全球变化下的我国海洋生态安全建设初探

陈述尚

（青岛市城阳第一高级中学, 山东 青岛 266108）

全球变化下的我国海洋生态安全建设初探

陈述尚

（青岛市城阳第一高级中学, 山东 青岛 266108）

海洋是一个重要的生态系统，在社会经济发展中的地位日益重要。全球变化是一个不争的事实，它对海洋生态系统的影响表明，海洋生态系统面临危机，加强海洋生态安全建设刻不容缓。本文分析了目前的海洋生态环境问题，特别是生物入侵、海洋环境污染、过度捕捞等，基于这些基础，本文尝试提出海洋生态安全建设的几个重要方面。

海洋生态安全；全球变化；生物入侵

海洋是全球生命支持系统的一个重要组成部分。21世纪是海洋的世纪，许多国家或地区都把海洋开发列入国家发展战略计划中，使其成为国民经济发展新的增长点。我国海域辽阔，陆架宽广，沿海地区以占13%的陆地面积承载了全国40%以上的人口，创造了60%以上的国民生产总值，但是近年来由于人类的不合理活动和全球变化的影响，海洋生态环境问题日益凸现，海洋尤其是近海地区正承受着越来越大的压力。因此，全面认识海洋生态环境问题，了解和认识我国近海生态系统的结构和功能，加强海洋生态安全建设，以求健康持续地利用其环境与资源，不仅是我们所面临的挑战之一，也是实现海洋和国家经济可持续发展的必由之路。

一、海洋生态安全的提出

国际应用系统研究所（IASA, 1989）提出的概念为：生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会次序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全，组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平。生态系统健康是环境管理的一个新方面和新目标。通常认为，功能正常的生态系统可称为健康系统，它是稳定的和可持续的，在时间上能够维持它的组织结构和自治，以及保持对胁迫的恢复力；反之功能不完全或不正常的生态系统，即不健康的生态系统，其安全状况则处于受威胁之中。如果说生态系统健康诊断是对所研究的特定生态系统质量与活力的客观分析，那么生态安全研究则是从人类对自然资源的利用与人类生存环境辨识的角度来分析与评价自然和半自然的生态系统，因而它带有某种先验性。

笔者认为海洋生态安全可以指人类的生存和发展不受海洋环境恶化的威胁。生态安全是国家生态安全的一部分，海洋生态安全又是生态安全的一部分，对它的破坏将直接影响到海洋系统的健康和完整，影响人类对自然资源的利用，威胁经济的发展和人类的生存。

二、全球变化下的海洋生态安全现状

海洋生态系统不仅为人类提供商品和服务，还对地球系统功能运行发挥巨大作用。如果海洋系统中发生的自然过程和生物地球物理化学过程发生变化，无论是自然变动还是人为原因，都可能产生严重的后果。全球变化在某种程度上对海洋生态系统构成了威胁，这是一个不容置疑的事实。因此，要最大程度地减小全球变化对海洋生态系统产生的负面影响，必须要正确认识当前的海洋生态安全现状。

1.自然变动带来了潜在的生态危机

(1)海平面上升

全球变暖的后果之一是海平面上升。在未来100y内，如果海平面上升速度达到4—6mm/y，再加上沿岸地区的地面沉降，相对海平面上升的幅度会更大。海平面上升，会导致许多湿地和浅滩被淹没，并使生活在这些地区的红树林、珊瑚和海藻等面积下降，威胁沿海地区的居民和生态系统。到2100年，海平面如果上升50cm，美国周边的沿岸湿地会失去10360km2。另据推算海平面平均上升25cm，将使美国港湾褐对虾的产量下降25%，上升34cm则下降到40%[1]。

(2)水温变暖

海水温度上升主要表现在海洋的上层，在1200米深度以上。水温变化明显地影响着生物物种以及物种和生态过程的相互作用。水温的升高会对鱼类时空分布和地理种群数量产生影响，最终导致以浮游动植物为饵的上层食物网发生结构性的改变，从而对渔业产生深远的影响。因群落结构的变化引起的渔业衰退往往比捕捞过渡更加缓慢与长久，而且有些是用禁渔、休渔和限渔等方法无法恢复的。其中，加拿大、日本、英国和美国的科学家分析了近40年来北半球寒温带海水温度与红大马哈鱼栖息范围的动态变化，发现未来海洋表层水温变暖的趋势使极具经济价值的红大马哈鱼等从太平洋的绝大部分水域消失。

(3)臭氧层破坏

臭氧的作用在于能够吸收太阳光里的紫外线辐射。当平流层的臭氧层受到破坏时，到达地球表面的紫外线辐射自然增强。许多研究表明了紫外线辐射对包括浮游植物在内的水生微小生物的生长和繁殖具有损伤作用，导致水域基础生产力下降。Hader等人推测，臭氧含量减少16%将使全球基础生产量损失15%[1]。紫外线辐射对大型水生生物的卵和幼虫都具有一定的杀伤力，而绝大多数海洋动物在其生物史都经过浮游幼虫阶段，因而紫外辐射增强对海洋生物的影响几乎遍及食物网的各个层次。

(4)气候灾害

热带气旋、台风、风暴潮、厄尔尼诺等灾害会对影响区域的水生生态系统产生重要的影响。特别是厄尔尼诺，虽在100多年前就有记载，但随着全球变暖的进程，其发生的频率、规模、持续时间和破坏力正在不断地增加已是不争的事实。一些气候学家还认为，热带气旋的频率和严重程度将由此而增加。因为这些风暴将从温度高的水体中吸收巨大的能量，沿海的珊瑚礁、红树林最易受到这些变化的影响，而且需要10年或更多的时间才能恢复过来。同时，最剧烈的台风和飓风也影响到从这些生态系统中获益的人类。

(5)海洋生态系统动力的变化

全球气候变暖还会影响海洋的信风、洋流、海冰的分布、径流量和盐度等[2]，这些因素都直接与海洋生态系统的结构和环境条件密切相关，最终会影响海洋生物的生产力。如气温升高和季风改变会影响南极海冰的时空分布，而这对于南极磷虾等海洋生物的分布、数量、群集和繁殖是至关重要的因素。

2.人类活动加剧了海洋生态破坏

人类活动对海洋生态的破坏大致表现在海洋生物入侵、海洋污染、渔业资源的过度捕捞等方面。

(1)海洋生物入侵

生物入侵能使土著海洋生物死亡，破坏生态环境；与土著生物杂交，产生遗传污染；带入病原生物，加剧海洋生态灾害等。越来越多的数据表明生物入侵正在深刻改变着海洋的生态系统。在过去的20年间，大量的入侵事件发生在水体，其中亚洲蛤蜊在旧金山的入侵，斑马贻贝在美国五大湖的入侵，栉海蜇在黑海的入侵[1]。我国的生物入侵大部分为外来型，并有不断加强的趋势[3,4]。压舱水、船底污损群落的活动，水产渔业和饵料物种及相伴随的包括自由和安全的物种、运河的开通，由观赏性种类养殖或放养所致的物种的释放都可导致生物入侵。对海洋来说，河口常成为海洋的入侵点。

(2)沿海污染源较多

污染主要包括诸如海洋油污染、海洋重金属污染、海洋热污染、海洋放射性污染以及由于生活污水、工业废水和农牧业排水排放所产生的有机物污染等等。据国家海洋局监测资料表明，渤海正成为一个藏污纳垢的巨大垃圾场，在全国主要排污口年排入污水总量中，渤海就占了1/3，来自相邻省份等的工业污水与农业污水和生活污水以及石油污染大大超出了渤海的自净能力。污染严重，不仅降低了水体自净能力，也使近海气候和环境产生巨大影响。例如，海洋的石油污染油膜对气候具有沙漠化效应[5]，直接影响了海洋对气候的调节作用；由于人为地把温度超过4℃以上的热水排入海中造成了热污染，海水温度不断上升，破坏了动植物赖以生存的环境，直接威胁到动植物生存。此外，城市污水、富含有机物的工业废水大量排海以及海水养殖业的发展，使得海水富营养化程度加重，赤潮频频发生，其直接影响是提高了浮游植物生产力和生物量，间接影响是改变了浮游生物群落和底栖生物的群落结构和季节循环，改变了传统食物链的微生物环的能量负荷，引起了高营养级生物资源的变化，引起生物资源的死亡和生态系统的破坏。

(3)过度捕捞

过度捕捞是造成海洋生物资源产量下降的重要原因。联合国粮农组织认为，世界上53%的渔船是多余的。[6]随着人类捕鱼技术的发展和沿海地区人类的高速增长，海洋的渔业资源正遭受着枯竭的危险。如我国渤海地区，作业的船网是几年前的5倍，但鱼的产量却是几年前的1/5，原来渤海湾盛产的鲳鱼、带鱼、小黄鱼和梭鱼等鱼类基本灭绝。

三、海洋生态系统对全球变化的响应

1.威胁生态系统的健康与服务功能

海洋生态安全的破坏使得海洋生态的健康受到威胁，使生物多样性减少，最终危害人类的健康以及影响对海洋资源的可持续利用。据估计，全世界由于人类活动而进入海洋的汞达10000吨，与目前世界汞的年产量相当。这些重金属在海洋中被生物吸收，通过食物链一级级的传递、积累，最后导致鱼体内含有大量汞、铅等，除了危害鱼类本身，最终受害的是食用这些鱼类的人类本身。如1953年在日本九洲发生的汞中毒事件，造成了255人死亡，2227人患了中枢神经病。另如，2002年我国海域共发生赤潮79次，其中渤海13次，黄海4次，东海51次，南海11次，累计面积超过10000平方公里，造成海洋中生物的大量死亡，直接损失达2300万元。[7]

2.海洋生态系统的完整性下降

由于海洋环境污染、近海开发、水温异常等，一些重要的海洋生态系统正遭受着严重的破坏，生物多样性锐减。我国天然红树林资源已从50年代的5.5万km2减少到现在的1.5万km2，约有73%的红树林消失。美国资源研究所表明，世界上58%的珊瑚礁有退化的危险，东南亚的珊瑚礁80%处于危险当中，美国的大部分珊瑚礁也面临退化的危险，加勒比海2/3的珊瑚礁岌岌可危。[6]许多研究[8-10]还表明海洋中许多的动植物都经受不住石油污染的侵扰。海洋生态破坏的直接后果则是海洋生产力的下降引起的海洋产业衰退以及沿海经济发展受到威胁。

3.影响海洋大气环流

由于海洋的污染，改变了海面性质，影响了海洋、海陆间水分循环，进而影响到整个地区的大气环流。特别是当在热带地区发生较严重的石油污染或大规模的赤潮时，这种影响更为明显。

四、加强海洋生态安全建设，实现海洋可持续发展

当前，人类对海洋的依赖越来越大，海洋在经济发展中的地位也越来越重要。海洋生态安全是海洋经济持续发展的重要基础和保证，但是目前所存在的海洋生态环境问题使得海洋的可持续利用面临严峻的挑战，我们应该从维护国家安全、全球安全，维护人类自身安全的角度出发认识维护生态安全的重要性，建立与健全生态安全保障系统，为社会、经济、环境的可持续发展提供不可缺少的基础，因此加强海洋生态安全建设刻不容缓。

1.思想建设—海洋生态安全建设的前提

传统的经济发展模式是一种以牺牲环境来换取经济增长的模式。陈旧的观念、淡薄的生态意识，僵化的生态环境治理思想和体制是导致生态环境恶化的重要原因。[11]因此思想建设是海洋生态建设的重要方面。加强宣传教育，提高人的生态意识，使其充分认识海洋生态环境问题，在以后的生产生活中成为生态的维护者、宣传者和建设者，促进可持续发展的实施。

2.海洋研究建设—海洋生态安全建设的基础

海洋生态安全研究的内容主要包括海洋生态系统健康诊断、服务功能的可持续性、生态安全预警，这是构建海洋生态安全格局的基础。此外，了解海洋系统，研究其动态变化和原因，也是其形成的重要条件，已成为保护海洋、开发海洋，实现人类同自然和谐发展不可缺少的科学基础[12]。当前实施的TOGA(热带海洋与全球大气计划)、WOCE（全球海洋环流试验）、IGBP计划中的GLOBEC（全球海洋生态动力学研究）、LOCIZ（海陆间相互作用带研究）、JGOFS（全球海洋通量联合研究）、OCEANS(海洋生物地球化学和生态系统分析)，都是当今海洋科学研究的前沿领域，这对于我们了解和认识近海生态系统结构、功能和受控机制，持续健康地利用海洋资源，建立合理有效的管理和制约体制，具有重要意义。我国于2002年5月成功发射了第一颗海洋卫星（HY—1），提高了海洋环境的监测能力，在赤潮监测预警中得到了应用。未来的全球变化海洋研究[13]主要在以下几方面展开，识别与全球变化有关的成分和过程以及在合适尺度上培养观察它们的能力；培养海洋系统响应自然和人类扰动的预测能力；评价及预测背景和使社会能对可持续的未来做出选择。

3.管理建设—海洋生态安全建设的重要保障

随着气候与人类对海岸系统作用的不确定性的增加，解决可持续发展资源的利用与获得这一问题，将会变得更困难。因此要发挥政府的行政职能，在海岸资源管理的基础上，行政、立法、司法等有机结合，打破地区界限和地区分割，建立一体化的高效的海洋管理体系，将海洋资源管理从狭义的行政区划管理走向以生态学和地理学边界为依据的生态系统管理。同时政府要有效地利用科学信息来提出实际的问题解决方法，制定有效的政策措施。

[1] 方精云.全球生态学[M].北京:高等教育出版社,施普林格出版社,2000.

[2]周秋麟,杨圣云.气候变化与海洋生态（之一）[J].海洋开发与管理,1998,(1):45-49.

[3] 梁玉波,王斌.中国外来海洋生物及影响[J].生物多样性,2001,9(4):458-465.

[4] 杨圣云,吴荔生,陈明茹,周秋麟.海洋的动物引种与海洋生态保护[J].台湾海峡,2001,20(2):259-265.

[5] 延军平.论中国的海洋生态环境问题[J].西北大学（自然科学）学报,1999,29(1):75-78.

[6] 杨金森.海洋生态经济系统的危机分析[J].海洋开发与管理,1999,(4):73-78.

[7] http://wwww.soa.gov.cn/chichao/2002hyzh/3.htm.

[8] 石油污染对海洋生态系统的影响[J].海岸工程,1995, 14(4):61-65.

[9] 曲维政,邓声贵.灾难性的海洋石油污染[J].自然灾害学报,2001,10(1):69-74.

[10] 田立杰,李瑞安.海洋油污染对海洋生态环境的影响[J].海洋湖沼通报,1999,(2):65-69.

[11] 张毅.新世纪:面对我国的生态安全[J].中学地理教学参考,2001,(6):59-60.

[12] 唐启升,苏纪兰.海洋生态系统动力力学研究与海洋生物资源的可持续利用[J].地球科学进展,2001, 16(1):5-11.

[13] J.Hall,R.Harris,M.Barange,K.Lochte. Ocean research in IGBPⅡ[J].Global Change News Letter,2002,(50):19～23.