南極磷蝦的資源概況與生態(tài)系統(tǒng)功能_第1頁(yè)
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南極磷蝦的資源概況與生態(tài)系統(tǒng)功能劉永新;李夢(mèng)龍;方輝;李樂(lè);王書(shū)【摘要】南極磷蝦Euphausiasuperba是地球上數(shù)量最多的單種生物資源之一,對(duì)維持南極生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要作用.自從挪威開(kāi)始規(guī)?;咝ч_(kāi)發(fā)南極磷蝦資源,促使南極磷蝦年捕撈產(chǎn)量由最初的10萬(wàn)~12萬(wàn)t躍升至20萬(wàn)t以上.伴隨中國(guó)、智利等國(guó)家關(guān)注并加入南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)隊(duì)伍新一輪的南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)正在展開(kāi).確立我國(guó)在南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)中的大國(guó)地位,維護(hù)我國(guó)極地海洋生物資源利用的國(guó)家權(quán)益,是當(dāng)前面臨的突出任務(wù).本文通過(guò)綜述南極磷蝦種群特征與資源分布,回顧南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)利用的歷史,總結(jié)目前南極磷蝦的生產(chǎn)現(xiàn)狀,分析南極磷蝦的生態(tài)地位和貢獻(xiàn),提出南極磷蝦管理要求與趨勢(shì),以期為提高我國(guó)南極磷蝦合理開(kāi)發(fā)、高效利用和國(guó)家話語(yǔ)權(quán)提供借鑒與參考.【期刊名稱】《水產(chǎn)學(xué)雜志》【年(卷),期】2019(032)001【總頁(yè)數(shù)】6頁(yè)(P55-60)【關(guān)鍵詞】南極磷蝦;資源;開(kāi)發(fā);管理【作者】劉永新;李夢(mèng)龍;方輝;李樂(lè);王書(shū)【作者單位】中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141;中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141;中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141;中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141;中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院,北京100141【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】S917海洋漁業(yè)資源作為可再生食物資源,已成為我國(guó)動(dòng)物性蛋白的重要來(lái)源和未來(lái)小康社會(huì)提升膳食結(jié)構(gòu)的重要戰(zhàn)略性生物資源[1-6]。在近海資源亟需休養(yǎng)生息的嚴(yán)酷形勢(shì)下,走向深藍(lán),積極開(kāi)發(fā)南極海洋生物資源已成為我國(guó)海洋漁業(yè)的重要戰(zhàn)略選擇[7,8]。南極磷蝦產(chǎn)自尚無(wú)明確權(quán)屬而被多國(guó)覬覦的潔凈南極海洋,資源儲(chǔ)量極其豐富且渾身是寶,具有打造我國(guó)第二個(gè)遠(yuǎn)洋漁業(yè)和海洋生物戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的巨大潛力。近年來(lái),隨著國(guó)際科技投入的不斷增加和技術(shù)進(jìn)步的不斷積累,世界漁業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已將南極磷蝦漁業(yè)打造成由高效捕撈技術(shù)支撐、高附加值產(chǎn)品拉動(dòng)、集捕撈與船上精深加工于一體的全新性海洋生物資源開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè),激發(fā)了世界各國(guó)的投入欲望。國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2013〕11號(hào))明確指出:積極參與開(kāi)發(fā)南極海洋生物資源。因此,在〃藍(lán)色圈地”和資源搶占日益激烈的國(guó)際大環(huán)境下,加快南極磷蝦資源開(kāi)發(fā),對(duì)促進(jìn)我國(guó)遠(yuǎn)洋漁業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)與跨越發(fā)展、培育海洋新興產(chǎn)業(yè)、保障糧食安全和爭(zhēng)取南極海洋開(kāi)發(fā)權(quán)益具有重大戰(zhàn)略意義。本文重點(diǎn)闡述了南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及其生態(tài)系統(tǒng)功能,對(duì)南極磷蝦的發(fā)展提出管理性建議。1資源概況南極磷蝦資源極為豐富,環(huán)繞南極大陸的整個(gè)南大洋均有分布,生物學(xué)年可捕量達(dá)1億t,于當(dāng)今全球海洋捕撈產(chǎn)量的總和,然其開(kāi)發(fā)利用程度仍很低。南極磷蝦漁業(yè)的健康發(fā)展是打造我國(guó)第二個(gè)遠(yuǎn)洋漁業(yè)的首要選擇,其可成為海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)點(diǎn)。1.1群特征南極水域蘊(yùn)藏著豐富的海洋生物資源,已知南極磷蝦類有8種:大磷蝦EuphausiasuperbDana、晶磷蝦E.cystallorophisaHoltandTattersall、冷磷蝦E.friacanthaHasnesn、三刺磷蝦E.triacanthaHoltandTattersall、瓦氏磷蝦E.vallentiniStebbing、長(zhǎng)額磷蝦E.longirosteisHansen、長(zhǎng)額櫻磷蝦ThysanoessamacruraG.O.Sar和近櫻磷蝦ThysanoessaviciniHansen。其中,南極大磷蝦數(shù)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),體長(zhǎng)范圍40~60mm。南極大磷蝦以群集方式生活,密度達(dá)10000~30000尾/m3,是地球上數(shù)量最大的單種生物資源之一,也是維持南極生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種和高營(yíng)養(yǎng)層級(jí)生物的重要食物來(lái)源[9,10]。南極磷蝦不僅富含高蛋白,還具有人體所必需的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如磷脂型多不飽和脂肪酸、甲殼素、蝦青素以及低溫活性酶等[11-13],在醫(yī)藥化工及功能食品方面具有巨大的開(kāi)發(fā)前景[14-16]。目前國(guó)內(nèi)外已有多家生物技術(shù)公司從事磷蝦高值產(chǎn)品研發(fā),專利產(chǎn)品涵蓋了功能食品、蝦油保健品、濃縮蛋白以及各種蝦殼水解物等原料產(chǎn)品,形成了高值產(chǎn)業(yè)鏈,成為世界各海洋強(qiáng)國(guó)發(fā)展海洋生物新興產(chǎn)業(yè)競(jìng)相追逐的目標(biāo)。南極磷蝦資源的有效開(kāi)發(fā)與高值化利用具有打造海洋生物戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的巨大潛力。1.2資源分布南極磷蝦主要生活在南緯50°以南水域的南大洋中,環(huán)繞極地分布。歷史資料顯示,在環(huán)繞南極大陸的大西洋、太平洋和印度洋海域中南極磷蝦的分布并不均勻,以大西洋側(cè)密度最高,是目前南極磷蝦捕撈的主要漁場(chǎng),印度洋側(cè)其次,太平洋側(cè)最低[17-23]。為綜合評(píng)估南極海域南極磷蝦資源,2000年南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)(CommissionfortheConservationofAntarcticMarineLivingResources,CCAMLR)組織南極磷蝦資源共同調(diào)查作業(yè)小組調(diào)查了各海域的南極磷蝦分布密度和資源量。此次南極磷蝦資源共同調(diào)查的對(duì)象海域擴(kuò)大,在未調(diào)查時(shí)被推測(cè)為資源量為零或?yàn)榉浅5偷暮S虻馁Y源量增加。綜合調(diào)查結(jié)果認(rèn)為,48區(qū)的總資源量為4429萬(wàn)t,58.4.1和58.4.2海區(qū)的南極磷蝦資源量分別為483萬(wàn)t和390萬(wàn)t,而整個(gè)南極洲地區(qū)南極磷蝦的生物量估計(jì)為6.5~10億女根據(jù)南極磷蝦資源調(diào)查評(píng)估結(jié)果,南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)對(duì)48區(qū)南極磷蝦的最大可捕產(chǎn)量從150萬(wàn)t修正為400萬(wàn)t。2010年,CCAMLR改進(jìn)和完善了南極磷蝦的調(diào)查評(píng)估方法,又將48區(qū)南極磷蝦最大可捕產(chǎn)量從400萬(wàn)t調(diào)整為561萬(wàn)t;將58.4.1和58.4.2區(qū)的許可捕撈量設(shè)定為89萬(wàn)t??梢?jiàn)南極磷蝦資源蘊(yùn)藏量豐富,開(kāi)發(fā)潛力巨大。2產(chǎn)業(yè)發(fā)展南極海域路途遙遠(yuǎn)、漁場(chǎng)安全環(huán)境惡劣,對(duì)從業(yè)者的專業(yè)素質(zhì)和船舶狀況和性能要求極高,因此南極磷蝦資源開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、專業(yè)性強(qiáng)的漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)?,F(xiàn)代南極磷蝦產(chǎn)業(yè)具有典型的高技術(shù)、高投入和高產(chǎn)出的特征。國(guó)際上南極磷蝦資源商業(yè)化開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)70年代,而我國(guó)進(jìn)入南極磷蝦產(chǎn)業(yè)僅有5年,捕撈量和捕撈效率等與國(guó)外相比還有較大差距。2.1開(kāi)發(fā)歷史南極磷蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展史可分為3個(gè)主要階段,第一階段為20世紀(jì)70年代初至80年代未的前蘇聯(lián)為主導(dǎo)階段,主要捕撈國(guó)家為前蘇聯(lián)和日本,前蘇聯(lián)占南極磷蝦捕撈產(chǎn)量的80%以上。1972年,蘇聯(lián)公布〃南極探測(cè)計(jì)劃”,在南大洋開(kāi)展調(diào)查和捕撈作業(yè),產(chǎn)量由此迅速增加。1977年,前蘇聯(lián)南極磷蝦產(chǎn)量為10.50萬(wàn)t,到1982年已升到49.17萬(wàn)t;1986年之后產(chǎn)量保持在30.00萬(wàn)女第二階段為日本主導(dǎo)階段,主要由于前蘇聯(lián)的解體,日本南極磷蝦產(chǎn)量占主導(dǎo)地位,開(kāi)始替代前蘇聯(lián)。自1986年開(kāi)始,日本南極磷蝦年捕撈量保持在6萬(wàn)t以上,其中,1988-1989年創(chuàng)歷史最高記錄,年捕撈量達(dá)7.89萬(wàn)t;2001年達(dá)到發(fā)展頂峰,產(chǎn)量維持6.00-7.50萬(wàn)t/年。第三階段為挪威主導(dǎo)階段,隨著新型高效捕撈技術(shù)的引入,挪威開(kāi)始引領(lǐng)當(dāng)前南極磷蝦捕撈的生產(chǎn),年捕撈產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的50%,而日本等早期南極磷蝦開(kāi)發(fā)國(guó)家,因船齡老化等因素,逐步淡出磷蝦生產(chǎn)。我國(guó)南極磷蝦雖然起步較晚,至今僅6年,但在國(guó)家引導(dǎo)和政策支持下,無(wú)論參與企業(yè)、投入船舶、生產(chǎn)規(guī)模和捕撈產(chǎn)量總體呈穩(wěn)步發(fā)展趨勢(shì),但受研究基礎(chǔ)薄弱,資源掌控能力不足,相關(guān)管理措施限制等因素,發(fā)展受到了一定的制約,離南極磷蝦捕撈強(qiáng)國(guó)尚存在較大差距。表1近八年主要國(guó)家南極磷蝦捕撈產(chǎn)量(萬(wàn)t)Tab.1Production(millionton)ofAntarcticshrimpinmajorcountriesinthepast8years年份20102011201220132014201520162017挪威12.0410.2810.2012.9616.5914.7116.0915.69韓國(guó)4.382.812.314.394.812.332.313.44日本2.992.641.630.000.000.000.000.00波蘭0.700.300.000.000.000.000.000.00烏克蘭0.000.000.000.460.891.250.740.79俄羅斯0.810.000.000.000.000.000.000.00中國(guó)0.201.600.423.195.263.5466.503.81智利0.000.181.070.730.950.730.370.00總計(jì)21.1217.9115.6321.7428.5022.5626.0123.732.2生產(chǎn)現(xiàn)狀CCAMLR統(tǒng)計(jì)顯示,隨著挪威、中國(guó)等新興漁業(yè)國(guó)家的加入,以及實(shí)際捕撈產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng),南極磷蝦計(jì)劃捕撈產(chǎn)量增幅明顯,近幾年計(jì)劃捕撈產(chǎn)量穩(wěn)定在50~60萬(wàn)t左右[24,25]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示(表1),2011年6個(gè)成員國(guó)捕撈總產(chǎn)量為17.9萬(wàn)t,捕撈產(chǎn)量較2010年減少了3.21萬(wàn)t,占總產(chǎn)量的15.18%。其中,挪威、韓國(guó)捕撈產(chǎn)量下降幅度較大,達(dá)1.76萬(wàn)t和1.58萬(wàn)t,分別占其產(chǎn)量的14.6%和36.0%。日本捕撈產(chǎn)量小幅下降為0.35萬(wàn)t,占11.8%,而中國(guó)的產(chǎn)量增加了1.4萬(wàn)t。2012年,僅有5個(gè)成員國(guó)參與南極磷蝦捕撈,捕撈總產(chǎn)量為15.63萬(wàn)t,產(chǎn)量減少了2.4萬(wàn)t,降幅達(dá)到12.75%。2013年至2016年,捕撈國(guó)家基本穩(wěn)定在5個(gè)國(guó)家,即挪威、中國(guó)、韓國(guó)、智利和烏克蘭,挪威捕撈產(chǎn)量基本穩(wěn)定在10-16萬(wàn)t;中國(guó)產(chǎn)量逐年上升,從2013年的3.2萬(wàn)t躍升至2016年的6.5萬(wàn)t,產(chǎn)量已翻番;韓國(guó)產(chǎn)量變化最明顯,產(chǎn)量從4萬(wàn)多t下降至2萬(wàn)多t,近4年產(chǎn)量減少了一半。智利和烏克蘭產(chǎn)量比重較小,雖產(chǎn)量也有較大波動(dòng),但對(duì)總產(chǎn)量影響較小。與1993年至2012年20年間的南極磷蝦年平均捕撈產(chǎn)量14.12萬(wàn)t相比,2010—2017年8年的平均產(chǎn)量近22萬(wàn)t較前20年平均產(chǎn)量提高了55%,生產(chǎn)形勢(shì)明顯好轉(zhuǎn)[26-28]。3生態(tài)功能南極磷蝦是維持南極生態(tài)系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定的關(guān)鍵物種,若以生物質(zhì)能來(lái)講,其可能是地球上最成功的動(dòng)物物種(蘊(yùn)藏量約為5~10億t)。巨大的生物數(shù)量使其成為南大洋許多魚(yú)類、鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物的主要獵物,處于南極食物鏈系統(tǒng)的核心位置。南極磷蝦特殊的生態(tài)地位和潛在開(kāi)發(fā)的重要資源弓1起了學(xué)者和遠(yuǎn)洋漁業(yè)企業(yè)的高度關(guān)注[29]。3.1生態(tài)習(xí)性自然生活狀態(tài)的南極磷蝦殼上具鮮艷的紅色斑點(diǎn),并具有結(jié)群習(xí)性,常在200m以下的水層形成密集群體;白天生活在深水中,夜幕降臨后才浮到水面攝食,呈典型的晝夜垂直移動(dòng)習(xí)性[30]。夏季南極磷蝦在大洋表層產(chǎn)卵,受精卵下沉至深海1000m以下孵化成磷蝦幼休,之后,幼體上浮至有陽(yáng)光和餌料的水表層后,開(kāi)始生長(zhǎng)和變態(tài)[31,32]。南極磷蝦幼體發(fā)育與冬季海洋結(jié)冰體積大小息息相關(guān),南極氣候變化使每年南極洲附近結(jié)冰數(shù)量、面積的增加或減少,進(jìn)而影響南極磷蝦的生長(zhǎng)過(guò)程。磷蝦幼體對(duì)食物來(lái)源的波動(dòng)極為敏感(成磷蝦可耐較長(zhǎng)期的饑餓)。資料顯示,磷蝦受到了海洋酸性不斷增高的影響[33]。影響磷蝦的環(huán)境變化也會(huì)波及生態(tài)系統(tǒng)的其他部分。目前正在進(jìn)行大量的研究,探討溫度更高、酸性更強(qiáng)的海洋水體對(duì)生活在南大洋中磷蝦數(shù)量的潛在影響[34]。3.2生態(tài)貢獻(xiàn)南極磷蝦為南極洲生態(tài)系統(tǒng)中的重要物種,是鯨(Cetacea)、海豹(Phocidae)、海狗(Arctocephalinae)、南極魚(yú)類(Antarcticicefish)、企鵝(Spheniscidae)、信天翁Diomedeaexulans及其他鳥(niǎo)類的主要食物來(lái)源。以海豹為例,食蟹海豹Lobodoncarcinophagus是世界上數(shù)量最多的海豹,其98%的食物來(lái)源于南極磷蝦;豹形海豹Hydrurgaleptonyx45%食物來(lái)源于南極磷蝦。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),南極磷蝦作為食物的供應(yīng)量,海豹年均消耗6300~13000萬(wàn)t,鯨消耗3400~4300萬(wàn)t,鳥(niǎo)類消耗1500~2000萬(wàn)t,魷消耗3000~10000萬(wàn)t,魚(yú)類消耗1000~2000萬(wàn)t,各類生物資源年度消耗總計(jì)15200~31300萬(wàn)t[35]。在食物鏈中,南極磷蝦與其獵物之間涉及3~4層級(jí);而南極磷蝦與鯨之間層級(jí)最大,這只存在于南極生態(tài)系統(tǒng)中。南極磷蝦能夠建立如此龐大的生物蘊(yùn)藏量是因?yàn)槟洗笱髶碛惺澜缱畲蟮母∮紊锟偭?,亦是擁有浮游植物生物量最多的海洋。?dāng)海水由深海區(qū)上升至透光帶,食物亦由世界各地的海洋運(yùn)至此供生物所食用[36]。在過(guò)去的幾十年間,南極磷蝦總生物質(zhì)能不斷下降,部分科學(xué)家認(rèn)為下降的幅度可達(dá)80%。這可能是溫室效應(yīng)弓I起的浮冰區(qū)域減少所致。南極磷蝦幼體階段需要浮冰結(jié)構(gòu)提供天然洞穴,有助于南極磷蝦避開(kāi)捕獵者,提高生存率。近年來(lái)浮冰區(qū)域面積減少,促使南極磷蝦趨向讓位于海鱒Cynoscionnebulosus[37]。4管理趨勢(shì)隨著全球變暖,南北極資源寶庫(kù)漸露真容,近年南極主權(quán)及其資源開(kāi)發(fā)權(quán)益之爭(zhēng)也再次暗潮涌動(dòng)。在各國(guó)對(duì)南極海洋生物資源開(kāi)發(fā)投入不斷增加的情勢(shì)下,CCAMLR正在逐步加強(qiáng)對(duì)其所轄漁業(yè)的管理與限制;同時(shí),相關(guān)國(guó)家還竭力推進(jìn)南極海洋保護(hù)區(qū)建設(shè)進(jìn)程,欲將廣闊的海域納入禁漁范圍。4.1捕撈控制目前正采用一系列措施監(jiān)管南極磷蝦的捕撈,明確規(guī)定了可允許捕撈量、捕撈地點(diǎn)、附帶捕撈物的可接受量及運(yùn)營(yíng)要求,通過(guò)預(yù)防性捕撈限額(precautionarycatchlimit,PCL)確定每年可捕撈磷蝦量。具體某一地區(qū)的可允許捕撈量根據(jù)該地區(qū)磷蝦數(shù)量和長(zhǎng)期年度產(chǎn)量來(lái)確定。實(shí)際可捕撈量根據(jù)該生物總量的百分比制定,磷蝦產(chǎn)業(yè)捕撈規(guī)模目前限制在每年62萬(wàn)t,約合生物總量的1%。在南大洋進(jìn)行磷蝦捕撈的所有區(qū)域均受到這些PCL限額的管轄。在尚未進(jìn)行磷蝦存量測(cè)量,且沒(méi)有確立可捕撈量的區(qū)域內(nèi),僅允許進(jìn)行非常有限的實(shí)驗(yàn)性捕撈??刹稉屏康挠?jì)算是對(duì)單生物體量估算值的預(yù)測(cè),由獨(dú)立科學(xué)調(diào)查衍生而來(lái),調(diào)查利用配備生物探測(cè)儀的研究船于1996年、2000年和2006年分別開(kāi)展。盡管磷蝦捕撈管理不進(jìn)行年度調(diào)查,但CCAMLR仍然綜合考慮年度科學(xué)研究中所指出的磷蝦存量變化。部分磷蝦可捕撈量還被分成更細(xì)化的小區(qū)域,以確保不會(huì)在受限區(qū)域內(nèi)捕撈大比例的年度限額,危害生態(tài)系統(tǒng)。4.2管理措施南極磷蝦捕撈作業(yè)受一系列措施管轄,包括:副漁獲物監(jiān)管、通知規(guī)則、環(huán)境法規(guī)、觀測(cè)員要求以及捕撈限額制定[38,39]。南極和南大洋聯(lián)合會(huì)(AntarcticandSouthernOceanCoalition,ASOC)持續(xù)呼吁改進(jìn)南極磷蝦漁業(yè)綜合管理,建立反饋管理程序,通過(guò)加強(qiáng)南極海洋生物資源保護(hù)委員會(huì)生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)計(jì)劃來(lái)改進(jìn)監(jiān)測(cè)方式和主要內(nèi)容,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)以南極磷蝦為主要食物的動(dòng)物的生存狀態(tài)的變化,以確定該變化是否由捕撈活動(dòng)造成。同時(shí),ASOC敦促CCAMLR采取進(jìn)一步的保護(hù)措施,降低南極磷蝦集中作業(yè)重點(diǎn)區(qū)域的捕撈強(qiáng)度。例如2010—2013年間,南極磷蝦漁業(yè)主要集中在48.1分區(qū),總漁獲量的一半以上來(lái)自于該分區(qū),造成南極半島西部海岸的捕撈活動(dòng)顯著增加。2013年6月,由于達(dá)到了區(qū)域捕撈漁獲物限制水平,提前關(guān)閉了48.1分區(qū)年度捕撈季,防止破壞區(qū)域內(nèi)生物資源與食物鏈系統(tǒng)。南極磷蝦漁業(yè)管理的部分補(bǔ)充措施正在出臺(tái),CCAMLR將強(qiáng)制成員在磷蝦捕撈報(bào)告程序中說(shuō)明如何估算鮮重,在所有南極磷蝦捕撈漁船上100%配備科學(xué)觀察員,用于建立有效的南極磷蝦捕撈反饋管理機(jī)制[40,41]。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xià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