海洋生物资源的合理开发与利用

淮海工学院计算机工程学院论文报告课程名：海洋学题目：海洋生物资源的合理开发与利用海洋生物资源又称海洋水产资源。指海洋中蕴藏的经济动物和植物的群体数量，是有生命、能自行增殖和不断更新的海洋资源。其特点是通过生物个体种和种下群的繁殖、发育、生长和新老替代，使资源不断更新，种群不断补充，并通过一定的自我调节能力达到数量相对稳定。海洋生物资源按种类分为：①海洋鱼类资源，占世界海洋渔获量的88％。其中以中上层鱼类为多，约占海洋渔获量的70％，主要有鳀科、鲱科，鲭科、鲹科、竹刀鱼科、胡瓜鱼科和金枪鱼科等。底层鱼以鳕产量最大，次为鲆、鲽类。经济鱼类中，年渔获量超过100万吨的有：狭鳕（明太鱼）、大西洋鳕、毛鳞鱼、远东沙瑙鱼、美洲沙瑙鱼、鲐、智利竹荚鱼、秘鲁鳀、沙丁鱼和大西洋鲱等10种；②海洋软体动物资源，占世界海洋渔获量的7％，包括头足类（枪乌贼、乌贼、章鱼），双壳类（如牡蛎、扇贝、贻贝）及各种蛤类等；③海洋甲壳类动物资源，约占世界海洋渔获量的5％，以对虾类（如对虾、新对虾、鹰爪虾）和其它泳虾类（如褐虾、长额虾科）为主，并有蟹类、南极磷虾等；④海洋哺乳类动物，包括鲸目（各类鲸及海豚）、海牛目（儒艮、海牛）、鳍脚目（海豹、海象、海狮）及食肉目（海獭）等。其皮可制革、肉可食用，脂肪可提炼工业用油。其中鲸类年捕获量约2万头；⑤海洋植物，以各类海藻为主，主要有硅藻、红藻、蓝藻、褐藻、甲藻和绿藻等11门，其中近百种可食用，还可从中提取藻胶等多种化合物。当前世界海洋生物资源利用很不充分，捕捞对象仅限于少数几种，而大型海洋无脊椎动物、多种海藻及南极磷虾等资源均未很好开发利用；捕捞范围集中于沿岸地带，仅占世界海洋总面积7.4％的大陆架水域，却占世界海洋渔获量的90％以上。据估计，海洋中有机物平均单产为50克碳/米2·年，每年有200亿吨碳转化为植物；海洋每年可提供鱼产品约2亿吨，迄今仅利用1/3左右。海洋生物资源进一步开发利用的途径为一开发远洋（如南大洋）和深海的鱼类及大型无脊椎动物，首先是水深200～2000米及更深处的资源。二开发海洋食物链级次较低的种类，如南极磷虾资源。三大力发展大陆架水域的海水养殖和增殖业（如放养鱼、贝类和虾等），实现海洋水产生产农牧化。第一节海洋生物资源概况1、浅海生物资源鱼类头足类游泳甲壳类据中国海岸带和滩涂资源综合调查（1980－1987）等深海15～20m的浅海水域共获得生物589种，其中鱼类480种，头足类29种，甲壳类79种和肢口类鲎1种。鱼的种类对人类而言，鱼类是经济价值最高的海洋生物，海洋鱼类是非常重要的蛋白质来源。鱼类属于脊椎动物亚门（Vertebrata），脊椎动物与其他脊索动物的不同之处在于它们具有脊椎骨（backbone,orvertebralcolumn,orspine），对位于其中的神经索起到保护的作用，神经索的前末端是复杂的大脑。脊椎动物的身体为两侧对称，具有内骨骼。鱼类是现存最古老且结构最简单的脊椎动物，它们也是种类和个体丰度最高的脊椎动物，大约27,000个物种占了地球脊椎动物种类的一半左右。58%的鱼类物种是海洋生活的。鱼类被划分为3大类群，即无颔鱼、软骨鱼和硬骨鱼。头足类中国海已发现头足类91种。主要捕捞种类有日本枪乌贼、太平洋斯式柔鱼、短蛸、火枪乌贼和双喙耳乌贼等。头足类软体动物中最高等的类群。它们有一对非常发达的大眼睛，视力极好。而且大多数游泳速度很快，有“海洋火箭”之称。常见的有乌贼和章鱼。其中生活在深海中的大王乌贼体重可达30吨。游泳甲壳类目前已知中国海虾类约有300多种，蟹类600多种和口足类数十种2、滩涂生物资源中国海沿岸滩涂总面积为19660km2，生物种类为1544种，其中无脊椎动物1173种，占总种类73％，鱼类51种占3％，植物320种占21％（其中藻类占植物总种数的98％）。3、药用生物资源目前已知具有药用作用的海洋生物有1556种，其中动物1431种，藻类125种，它们分别隶属海洋细菌、真菌、植物和动物的各个门类。海洋药用植物现知100多种，研究较多的为海洋藻类中的药用种类。主要分布在蓝藻门（Cyanophyta）、绿藻门（Chlorophyta）、褐藻门(Phaeophyta)、金藻门（Chrysophyta）、甲藻门（Pyrrophyta）和红藻门(Rhodophyta)。已知中国有海洋药用植物100多种。如公元1世纪左右的《神农本草经》记载海藻（指的是羊栖菜Sarassumfusiforme）“味苦寒,主瘿瘤气，颈下核，破散结气，痈肿症瘕坚气”等。紫菜(Porphyra)可以防治甲状腺肿大、淋巴结核，近年来发现它能去除血管壁上积累的胆固醇，有软化血管、降低血压、预防动脉硬化的效用。海带(Laminariajaponica)的提取物和制剂有缓解心绞痛、镇咳、平喘的功效，可治高胆固醇、高血压、动脉硬化症。海洋药用动物海洋动物的各个门类几乎都有，现知在1000种以上，研究较多的为腔肠动物、海洋软体动物、海洋节肢动物、棘皮动物、海洋鱼类、海洋爬行动物和海洋哺乳动物的一些种类。药用腔肠动物有数十种,分布在水螅虫纲(Hydro-zoa)、钵水母纲（Scyphozoa）和珊瑚虫纲(Anthozoa)中。如《本草纲目拾遗》中指出：白皮子(指海蜇Rhopi-lemaesculenta)“味咸涩,性温,消痰行积,止带祛风”，用于妇女劳损、积血带下和小儿风疾、丹毒等。柳珊瑚(Plexaurahomomalla)的前列腺素衍生物，可用于节育、分娩、人工流产、月经病、胃溃疡和气喘，还有调节血压和代谢的作用。药用软体动物有数百种,中国已知有130多种，分属海洋软体动物中的多板纲(Polyplacophora)、双壳纲(Bivalvia)、腹足纲(Gastropoda)和头足纲（Cephalo-poda）。如成书于战国时代中国最早的医学文献《黄帝内经》中，记载有以乌(即乌贼)骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯。《神农本草经》记载近江牡蛎(Ostreariv-ularis)等6种海洋药用软体动物。贻贝（Mytilusedu-lis，俗名淡菜）能养肾清补、降低血压、抗心律失常。珍珠能抑制老人脂褐素增多，促使细胞增强活力，延缓细胞老化，起到抗衰老的功效。药用节肢动物研究较多的是海洋甲壳动物软甲纲（Malacostraca）中十足目（Decapoda）的种类，主要包括虾类、寄居蟹（或寄居虾）类和蟹类，以及肢口纲(Merostomata)中的鲎类。如寄居蟹有清热散血、滋阴补肾、壮阳健胃、除湿热、利小便、破瘀解毒、消积止痛、抑制胆固醇、治心血管病等功效，而且含有抑瘤成分。已知中国有寄居蟹类93种。对虾(Penaeus)有补肾壮阳功能，可治神经衰弱、手足搐搦、乳疮、头疮、全身瘙痒、皮肤溃疡、疥癣等疾病。中国鲎(Tachypleustridentatus)的血液制成的鲎试剂，能检测细菌内的毒素和热原，已广泛应用于临床和制药工业。药用棘皮动物现知数十种,主要分布在海参纲(H-olothurioidea)、海胆纲(Echinoidea)和海星纲(Aste-roidea)中。如刺参(Apostichopusjaponicus)有补肾壮阳益气补阴、通肠润燥、止血消炎等功能,用于肾虚阳萎肠燥便秘肺结核再生障碍性贫血糖尿病癫病十二指肠溃疡小儿麻疹等。紫海胆(Anthocidariscrassispina)有制酸止痛、清热消炎的功效，用于胃及十二指肠溃疡、甲沟炎等。由陶氏太阳海星(Solasterdawsoni)和罗氏海盘车(Asteriasrollestoni)制成的海星胶代血浆，效用很好。药用鱼类现知数百种,海洋鱼类的3个纲，圆口纲(Cyclostomata)、软骨鱼纲(Chondrichthyes)和硬骨鱼纲(Osteichthyes)均有。已知中国有200种以上。如海洋鱼类普遍含有廿碳五烯酸（Eicosapentaenoicacid），现已证实它具有防治心血管疾病的功用。鲨鱼中的角鲨烯（Squalene）有抗癌的用途。海马（Hippocampus）、海龙（Synnathus）是早已闻名的中药，具有补肾壮阳、散结消肿、舒筋活络、止血止咳等功能，主治神经衰弱、妇女难产、乳腺癌、跌打损伤、哮喘、气管炎、阳萎、疔疮肿毒、创伤流血等。鲻（Muilcephalus）和棱(Lizacarinatus)有健脾益气、消食导滞的效能，用于消化不良、小儿疳积、贫血等。药用爬行动物现知数十种，包括海蛇类和海龟类。如玳瑁(Eretmochelys)为名贵中药。海龟胶有滋阴、潜阳、柔肝的功效。海蛇类均有药用价值，海蛇肉能滋补强壮，海蛇胆有行气化痰、清肝明目等效能，海蛇血能补气血、壮筋骨，海蛇油用于治疗冻伤、烫伤、皮肤皲裂，海蛇酒有驱风活血、止痛等作用。药用哺乳动物它主要分布在海洋哺乳动物的鲸目(Cetacea)、鳍脚目(Pinnipedia)。中国现知有十多种。如真海豚（Delphinusdelphis）的脂肪、肝、脑垂体、胰、卵巢等均可药用，能提制抗贫血剂、胰岛素，以及催产素和促肾上腺皮质激素等多种激素。斑海豹(Phocavitulina)雄性的阴茎和睾丸入药(即海狗肾),有补肾壮阳、益精补髓的功效，用于虚损劳伤、阳痿精衰、腰膝痿弱等；脂肪入药（即海狗油）有润滑肌肤、解毒的效用，用于治皮肤皲裂、冻伤等；肝和胆可治肋膜炎等。第二节：海洋生物资源开发利用以海洋生物为基础原料，生产各种有用物质。随着海洋生物技术的进一步开发应用，可以肯定，还将有更多更新的海洋生物所独有的重要物质会被不断的开发利用。它包括：食品药物新材料能源物质海洋生物农药、肥料食品全球海洋总的渔获量，已经成为世界上动物蛋白的最大源泉，来自海洋的动物蛋白占人类所需动物蛋白的20%左右。值得注意的是，这些水产品的加工率（折合原料计），发达国家为70%，我国仅为30%。海洋生物技术的运用，必将提高渔获物的加工率，提高水产品的利用率。药物海洋生物是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来，已从海洋生物中分离得到6000余种结构明确的化合物，且其中有近3000种具有一定的生理活性。这些活性独特化合物的结构，给药物学家提供了难得的药物设计分子模型，启迪着他们的药物设计思维。新材料利用海洋生物各种特性和能力，合成和生产其他新材料。例如美国科学家正在研究把银胶菊基因转移到海藻，企图利用蓝藻大量生产天然橡胶；日本TDK公司从1988年起与东京农业研究所合作，研究从磁细菌生产超高密度的磁性记录材料。这些都是海洋生物技术的应用成果。能源物质国外有些研究机构正在研究开发产氢藻和产油藻，利用固定化藻类生产氢能。美国海洋能源研究所已开发出从养殖海藻提取燃油的实用技术。每平方米水面的海藻每年可提取燃油150升以上。据推测，21世纪将出现以海藻为原料生产氢燃料的行业。海洋生物农药、肥料海水增养殖。这是海洋生物技术的另一重要领域，是海洋农牧化的主要技术支撑，也是提高水产品产量的重要途径。目前，它对海水养殖的主要贡献之一是用基因工程培育了优良品种，近年来最大的成功是转基因鱼的培育；利用细胞融合技术来改变某些经济鱼类习性，培育特殊用途的藻类也都获得了成功。它对海水养殖的第二个主要贡献，就是用分子生物学方法对鱼类病原体进行了灵敏快速的诊断。第三节：海洋生物资源的保护与科学管理面对21世纪谁来养活中国人的命题，我国应实施“立足平原，上山下海”的跨世纪国土开发战略。我国海洋生物资源潜力巨大，如果提高科学技术和科学管理水平，海洋生物资源完全可能成为下一世纪我国重要的食物来源和战略后备基地。但是随着过度捕捞和沿海的不合理开发利用活动，其生态环境问题日益突出，海洋生物资源已受到严重破坏，必须对海洋生物资源的可持续发展引起足够重视。1我国海洋生物资源潜力巨大我国海洋生物资源高达20278种，其中鱼类3032种、螺贝类1923种，蟹类734种、虾类546种，藻类790种。其中，作为经济捕捞对象，在渔业统计和市场上列名的有200多种，这些足以表明我国海洋水产生物的资源丰富和物种丰富度高。我国的海洋渔场是世界上重要的渔场之一，如