水中，可富集在藻类、鱼类和其他海洋生物体中。二甲基汞则通过挥发作用扩散到大气中去，在酸性条件下和紫外线作用下被分解可能转化为元素汞，随降雨再降落在陆地或水中。海洋自净能力：是指环境受到污染后，在海洋的物理、化学和生物因子作用下，使污染物质的浓度逐渐降低直至消除，达到自然净化的能力。（四）海洋的自净能力和环境容量海洋自净过程包括：

物理净化：通过稀释、吸附、沉淀、气化、光降解等作用而实现的自然净化。其中海流的输送和稀释扩散是快速净化的主要途径。

化学净化：通过氧化还原、化合分解、交换和络合等化学反应实现的自然净化。

生物净化：通过生物类群的代谢作用（同化作用和异化作用）使环境中的污染物质的数量减少、浓度下降、毒性减低甚至消失的过程。环境容量：是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。环境容量包括二个方面：绝对容量(WQ)：由规定的环境标准(WS)和环境背景值(B)所决定

（WQ）=WS-B年容量(WA)：一环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大充许值的情况下，每年所能容纳的污染物的最大负荷量。如污染物的输入量为A（单位负荷量），一年后被净化的量为A’，则该污染物在这一环境中的年净化率：

K=（A/A’

）×100%

年容量与绝对容量的关系为：

WA=K×WQ

（一）海洋污染的生物学效应1．个体生物的生物学效应（1）生物浓缩与生物积累（2）急性中毒与慢性中毒2．种群―群落的生态效应（二）海洋污染的生物监测1．利用指示生物进行监测

敏感生物&耐污染生物动物（牡蛎）、植物（藻类）、微生物（细菌）2．利用生物群落结构的变化进行监测（三）毒性试验1.急性毒性试验：半致死浓度LC50

半数效应浓度EC502.慢性毒性效应：受试动物的生长率、生理、生化和行为反应等二、海洋污染的生物学效应和生物监测第二节赤潮现象一、赤潮和赤潮生物1.赤潮的定义所谓赤潮（redtide）是海洋中某些微小的浮游生物（浮游植物、原生动物或细菌）在一定条件下暴发性增殖和聚集，而引起海水变色的一种有害的生态异常现象。通常水体颜色因赤潮生物的数量、种类而呈红、黄、绿和褐色等。赤潮是各种色潮的统称2.赤潮生物类别赤潮生物：能形成赤潮的浮游生物。全世界的赤潮生物：约有300种左右，隶属于10个门类。我国海域存在的赤潮生物：约有127种，隶属于8个门类。我国沿海已发生赤潮的赤潮生物：有30多种，主要是甲藻类（15种），其次是硅藻类（7种）和蓝藻类（4种）。赤潮的颜色：可因形成赤潮的生物种类不同而呈现出不同的颜色。

红色、粉红色赤潮：夜光虫、红海束毛藻、红硫菌等；

黄色、茶色、茶褐色赤潮：裸甲藻；绿色赤潮：绿色鞭毛藻；

土黄、黄褐色、灰褐色赤潮：硅藻类。赤潮生物的分布：外海：赤潮生物种类较少；代表性种类：蓝藻门的束毛藻；近岸、内湾合河口：赤潮生物种类多；主要是甲藻类和硅藻类。例如，夜光藻、骨条藻，其次是原甲藻属和裸甲藻属的一些种类。

主要赤潮生物

原生动物红色中缢虫Mesodiniumrubrum(Lohmann)HambugeretBuddenbrock,1911细胞由前后2个不同的球体接合而成，长度一般为30～50μm，纤毛从两个球体接合部位侧面倾斜伸出。本种分布在温带到北极的河口水域。我国大连湾海域，广东沿海红海湾、大亚湾东部和珠江口的外伶河水域均发生过红色中缢虫赤潮，持续时间2天左右。甲藻夜光藻Noctilucascintillans(Macartney)Kofoid&Swezy藻体近于圆球形，游泳生活。细胞直径为150-2000μm。细胞壁透明，由两层胶状物质组成，表面有许多微孔。口腔位于细胞前端，上面有一条长的触手，触手基部有一条短小的鞭毛，靠近触手的齿状突出横沟退化的痕迹，纵沟在细胞的腹面中央。细胞背面有一杆状器，使细胞作前后游动。细胞内原生质淡红色，细胞核小球形，由中央原生质包围。

本种是世界性的赤潮生物，也是我国沿海引起赤潮最普遍的原因种。该藻曾在南海、长江口外海域多次引发赤潮。

硅藻中肋骨条藻Skeletonemacostatum(Greville)Cleve

细胞为透镜形或圆柱形。直径为6-22微米。壳面圆而鼓起，着生一圈细长的刺与邻细胞的对应刺相接组成长链。刺的多寡差别很大，有8-30条。细胞间隙长短不一，往往长于细胞本身的长度。色素体数目1-10个，但通常呈现2个，位于壳面，各向一面弯曲。数目少的形状大。2个以上的色素体则为小颗粒状。细胞核在细胞中央。有增大孢子，形状圆，直径2-3倍于母细胞的直径。当链的直径是6微米时，增大孢子直径是17-20微米。

本种是常见的浮游种类，广温广盐的典型代表。分布极广，从北极到赤道，从外海高盐水团到沿岸低盐水团，甚至在半咸水中皆有，但以沿岸为最多。金藻小等刺硅鞭藻DictyochafibulaEhrenberg,1839藻体单细胞，球形，前端有一条鞭毛，细胞内有硅质骨骼，外被原生质包裹，原生质内含有许多金褐色的叶绿体。世界性种类，有活体细胞和化石。我国渤海、东海、台湾海峡和广东沿岸都有分布。本种具有毒性。普氏棕囊藻Phaeocystispouchetii

游泳细胞球形或近球形，直径2.5～7.0μm，前端略凹入，具两条几乎等长的鞭毛和一条短的顶鞭丝。群体胶质囊为球形或卵圆形，大小为110μm～2600μm。我国东海与南海水域常有发现，该种曾经引发严重的赤潮。3.赤潮的种类

单相型赤潮亦称单种型赤潮，系指在发生赤潮时，在现场采取的赤潮生物水样或垂直拖网拖取的赤潮生物标本经显微镜鉴定、分析计数后，该样品中的赤潮生物种只有一个种占绝对优势（占总细胞数的80%以上）

当赤潮标本或水样中两种共存的赤潮生物占优势时，该赤潮称为双相型赤潮。

如果赤潮标本或水样中有3种或3种以上的赤潮生物，且每种的数量（细胞数）都占有总数量（总细胞数）的20%以上时，称为复合型赤潮。4.赤潮生物的生长与分裂速度赤潮生物的生长

赤潮生物在适宜的环境条件下有很高的分裂增殖速度，而当环境条件较差时，分裂增殖速度就减慢，甚至形成胞囊或休眠细胞，待环境好转时再开始萌发增殖。赤潮生物的分裂速度

赤潮生物种群在单位时间内的分裂次数可用下式计算：

μ=((lgNt—lgN0)/t)/lg2

式中：μ为生长速度，以每天分裂次数表示；N0和Nt分别为单位水体中藻类细胞的起始数量和经过t天后的细胞数量（个/L）种类。5.赤潮生物的垂直移动和聚集垂直移动很多赤潮生物有垂直移动的习性，主要是那些具有鞭毛的甲藻类机理赤潮生物的垂直移动习性是它们生命过程中对环境的一种生理、生态适应特性。一般认为，白天移动到表层可有效地进行光合作用，当表层营养盐被大量消耗后通过垂直移动到较深处，可有效地摄取营养物质。但是，有的甲藻（如三角角藻C.tripos）却是白天离开表层，而夜晚上浮。可见对于这种节律性移动的内在机制还有待进一步研究。

聚集

很多赤潮生物具有聚集习性，在发生赤潮的海区，人们常见到赤潮常呈带状、片状或斑状分布，就是这种聚集的结果。聚集的类型：生物性聚集：生物性聚集从某种意义上说是一种主动聚集，主要依靠赤潮生物的运动和趋性来实现。运动（或移动）是生物性聚集的前提，趋性则决定其运动的方向，趋性不仅有趋光和趋营养，还有一些理化条件与趋性有关。物理性聚集：物理性聚集是风、流、浪等环境因素产生的一种被动性聚集，其作用往往比生物性的主动聚集更为重要，因为生物性聚集的速度总体上看很缓慢，一天中最多移动10m左右，其移动范围是很小的，而物理性因素则可很快聚集。（1）赤潮生物大量繁殖，覆盖海面或附着在鱼、贝类的鳃上，造成呼吸困难甚至死亡；（2）赤潮生物在生长繁殖的代谢过程和死亡细胞被微生物分解的过程中大量消耗海水中的溶解氧，使海水严重缺氧，鱼、贝类等海洋动物因缺氧而窒息死亡；（3）有些赤潮生物体内及其代谢产物含有生物毒素，引起鱼、贝中毒或死亡。如链状膝沟藻（Gonyaulaxcatenella）产生的石房蛤毒素就是一种剧毒的神经毒素；（4）居民通过摄食中毒的鱼、贝类而产生中毒。目前已知的赤潮毒素有麻痹性贝毒、神经性贝毒和泻痢性贝毒等三大类。

5．赤潮的危害（一）赤潮发生的原因1.富营养化——赤潮发生的物质基础和首要条件富营养化eutrophication是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、内湾，引起藻类大量繁殖、水体溶解氧量下降、水质恶化的现象。

由于城市工业废水和生活污水大量排入海中，使营养物质在水体中富集，造成海域富营养化。此时，水域中氮、磷等营养盐类；铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加，促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明，赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染，富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。

据研究表明，工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2mg/dm3

的锰螯合剂，可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率，相反，在没有铁、锰元素的海水中，即使在最适合的温度、盐度、pH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。二、赤潮发生的原因和基本过程2.促进赤潮生物生长的有机物——促进赤潮生物生长诱发因素有些可溶性有机物也有利于赤潮生物的增殖，它们除了作为营养物质能被赤潮生物所利用外，更重要的是充当促进赤潮生物增殖的促生长物质。种类：VB1、VB12、VH；DNA、嘌呤、嘧啶、植物激素等。机理：DOM与微量元素螯合，从而提高赤潮生物对所需微量金属元素的利用率，同时，也使一些金属离子（如Cu）无毒化。

3.微量金属元素——诱发和促进赤潮发生的因素

种类：比较重要的有Fe、Mn、Mg、Cu、Mo、Co等作用：Fe是藻类细胞色素和许多酶的组成成分

Mg是叶绿素的构成元素；

Co对能够合成VB12的蓝藻有增殖促进作用。

其中，Fe和Mn最为重要，因为一方面这两种元素对赤潮生物增殖有强烈的刺激作用。另一方面它们在海水中的溶解度很低，只有当它们与某些有机物结合形成螯合物时溶解度才有所提高。

4.海水养殖——诱发赤潮的因素之一

随着全国沿海养殖业的大发展，尤其是对虾养殖业的蓬勃发展，也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中，人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善，往往造成投饵量偏大，池内残存饵料增多，严重污染了养殖水质。另一方面，由于虾池每天需要排换水，所以每天都有大量污水排入海中，这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物，加快了海水的富营养化，这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境，使其增殖加快，特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见，海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。

5.温度和盐度

南方海区的赤潮多发生在春、夏之交，而北方海区的赤潮多见于7-10月，都与水温升高以及因雨季而引起的海区盐度降低相符合。

海水的温度是赤潮发生的重要环境因子，20-30℃是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26-37的范围内均有发生赤潮的可能，但是海水盐度在15-21.6时，容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件，易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用，使海底层营养盐上升到水上层，造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升，引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛，特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料，促使夜光藻急剧增殖，从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。

据监测资料表明，在赤潮发生时，水域多为干旱少雨，天气闷热，水温偏高，风力较弱，或者潮流缓慢等水域环境，还与纬度位置、季节、洋流、海域的封闭程度等自然因素有关。（二）赤潮发生的基本过程

1．起始阶段

赤潮生物开始繁殖或胞囊大量萌发，竞争能力较强的赤潮生物可逐渐发展到一定的种群数量。

2．发展阶段

赤潮生物呈指数式增长并迅速形成赤潮，同时原先的共存种多数被抑制或消失，也可能有个别种随赤潮出现而有增长。

3．维持阶段

这一阶段的时间长短主要取决于水体的物理稳定性和各种营养物质的消耗和补充状况。4．消亡阶段

营养物质耗尽又未能及时得到补充，或遇台风、降雨等各种引起水团不稳定性的因素，或温度的突然变化超过该种赤潮生物的适应范围，造成赤潮生物大量死亡，赤潮现象就逐渐或突然消失。（一）赤潮预测预报1.根据水化特征的预测

目前已提出一些以氮、磷、化学耗氧量等参数组成的富营养化程度判断公式可供实践上应用。应特别注意那些具有促进赤潮发生的微量物质的供应量，其中最受重视的是Fe和Mn。2.根据水温、盐度和气象条件的预测

气象条件包括风、气压等因素，很多赤潮事例表明，当其他条件具备时，若天气形势发展比较稳定，海区风平浪静，阳光充足、闷热的日子里，就有可能发生赤潮。三、赤潮的预测预报和防治对3．根据生物学特征的预测

（1）赤潮生物的增殖速度

（2）叶绿素a的变化（3）“种子场”的调查在实际工作中对上述几种预测赤潮的依据应尽可能考虑多项目连续跟踪和综合性分析判断，才能获得较为准确的预测预报效果。

1．富营养化物质入海负荷的控制2．海区自身污染控制3．富营养化水体和底质的改善第十三章保护海洋生物多样性

学习目的：掌握生物多样性的基本概念、内涵和海洋生物多样性的特点；了解海洋生物多样性为人类提供的各种服务功能、人类对海洋生物多样性的严重威胁以及保护海洋生物多样性的基本原则和途径；初步了解对退化生态系统的基本特征、受损生态系统恢复的生态学原则和基本途径。第一节生物多样性概念及其与人类的关系

一、生物多样性的定义和内涵

生物多样性（biodiversity）是指栖息于一定环境的所有动、植物和微生物物种、每个物种所拥有的全部基因以及它们与生存环境所组成的生态系统的总称。因此，生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个基本层次。

生命有机体的种类和变异性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，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统和自然景观。生物多样性是人类生存和发展的基础，它与全球变化和可持续发展被列为当代生态学和环境科学的三大前沿领域。

物种多样性（speciesdiversity）是指地球上生命有机体的多样化，它是生态系统的基本组分，也是基因和染色体的载体，在生物多样性三个基本层次中，物种多样性是最明显、最直观的一个层次。

物种多样性产生的根本原因在于物种的形成与不断分化。物种形成是指物种数量的增加，主要形式为地理成种(异域成种)，其次为非地理成种（包括杂交成种和多倍化成种）。（一）物种多样性

关键种假设：一些物种对维持系统稳定性和完整性具有重要作用。冗余假设（功能补偿假设）：物种在功能上有相当程度的重叠，一个种的丢失不会对生态功能发生影响。铆钉假设：物种相互制约，一个种丢失，都存在使群落或系统过程发生改变的概率，每一物种具有同样重要的功能。物种在生态系统中功能中的作用：

从总的物种数来说，陆地的物种数要远多于海洋。然而，从大的分类单元看，海洋中生活的门类大大超过陆地。在此意义上，海洋的物种多样性程度比陆地高。

在36个动物门中，海洋生物就有35个门，有13个门是海洋特有的；而陆地生物11个门中仅有1个门是特有的，淡水生物没有特有的门。

多样性水平在纬度分布上有很大差异，热带地区的物种多样性比温带、寒带的高得多。热带海洋的珊瑚礁与陆地的热带雨林一样都是物种最丰富的地区。

遗传多样性也称基因多样性（genediversity）

广义上可以理解为蕴藏于所有动、植物和微生物有机体中的遗传信息的总合；狭义上可以理解为种内不同种群之间或一个种群内不同个体之间的遗传变异的总和。

（二）遗传多样性

一个物种遗传变异愈丰富，则它对环境变化的适应性就愈强。反之，遗传多样性贫乏的物种，在进化上的适应性就较差。分布地域广、寿命长、基因交流频繁，处于演替末期阶段群落中的物种也具有较高的遗传变异水平。生态系统多样性（ecosystemdiversity）是指生物群落与生境类型综合体的多样性（栖息地、生物群落和生态过程的多样化，以及生态系统内栖息地差异和生态学过程变化的多样化），它是生物多样性的最高层次，也是物种多样性和遗传多样性存在的基本保证，同时也是人类必不可少的发展空间和生存条件。包括生境多样性、群落多样性、生态过程多样性。生态系统的多样性不仅包括环境和生物群落类型的多样化,还包括结构与功能统一的多样性及其动态。生态系统的环境（生境）与其生物组成是统一整体，当一个自然生态系统被破坏或消灭后，其中的物种赖以生存的条件也就恶化或不存在，必然引起物种多样性和基因多样性的下降或消失。因此，生态系统多样性是物种多样性和遗传多样性存在的基本保证。（三）生态系统多样性（一）食品、药物和工业原料海洋为人类提供的食物总量仅占人类消费总量的2%，但人类消费的高质量蛋白质约有20%来自海洋大型海藻（如海带、紫菜、石花菜等）也是重要的食物品种海洋生物可能是一个潜在的药材宝库，开发利用前景十分广阔，不过必须注意保护和管理化工原料：江蓠、石花菜是生产琼脂和鹿角胶的原料、螺旋藻、红树林的药用价值、造礁珊瑚的骨骼。二、海洋生物多样性与人类的关系生物泵是调节大气CO2水平、维持全球气体平衡、减轻温室效应的最重要过程。沿海海草场、红树林和珊瑚礁等生态系统却有保护海岸的作用。此外，红树林也有清除溶解营养物质和净化水质的作用。陆地：涵养水源、保护农田等（二）保护人类生存环境的作用休闲旅游：生态旅游业的基础，具美学、娱乐价值。科研：进行从基因到生态系统的各个层次的的研究，如基因工程（转基因、杂交等）。教育：涉及伦理道德的范畴，呼唤人类天性以及教育人类与自然协调相处。（三）海洋生物多样性的其他功能第二节海洋生物多样性面临的威胁

物种受威胁等级：⑴灭绝种：在野外已有50年肯定没有被发现

⑵濒危种：面临灭绝危险，如果致危因素继续存在，就不可能生存。

⑶易危种：如果致危因素继续存在，可能很快成为濒危种的类群。

⑷稀有种：在全世界总数量很少，但目前尚不属于濒危种、易危种的类群。

⑸未定种：已知属于上述濒危种、易危种、稀有种，但无充分资料说明它究竟属于哪一类。⑴地理分布区狭窄的物种，如海岛；⑵只有一个和少数几个种群的物种，如美洲西南部的斑鳉，一个种群只生活在一个池塘或湖泊中；⑶种群规模小的物种，对随机事件和环境改变较脆弱；⑷需要较大生活空间的物种，如候鸟、洄游性鱼类；⑸体型较大的物种，因有较大经济价值易收过度利用；⑹增长速率低的物种；⑺不能有效扩散，难以穿越道路、农田和人为破坏的区域；⑻很少遗传变异的物种，难以应付新的病害、捕食者和其它变化；⑼需要特殊生态位的物种，如湿地植物需要特殊而有规律的水位变化；⑽以稳定生态环境为特征的物种，如珊瑚；⑾长期或暂时群聚的物种；⑿具有极高经济价值而被人类猎取或收获的物种。易灭绝物种的特性：（一）海洋鱼类的过度捕捞

我国东、黄海在20世纪50~60年代是以底层鱼类（带鱼、小黄鱼）为主，70年代初以中上层鱼类（太平洋鲱鱼）为主，随后有蓝点马鲛和鲐鱼，至80年代和90年代小型中上层鱼类（如黄鲫、鳀鱼）为主。目前鳀鱼资源量已出现下降迹象，小型鱼类（如玉筋鱼）明显增加。

南极的商业性捕鲸使鲸的数量急剧下降，结果以南极磷虾为食物的动物数量上升了。

一、海洋生物资源的过度利用

从1940年至1986年间，商业性捕鲸者捕杀了大约50万头鲸。

无齿海牛（Hydrodamalisgigas）已经在1768年灭绝，从它被发现到灭绝仅27年。鲨鱼也是被大量捕杀的对象。

鸟类、爬行类等也面临人类过度捕杀的局面。很多海洋无脊椎动物也被过度采捕，如珊瑚礁的各种美丽漂亮的珊瑚以及一些腹足类软体动物（如法螺）都被大量采捕作为观赏、古玩商品出售。（二）其他海洋生物的过度利用（一）底层拖网对海床环境的破坏（二）人为改变沿岸区的自然环境

1.砍伐红树林和改造盐沼滩

2.采挖珊瑚礁：防止旅游业的恶性循环3.港工建设对生境的破坏

二、人类活动对海洋自然环境的破坏

自20世纪50年代以后，随着现代工农业的发展、沿海人口剧增和海上活动频繁（包括石油开采和过度的水产养殖），海洋对污染物的负荷大大超过海洋的自净能力。特别是在近岸内湾，污染物的大量积聚使环境大为恶化，很多生物群落遭到灭顶之灾。（三）污染（一）生物入侵的概念物种流（speciesflow）物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态物种流包括三层含意：①生物与环境相互作用所产生的时间、空间变化过程；②物种在系统内或系统间的格局与数量动态，反映寄生、捕食、共生等物种关系；③群落物种组成，营养结构变化，外来种与本地种的相互作用，系统对物种增加与空缺的反应。三、生物入侵所谓生物入侵（exoticsinvasion）或称生态入侵、生物污染，是指由人类活动有意或无意引入历史上该区域尚未出现过的物种，从而可能造成入侵地生物群落结构与生态功能的巨大变化。外来种的引入包括无意的和有意的引入两种情况。入侵的四个阶段：①侵入；②定居；③适应；④扩展生物入侵对当地生物群落和生物多样性的影响可能有以下三种情况：（1）对入侵地生物群落有明显不利影响，有时是毁灭性的灾难；（2）没有明显的影响；（3）对入侵地生态系统有积极意义。

生物入侵对当地原有生物群落和生态系统的稳定性可能造成极大威胁，导致群落结构变化、生境退化、生物多样性下降、病害频发甚至导致原有生态系统崩溃的严重后果。（二）生物入侵的生态学后果1.入侵物种比当地物种有更高的种群增殖力；2.生物群落的关键种具有控制群落种类组成、物种多样性等群落结构的功能；3.外来种可能携带各种病原体间接引起入侵地生物暴发新的病害。4.外来物种改变当地生物的遗传多样性。5.入侵种的迅速蔓延，使原有自然生物群落的生境退化或遭到严重破坏。原因：四、全球气候变化对海洋生物多样性的潜在威胁

全球变化指地球生态系统在自然和人为影响所导致的全球问题及其相互作用下变化的过程。全球变化包括全球气候变化、土地利用和覆盖的变化、全球人口增长、大气成分变化、生源物质生物地球化学循环的变化和生物多样性丧失等方面。这些变化既相互独立，又相互影响。（1）海洋环流和上升流的改变；（2）温室效应使北极和南大洋海冰生态系统迅速萎缩；（3）很多热带生物与极区生物一样，是在接近于温度最高极限的条件下生存，温度再升高可能将造成它们的死亡；（4）温室效应引起气候的变化将使高纬度地区降水增加，河水入海量随之增加，低纬度自然河流水量减少，这两种情况对河口区生态系统都有重要影响。（一）海洋水温上升的效应

海平面上升可引起海岸生态系统向陆地后退，使沿岸生态系统（红树林、珊瑚礁、盐沼、河口、潮间带等）更易受台风、洪水、风暴潮的侵袭。海面上升最终可能淹没或部分淹没一些岛屿，消灭其中大部分物种。

也有人提出，人类活动可能使一些物种因旧生境不适合而又没有新生境可迁移而趋于灭绝。但是，对于一个具有基因差异的不同种群的大洋广布物种，当全球环境发生变化时，又是形成新物种的时机。第三节保护海洋生物多样性的原则与途径

一、保护现存海洋生物多样性

（一）树立正确的生态观，停止继续损害海洋生物多样性的行为

（1）树立与自然协调相处的观点（2）树立生态系统的整体观（3）树立可持续发展的观点

保护生物多样性意味着保护现在和将来可以利用的生物资源。

保护最大的物种多样性并不总是等于保护了一个生态系统中最有价值的部分，应在濒危物种、特有种的保护、挽救和关键生境的保护的基础上，同时也要注意还未受威胁的那些种及其组成的群落和生境的保护。采取有效措施制止海洋生物多样性继续受到人类活动的损害，包括（1）禁止继续过度捕捞海产品和不合理的捕捞方法；（2）禁止不合理的海洋开发活动，避免海洋环境（特别是沿岸环境）继续恶化；（3）严格控制污染物的入海量，按照海洋自净能力接受陆地的各种污染物质；（4）防止过度养殖、优化养殖水域生态系统；（5）对引种持慎重态度和防止无意引种对当地物种的危害；（6）控制养殖种群的扩散，预防物种遗传多样性的丧失；（7）严格按照旅游资源负载能力，合理发展旅游业。

自然保护区（NatureReserves）：通过立法以达到保护某种自然资源或具有特殊意义景观环境的特定区域。自然保护区的类型：⑴自然生态系统自然保护区；⑵野生生物自然保护区；⑶自然遗迹自然保护区。（二）建立自然保护区

海洋自然保护区（marinenaturereserves）就是指以保护海洋为目的，在海域、岛屿和海岸带对选择的保护对象，依法划出一定的面积予以特殊保护和管理的区域。建立海洋自然保护区是保护海洋生物多样性的一项重要措施。

建于1975年的澳大利亚大堡礁海洋公园是世界上最好的也是最大的海洋自然保护区，是地球上具有世界意义的自然地貌。1.海洋自然保护区建立自然保护区是一种动态的就地保护（insitupreservation）措施，是对海洋生物栖息环境的保护，保护物种的遗传多样性和保护物种继续进化的潜力，保证与大自然协同进化的一种保护措施，是一种动态型的保护，也是最有效的一种保护。2.建立海洋自然保护区的意义对保护海洋生物多样性具有重大的战略意义：（1）海洋自然保护区既能较完整地为人类保存一部分有代表性的海洋生态系统的天然“本底”；（2）海洋自然保护区是野生生物种的天然贮存库，能为大量物种提供栖息、生存和保持进化过程的良好条件，有效地保护生物物种多样性，尤其是保护珍稀、濒危的物