海洋生态学过度捕捞与海水养殖问题及渔业管理PPT课件

1、精品课程件，第一章，过度捕捞和海水养殖问题与渔业管理，学习目的是了解自然资源的特征，掌握可更新持续产量和最大持续产量概念的传统渔业资源管理模式和相关的持续产量模式，了解动态库存模式； 掌握明确传统渔业资源管理模式界限的大海洋生态系基本概念和管理目标，了解生态系统动力学基本理论和对海洋生物资源开放利用与管理的意义，了解海洋增殖养殖业的基本原理和实践存在的问题。 精品课件，第二节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(sustainable yield )是在生态环境基本稳定的条件下，每年从该种群资源捕获一定数量， 不影响资源量持续维持在一定水平的，

2、这样的渔获量能够每年增加一年也被称为持续产量或者平衡渔获量。 精品课件，3，渔业种群生物量的自然增长量(dBdt，即种群的剩馀生产部分)与种群的大小(b )有关。 在种群生质能源达到极低水平(B 0 )或最大(B=B )时，如果dBdt为零，种群为中等大小，则dBdt为最大，精品课件，4，在所有生质能源水平(低于环境最大负荷量) 最大可持续生产量(maximum sustainable yield，MSY ) :海洋渔业资源科学管理的目标、精品课件、5、捕鱼力或捕鱼努力量(fishing effect )通常指特定时间投入渔业的渔业生产工具设备的数量和强度，网眼大小为个体(二)渔获量、渔网大小

3、与持续产量的关系、精品课件、6、渔业管理数学模型很多，其目的是在可持续利用的前提下，尽可能获得最大产量。 剩馀产量模型是其中比较简单的模型，其特点是只考虑产量。 1未开发利用时的个体群增长模型，dB/dtrB(BB)/B上式为抛物线模型，二、持续产量模型(sustainable yield model )，精品课件，7，为了使dB/dt达到最大值，将其导入零的话，dB/dt 在2点的生长率最快的2开发利用的情况下，如果个体群的生长率受到捕鱼的影响，将捕获死亡系数设为f，则dB/dtrB(BB)/B FB (F :捕获死亡系数)假定捕获死亡系数f与捕获力f成比例，即，F q f (q :捕获可能

4、系数) db/dtrb(bb)/bqfrrbrb2/b的情况下，dB/dt0，个体群的生质能源不变，达到持续性的产量或者平衡的渔获量，用y表示。 精品课件，8，持续产量模型： Y f q B r BrB2/B (平衡状态显示渔获量和种群生质能源存在抛物线关系，另外，有多个y )因为难以确定实际现存的生质能源，将Y-B关系转换为Y-f关系： Y f q B r BrB2/B吗在将r代入获得r的上式时，QBQQQQ(BFq/r)(QB)f(q2b/r)f2表示在平衡状态下平衡渔获量与渔获量也处于抛物线关系。 假设a q B、b q2 B/r即Y a f b f 2或y/afbf为平衡态，单位渔获量

5、与渔获量呈线性关系。 3MSY和fMSY必须根据yafff2求出y的最大值，取得dy/df a2BF0: f fMSY a/2 br b/2 q，如果计算MSYsya2/4b2b2/4残奥计量器a、b，则计算msy和与其对应的fmsy、精品课件f的标准化：用于计算标准船、作业时间、网次(2)估计原理：基于平衡态单位渔获量和渔获量线性关系，进行线性回归得到平衡态第I年平衡渔获量Yi及其对应渔获量f i资料。 基于Yi/f i a b f i的回归应用上的主要问题： Yi和f i在平衡态上的有木有无法确定，f会不断变化、稳定，或者f一直不变化，可能总是有点平衡态。精品课件、1.0、一年延迟法原理：

6、种群在外来压力下，有恢复平衡态的能力和趋势Y(i1)/f (i1) a bfi一年延迟法的推广，5、评述：优点：研究对象年龄、生长率、生育率、死亡率和补充率等残奥指标缺点：数据难以获得的人为和自然因素的影响很大。 精品课件、1.1、动态库模型把种群作为个体的总和，在连续的补充、增长和死亡中，分析了这些个因素与人类捕鱼的关系，建立模型，指导捕鱼。 也称为单位补充集团的产量模型。 (1)同一代人生命周期中数量和生质能源的变动原因：在平衡状态下，一个组在一年内提供的渔获量等于同一代人一生提供的渔获量。 对于某鱼类种群中同年龄的群体，其一生中的数量随年龄而死亡减少的各年龄组的平均体重，随着增长而随年龄

7、增加到最大体重。 生质能源(数量乘以个体平均重量)开始增加，在达到最大值后逐渐减少的过程中，同年代的小组在其生命周期中能够提供的渔获量也不断变化。 三、通过分析动态库存模型、精品课件、1.2、精品课件、1.3、补充、增长与死亡的选择，渔获量如何？ 设某时期初资源重量为P1，此时期末资源重量为P2，则P2 P1 (R G)(F M) R :因繁殖而增加的资源量(补充量)，g :因增长而增加的重量，f :因捕鱼而减少的生质能源，m :因自然死亡而减少的生质能源。 为了维持持续的产量，必须维持这种群的平衡，即P2P-1:rgfm在资源未利用期间，产量和补充量必须与自然死亡平衡。 在开始利用资源的时候

8、，也必须考虑捕鱼造成的死亡损失。 精品课程件、1.4；(二)补充量t r为加入补充群的年龄(人为确定)，t c为开始捕获的年龄(网眼大小)，t为该鱼种群的最大年龄。 由于t c t r t t c的补充量预报很难，所以在动态库存模型中，主要研究机构补充的不是渔获量(y )模型，而是渔获量(YR )模型。 即，推定单位不是补充最大持续生产量MSY，而是补充最大持续生产量MYR(maximum yieldrecruit )。 精品课件，1.5，1，经验方程：蝴蝶结体重增加方程是：Wt :年龄t的平均体重； w :随着年龄增加而增加的渐近体重k :决定对生长曲线的曲率、w的波动率的常数t0 :体重为

9、零时的理论年龄小于零。 (三)鱼类生长、精品课件、1.6、2、生长残奥仪表的计算：由体重生长方程推导出：为了简化精品课件、1.7、ZFM，假设模型m为常数，探讨合理开发f的方法. 1自然死亡系数dN /dtMN t得到一定的积分，tnn0em(tt0)将t 0作为生命周期开始时间、t 00，上式表示tnn0emt在补充年龄tnr补充量为r的情况： N t ReM (ttr) 2捕获死亡系数m0tnn0eft3的总死亡系数处于捕获阶段时tnn0e(fmm)t，(4)鱼类死亡、精品课程件、1.8、捕获的最初年龄为tc时，年龄tc时的数为nstre(ftt)(ttc )或N t R eZ (ttc

10、)的瞬时总死亡系数的推定及其分离： (1)瞬时总死亡系数z的推定单位渔获量： CTC 由于f CPUE是某水域鱼类分布密度的指标数，所以可用于表示渔场种群数量大小的相对特征值，即平均相对种群数量的指标。假设在渔获量设定为与个体群数成比例的t1的情况下，当CPUE为n0、个体群数为n0的t1时，CPUE为n1，个体群数n1为n0 /n1N0 /N1为N 1 N 0 e(F M，N 1 N 0 e(F M ) )、精品课件、1.9 n0/n1e (FM ) etln (n 0 n1)从同一世代的t龄到t 1龄的总死亡Z : Z ln(Yt/ft )/(Y(t 1)/f(t 1) (2)如果能够估计

11、瞬时自然死亡系数和瞬时捕获死亡系数的分离Z F M，则f是根据Z q f M将q、m设为常数，根据一系列的z和f，经过直线回归求出上述各方式的残奥表的推算需要年龄鉴定、各年龄的体重、各年龄的数、渔获量、渔获量等实践残奥表。精品课件、2.0、(5)动态库模型，公式中，w、m、t0、k是常数，需求出现的f、是变量，由tc决定，公式本质上反映了YW和f、tc的关系。 从模型绘图，可以得到等产量曲线。 模型表明，在一定的捕捞强度下，某一代群体在t龄时的可捕捞量YW和相应的捕捞死亡系数f可以用差分方程表示： dYW /dt F N t Wt，精品课件，2.1，精品课件，2.2，渔获量随着群体自身的自然生

12、长能力的增加，资源量不断下降， 总渔获量和单位渔获量随着渔获量的增加而减少的话，对云同步，捕鱼对象的自然补充量也不断降低，引起资源的衰退(最终不能增加渔业) 。 生物科学的过度捕捞：1.增长型过度捕捞：过度捕捞小个体2 .补充型过度捕捞：过度捕捞母体3 .生态系统过度捕捞4 .种资源过度捕捞经济学的滥捕2 .滥捕(overfishing )，(1)滥捕的概念，精品课件，23，(2) 过度捕捞对渔业产量和渔获物组成的影响传统的渔业资源破坏渔获物平均营养水平的下降是稀有种和生态群落的优势种，重要种类的损害和渔业工作对生物资源和海洋环境的破坏海洋生态系的结构、功能的退化，精品课件，2.4，3，海水养

13、殖问题，(1) 海水养殖情况我国已有一些海洋生物(如蛸、牡蛎、蝗虫等)养殖过人造的或半人造的，近几十年来，海洋水产养殖业有了很大发展。 藻类：海带养殖向南移动，年产量已达200万吨(湿重)，海苔、裙带菜、江蓑等大型海藻的养殖也有规模。 贝类：贻贝、扇贝、牡蛎、菲律宾蛤仔虾：从2.0年前开始发展，有高毛虾、中国虾、日本虾、斑节虾、南美白虾等。 鱼类：近年来内湾网箱养殖发展迅速，主要养殖对象为产量和价值高的种类，如石斑鱼、真鲷、黄花鱼、鲈鱼等。 在海洋畜牧业中，中国还处于起步阶段，已有多种(虾、水母等)种苗放养实践。精品课件、2.5；(二)养殖水域有机污染和水体富营养化配合饲料的使用使低鱼粉可耐受

14、养殖种类；(三)养殖区生境环境破坏；(四)精品课件、2.6、世界上面临人口、资源和环境三大问题的今天，海洋资源的开发， 海洋环境的保护和利用等已经成为各沿海国关注的问题，基本目的是为保护海洋环境和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。 精品课程件、2.7和世界海洋生态系动力学研究计划于1995年被确定为国际地球生物圈计划(IGBP )的核心计划。 目标：提高对全球海洋生态系及其主要亚系统结构、功能和物理压力的认识，预测海洋生态系对全球变化的响应。主要任务包括： (1)认识多尺度物理环境过程如何强迫大尺度海洋生态系变化；(2)确定生态系统结构与海洋系统动态变

15、异的关系，重点研究营养动力学在通道、其变化及营养质量食物网中的作用；(3)物理、生物、 采用化学键模型，确定全球变化对群体动态的影响(4)，通过定性定量种子文件回归机制，确定海洋生态系变化对整个地球系统的影响。 精品课件、2.8、GLOBEC实施计划由国际核心研究计划、区域研究计划和国家研究计划三部分分别进行，并相互联系。 海洋生态系动力学研究还处于起步阶段，中国是开展这方面研究的较早国家之一，目前正在实施国家级GLOBEC。 我国近海海洋生态系动力学研究目标的核心是认识海洋生态系变化规律，量化其动态变化，着重于生态系统的重要物理过程、化学过程与生物产量过程及其相互作用进行研究与建模，探讨与预

16、测生物资源开发利用的可持续性。 精品课件、2.9，优先研究领域包括： (1)生态系统结构、生产效率和容纳量评价研究。 (2)重要物理过程的研究。 (3)生源元素体生物地球化学循环和生物产量过程的研究。 (4)食物网和营养动力学研究。 (5)生物资源补充量动态和优势种交替机制的研究。 (6)生态系统健康状况评价和可持续的优化技术。 (7)生态系统动力学建模与预测。 精品课件、3.0、海洋水产生产农牧化，一、海洋生产农牧化原理增殖放养在自然种群补充过程的各个阶段，根据婴儿子死亡率最高的规律，采用人工繁殖苗种、中间饲养后放养的方法可以提高幼体在海区的存活率，即人为提高资源种群补充量等“耕海渔业”是在

17、港湾和池塘利用天然饲料(营养)和人工饲料的“饲养式”养殖生产。精品课件、3.1 3、目前面临的主要问题养殖过度、病害严重、养殖品种质量劣化、对野生种群的影响等4、解决途径研究1、提倡生态养殖、防止病害爆炸2、养殖容量研究容量：特定种群在某一时间、特定环境条件下，生态系统可以支持的种群有限大小。 精品课件、3.2、环境容量：对自然环境或环境要素(水、空气、土壤和生物等)污染物质的负担量或负荷量。 环境中的污染物浓度低于该数值，人和生物不能适应，不发生病害的污染物浓度若高于该数值，人和生物就不能适应，就会发生病害。 养殖容量：研究始于7.0年代末的8.0年代初。 20世纪70年代，日本的科学家首先关注了容量对海水贝类养殖的影响。 从1974年到一九七九年，北海道大学等机构接受了萨吉卜赛人湖养殖渔业合作社的环境