全球變化下的我國海洋生態(tài)安全建設(shè)初探

陳述尚

（青島市城陽第一高級中學, 山東 青島 266108）

全球變化下的我國海洋生態(tài)安全建設(shè)初探

陳述尚

（青島市城陽第一高級中學, 山東 青島 266108）

海洋是一個重要的生態(tài)系統(tǒng)，在社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位日益重要。全球變化是一個不爭的事實，它對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響表明，海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨危機，加強海洋生態(tài)安全建設(shè)刻不容緩。本文分析了目前的海洋生態(tài)環(huán)境問題，特別是生物入侵、海洋環(huán)境污染、過度捕撈等，基于這些基礎(chǔ)，本文嘗試提出海洋生態(tài)安全建設(shè)的幾個重要方面。

海洋生態(tài)安全；全球變化；生物入侵

海洋是全球生命支持系統(tǒng)的一個重要組成部分。21世紀是海洋的世紀，許多國家或地區(qū)都把海洋開發(fā)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略計劃中，使其成為國民經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。我國海域遼闊，陸架寬廣，沿海地區(qū)以占13%的陸地面積承載了全國40%以上的人口，創(chuàng)造了60%以上的國民生產(chǎn)總值，但是近年來由于人類的不合理活動和全球變化的影響，海洋生態(tài)環(huán)境問題日益凸現(xiàn)，海洋尤其是近海地區(qū)正承受著越來越大的壓力。因此，全面認識海洋生態(tài)環(huán)境問題，了解和認識我國近海生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，加強海洋生態(tài)安全建設(shè)，以求健康持續(xù)地利用其環(huán)境與資源，不僅是我們所面臨的挑戰(zhàn)之一，也是實現(xiàn)海洋和國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

一、海洋生態(tài)安全的提出

國際應(yīng)用系統(tǒng)研究所（IASA, 1989）提出的概念為：生態(tài)安全是指在人的生活、健康、安樂、基本權(quán)利、生活保障來源、必要資源、社會次序和人類適應(yīng)環(huán)境變化的能力等方面不受威脅的狀態(tài)，包括自然生態(tài)安全、經(jīng)濟生態(tài)安全和社會生態(tài)安全，組成一個復合人工生態(tài)安全系統(tǒng)。狹義的生態(tài)安全是指自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)的安全，即生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康的整體水平。生態(tài)系統(tǒng)健康是環(huán)境管理的一個新方面和新目標。通常認為，功能正常的生態(tài)系統(tǒng)可稱為健康系統(tǒng)，它是穩(wěn)定的和可持續(xù)的，在時間上能夠維持它的組織結(jié)構(gòu)和自治，以及保持對脅迫的恢復力；反之功能不完全或不正常的生態(tài)系統(tǒng)，即不健康的生態(tài)系統(tǒng)，其安全狀況則處于受威脅之中。如果說生態(tài)系統(tǒng)健康診斷是對所研究的特定生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量與活力的客觀分析，那么生態(tài)安全研究則是從人類對自然資源的利用與人類生存環(huán)境辨識的角度來分析與評價自然和半自然的生態(tài)系統(tǒng)，因而它帶有某種先驗性。

筆者認為海洋生態(tài)安全可以指人類的生存和發(fā)展不受海洋環(huán)境惡化的威脅。生態(tài)安全是國家生態(tài)安全的一部分，海洋生態(tài)安全又是生態(tài)安全的一部分，對它的破壞將直接影響到海洋系統(tǒng)的健康和完整，影響人類對自然資源的利用，威脅經(jīng)濟的發(fā)展和人類的生存。

二、全球變化下的海洋生態(tài)安全現(xiàn)狀

海洋生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供商品和服務(wù)，還對地球系統(tǒng)功能運行發(fā)揮巨大作用。如果海洋系統(tǒng)中發(fā)生的自然過程和生物地球物理化學過程發(fā)生變化，無論是自然變動還是人為原因，都可能產(chǎn)生嚴重的后果。全球變化在某種程度上對海洋生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了威脅，這是一個不容置疑的事實。因此，要最大程度地減小全球變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的負面影響，必須要正確認識當前的海洋生態(tài)安全現(xiàn)狀。

1.自然變動帶來了潛在的生態(tài)危機

(1)海平面上升

全球變暖的后果之一是海平面上升。在未來100y內(nèi)，如果海平面上升速度達到4—6mm/y，再加上沿岸地區(qū)的地面沉降，相對海平面上升的幅度會更大。海平面上升，會導致許多濕地和淺灘被淹沒，并使生活在這些地區(qū)的紅樹林、珊瑚和海藻等面積下降，威脅沿海地區(qū)的居民和生態(tài)系統(tǒng)。到2100年，海平面如果上升50cm，美國周邊的沿岸濕地會失去10360km2。另據(jù)推算海平面平均上升25cm，將使美國港灣褐對蝦的產(chǎn)量下降25%，上升34cm則下降到40%[1]。

(2)水溫變暖

海水溫度上升主要表現(xiàn)在海洋的上層，在1200米深度以上。水溫變化明顯地影響著生物物種以及物種和生態(tài)過程的相互作用。水溫的升高會對魚類時空分布和地理種群數(shù)量產(chǎn)生影響，最終導致以浮游動植物為餌的上層食物網(wǎng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性的改變，從而對漁業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。因群落結(jié)構(gòu)的變化引起的漁業(yè)衰退往往比捕撈過渡更加緩慢與長久，而且有些是用禁漁、休漁和限漁等方法無法恢復的。其中，加拿大、日本、英國和美國的科學家分析了近40年來北半球寒溫帶海水溫度與紅大馬哈魚棲息范圍的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)未來海洋表層水溫變暖的趨勢使極具經(jīng)濟價值的紅大馬哈魚等從太平洋的絕大部分水域消失。

(3)臭氧層破壞

臭氧的作用在于能夠吸收太陽光里的紫外線輻射。當平流層的臭氧層受到破壞時，到達地球表面的紫外線輻射自然增強。許多研究表明了紫外線輻射對包括浮游植物在內(nèi)的水生微小生物的生長和繁殖具有損傷作用，導致水域基礎(chǔ)生產(chǎn)力下降。Hader等人推測，臭氧含量減少16%將使全球基礎(chǔ)生產(chǎn)量損失15%[1]。紫外線輻射對大型水生生物的卵和幼蟲都具有一定的殺傷力，而絕大多數(shù)海洋動物在其生物史都經(jīng)過浮游幼蟲階段，因而紫外輻射增強對海洋生物的影響幾乎遍及食物網(wǎng)的各個層次。

(4)氣候災害

熱帶氣旋、臺風、風暴潮、厄爾尼諾等災害會對影響區(qū)域的水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。特別是厄爾尼諾，雖在100多年前就有記載，但隨著全球變暖的進程，其發(fā)生的頻率、規(guī)模、持續(xù)時間和破壞力正在不斷地增加已是不爭的事實。一些氣候?qū)W家還認為，熱帶氣旋的頻率和嚴重程度將由此而增加。因為這些風暴將從溫度高的水體中吸收巨大的能量，沿海的珊瑚礁、紅樹林最易受到這些變化的影響，而且需要10年或更多的時間才能恢復過來。同時，最劇烈的臺風和颶風也影響到從這些生態(tài)系統(tǒng)中獲益的人類。

(5)海洋生態(tài)系統(tǒng)動力的變化

全球氣候變暖還會影響海洋的信風、洋流、海冰的分布、徑流量和鹽度等[2]，這些因素都直接與海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件密切相關(guān)，最終會影響海洋生物的生產(chǎn)力。如氣溫升高和季風改變會影響南極海冰的時空分布，而這對于南極磷蝦等海洋生物的分布、數(shù)量、群集和繁殖是至關(guān)重要的因素。

2.人類活動加劇了海洋生態(tài)破壞

人類活動對海洋生態(tài)的破壞大致表現(xiàn)在海洋生物入侵、海洋污染、漁業(yè)資源的過度捕撈等方面。

(1)海洋生物入侵

生物入侵能使土著海洋生物死亡，破壞生態(tài)環(huán)境；與土著生物雜交，產(chǎn)生遺傳污染；帶入病原生物，加劇海洋生態(tài)災害等。越來越多的數(shù)據(jù)表明生物入侵正在深刻改變著海洋的生態(tài)系統(tǒng)。在過去的20年間，大量的入侵事件發(fā)生在水體，其中亞洲蛤蜊在舊金山的入侵，斑馬貽貝在美國五大湖的入侵，櫛海蜇在黑海的入侵[1]。我國的生物入侵大部分為外來型，并有不斷加強的趨勢[3,4]。壓艙水、船底污損群落的活動，水產(chǎn)漁業(yè)和餌料物種及相伴隨的包括自由和安全的物種、運河的開通，由觀賞性種類養(yǎng)殖或放養(yǎng)所致的物種的釋放都可導致生物入侵。對海洋來說，河口常成為海洋的入侵點。

(2)沿海污染源較多

污染主要包括諸如海洋油污染、海洋重金屬污染、海洋熱污染、海洋放射性污染以及由于生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)牧業(yè)排水排放所產(chǎn)生的有機物污染等等。據(jù)國家海洋局監(jiān)測資料表明，渤海正成為一個藏污納垢的巨大垃圾場，在全國主要排污口年排入污水總量中，渤海就占了1/3，來自相鄰省份等的工業(yè)污水與農(nóng)業(yè)污水和生活污水以及石油污染大大超出了渤海的自凈能力。污染嚴重，不僅降低了水體自凈能力，也使近海氣候和環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。例如，海洋的石油污染油膜對氣候具有沙漠化效應(yīng)[5]，直接影響了海洋對氣候的調(diào)節(jié)作用；由于人為地把溫度超過4℃以上的熱水排入海中造成了熱污染，海水溫度不斷上升，破壞了動植物賴以生存的環(huán)境，直接威脅到動植物生存。此外，城市污水、富含有機物的工業(yè)廢水大量排海以及海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，使得海水富營養(yǎng)化程度加重，赤潮頻頻發(fā)生，其直接影響是提高了浮游植物生產(chǎn)力和生物量，間接影響是改變了浮游生物群落和底棲生物的群落結(jié)構(gòu)和季節(jié)循環(huán)，改變了傳統(tǒng)食物鏈的微生物環(huán)的能量負荷，引起了高營養(yǎng)級生物資源的變化，引起生物資源的死亡和生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

(3)過度捕撈

過度捕撈是造成海洋生物資源產(chǎn)量下降的重要原因。聯(lián)合國糧農(nóng)組織認為，世界上53%的漁船是多余的。[6]隨著人類捕魚技術(shù)的發(fā)展和沿海地區(qū)人類的高速增長，海洋的漁業(yè)資源正遭受著枯竭的危險。如我國渤海地區(qū)，作業(yè)的船網(wǎng)是幾年前的5倍，但魚的產(chǎn)量卻是幾年前的1/5，原來渤海灣盛產(chǎn)的鯧魚、帶魚、小黃魚和梭魚等魚類基本滅絕。

三、海洋生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)

1.威脅生態(tài)系統(tǒng)的健康與服務(wù)功能

海洋生態(tài)安全的破壞使得海洋生態(tài)的健康受到威脅，使生物多樣性減少，最終危害人類的健康以及影響對海洋資源的可持續(xù)利用。據(jù)估計，全世界由于人類活動而進入海洋的汞達10000噸，與目前世界汞的年產(chǎn)量相當。這些重金屬在海洋中被生物吸收，通過食物鏈一級級的傳遞、積累，最后導致魚體內(nèi)含有大量汞、鉛等，除了危害魚類本身，最終受害的是食用這些魚類的人類本身。如1953年在日本九洲發(fā)生的汞中毒事件，造成了255人死亡，2227人患了中樞神經(jīng)病。另如，2002年我國海域共發(fā)生赤潮79次，其中渤海13次，黃海4次，東海51次，南海11次，累計面積超過10000平方公里，造成海洋中生物的大量死亡，直接損失達2300萬元。[7]

2.海洋生態(tài)系統(tǒng)的完整性下降

由于海洋環(huán)境污染、近海開發(fā)、水溫異常等，一些重要的海洋生態(tài)系統(tǒng)正遭受著嚴重的破壞，生物多樣性銳減。我國天然紅樹林資源已從50年代的5.5萬km2減少到現(xiàn)在的1.5萬km2，約有73%的紅樹林消失。美國資源研究所表明，世界上58%的珊瑚礁有退化的危險，東南亞的珊瑚礁80%處于危險當中，美國的大部分珊瑚礁也面臨退化的危險，加勒比海2/3的珊瑚礁岌岌可危。[6]許多研究[8-10]還表明海洋中許多的動植物都經(jīng)受不住石油污染的侵擾。海洋生態(tài)破壞的直接后果則是海洋生產(chǎn)力的下降引起的海洋產(chǎn)業(yè)衰退以及沿海經(jīng)濟發(fā)展受到威脅。

3.影響海洋大氣環(huán)流

由于海洋的污染，改變了海面性質(zhì)，影響了海洋、海陸間水分循環(huán)，進而影響到整個地區(qū)的大氣環(huán)流。特別是當在熱帶地區(qū)發(fā)生較嚴重的石油污染或大規(guī)模的赤潮時，這種影響更為明顯。

四、加強海洋生態(tài)安全建設(shè)，實現(xiàn)海洋可持續(xù)發(fā)展

當前，人類對海洋的依賴越來越大，海洋在經(jīng)濟發(fā)展中的地位也越來越重要。海洋生態(tài)安全是海洋經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保證，但是目前所存在的海洋生態(tài)環(huán)境問題使得海洋的可持續(xù)利用面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該從維護國家安全、全球安全，維護人類自身安全的角度出發(fā)認識維護生態(tài)安全的重要性，建立與健全生態(tài)安全保障系統(tǒng)，為社會、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供不可缺少的基礎(chǔ)，因此加強海洋生態(tài)安全建設(shè)刻不容緩。

1.思想建設(shè)—海洋生態(tài)安全建設(shè)的前提

傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展模式是一種以犧牲環(huán)境來換取經(jīng)濟增長的模式。陳舊的觀念、淡薄的生態(tài)意識，僵化的生態(tài)環(huán)境治理思想和體制是導致生態(tài)環(huán)境惡化的重要原因。[11]因此思想建設(shè)是海洋生態(tài)建設(shè)的重要方面。加強宣傳教育，提高人的生態(tài)意識，使其充分認識海洋生態(tài)環(huán)境問題，在以后的生產(chǎn)生活中成為生態(tài)的維護者、宣傳者和建設(shè)者，促進可持續(xù)發(fā)展的實施。

2.海洋研究建設(shè)—海洋生態(tài)安全建設(shè)的基礎(chǔ)

海洋生態(tài)安全研究的內(nèi)容主要包括海洋生態(tài)系統(tǒng)健康診斷、服務(wù)功能的可持續(xù)性、生態(tài)安全預警，這是構(gòu)建海洋生態(tài)安全格局的基礎(chǔ)。此外，了解海洋系統(tǒng)，研究其動態(tài)變化和原因，也是其形成的重要條件，已成為保護海洋、開發(fā)海洋，實現(xiàn)人類同自然和諧發(fā)展不可缺少的科學基礎(chǔ)[12]。當前實施的TOGA(熱帶海洋與全球大氣計劃)、WOCE（全球海洋環(huán)流試驗）、IGBP計劃中的GLOBEC（全球海洋生態(tài)動力學研究）、LOCIZ（海陸間相互作用帶研究）、JGOFS（全球海洋通量聯(lián)合研究）、OCEANS(海洋生物地球化學和生態(tài)系統(tǒng)分析)，都是當今海洋科學研究的前沿領(lǐng)域，這對于我們了解和認識近海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和受控機制，持續(xù)健康地利用海洋資源，建立合理有效的管理和制約體制，具有重要意義。我國于2002年5月成功發(fā)射了第一顆海洋衛(wèi)星（HY—1），提高了海洋環(huán)境的監(jiān)測能力，在赤潮監(jiān)測預警中得到了應(yīng)用。未來的全球變化海洋研究[13]主要在以下幾方面展開，識別與全球變化有關(guān)的成分和過程以及在合適尺度上培養(yǎng)觀察它們的能力；培養(yǎng)海洋系統(tǒng)響應(yīng)自然和人類擾動的預測能力；評價及預測背景和使社會能對可持續(xù)的未來做出選擇。

3.管理建設(shè)—海洋生態(tài)安全建設(shè)的重要保障

隨著氣候與人類對海岸系統(tǒng)作用的不確定性的增加，解決可持續(xù)發(fā)展資源的利用與獲得這一問題，將會變得更困難。因此要發(fā)揮政府的行政職能，在海岸資源管理的基礎(chǔ)上，行政、立法、司法等有機結(jié)合，打破地區(qū)界限和地區(qū)分割，建立一體化的高效的海洋管理體系，將海洋資源管理從狹義的行政區(qū)劃管理走向以生態(tài)學和地理學邊界為依據(jù)的生態(tài)系統(tǒng)管理。同時政府要有效地利用科學信息來提出實際的問題解決方法，制定有效的政策措施。

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