海洋生物与海洋生态系综述

鲨鱼等软骨鱼类生物学研究是国际上鱼类学研究的热点之一，但在中国大陆，对软骨鱼类的研究多集中在形态学与分类学方面，基本没有开展软骨鱼类的生物学研究。杨圣云教授及其课题组在其导师丘书院教授带领下在中国大陆率先开展了该领域的研究，目前国内有关软骨鱼类生物学研究论文绝大多数出自该课题组。继发表了中国大陆第一篇软骨鱼类年龄与生长的论文后，课题组陆续发表了多种软骨鱼类种群年龄结构、生长特性、食性及摄食特点等研究论文。系统研究了鲨鱼雄性精巢结构及发生以及胚胎发育过程，雌性生殖系统卵壳腺、子宫、胎盘形态结构、性成熟、排卵、妊娠、生殖行为和胚胎发育以及生殖周期、初次性成熟年龄和繁殖季节等生殖生物学问题，认为软骨鱼类繁殖特点是鱼类对环境条件长期适应的结果。这些成果对研究软骨鱼类系统发育和进化具有重要意义。课题组克服各种困难，在国内外沿海广泛采集样品，开展软骨鱼类的分子进化研究,利用分子生物学技术分析DNA序列上的差异比较软骨鱼类的亲缘和演化关系,为软骨鱼类系统与进化研究提供最直接的证据,从一个新的角度论证软骨鱼类的进化过程、系统发育及其与硬骨鱼类的系统进化关系。软骨鱼类生化组成与生物活性物质的研究是人类深度利用软骨鱼类的科学依据。特别是鲨鱼体内的鱼油所含角鲨烯等活性物质对人类防病治病具有主要的功用。课题组分析测定了闽南近海多种常见鲨鳐类肝油的理化常数和角鲨烯、脂肪酸含量等以及季节变化以及与个体发育和生殖活动的关系，这是目前国内对鲨鱼肝油研究的最详细最深入的资料。

软骨鱼类物种多样性研究、资源评估、栖息环境保护，资源合理开发和管理等是世界海洋渔业科学研究的一个重要领域，我国在这方面研究基本空白。课题组开展了软骨鱼类的物种多样性研究，阐述了中国软骨鱼类种类、地理分布及资源情况，提出包括制定涉及周边国家和地区的区域性鲨鱼保护的有关措施,维系中国鲨鱼资源的可持续利用等软骨鱼类资源的合理开发利用和保护对策建议。典型海洋生态系统——海湾人类对海洋资源的竟相开发，使得海岸带资源与环境遭受巨大的压力，直接影响我国经济的可持续发展。针对福建沿海多海湾的特点，从上世纪80年代中期开始，杨圣云教授及其课题组就关注海湾的开发与生态环境保护问题，开展了福建省罗源湾海洋生态环境和鱼虾贝综合技术开发研究，分析了罗源湾的海洋环境、渔业资源、鱼类区系和资源等特点，提出在养虾池开展生态型即以生态系统为基础的养殖，在垦区积水区开展生物资源的综合利用，优化养殖水域生态系统结构，提高生物生产力的若干途径；提出了以“海洋生物资源开发为中心，统筹规划、因地制宜、兼顾三大效益”的生物资源开发对策，并对罗源湾海湾开发重点和布局进行总体规划，该项研究获原国家教委科技进步奖二等奖。在海湾生态环境保护研究方面，课题组以福建省泉州湾为研究对象，根据陆海统筹、河海兼顾的原则，研究了海湾的海洋生态特征和入海污染物及其总量，确立了泉州湾海域污染物总量控制目标，制订了以海洋环境容量为基准的区域入海污染物排放总量控制及削减分配原则、技术方法与机制、污染物总量控制监督管理信息系统、控制效果评估与监测，提出以区域生态系统为基础的管理规划与对策，初步建立符合区域环境特征的入海污染物总量控制管理体系，为福建省乃至全国实施入海排污总量控制提供示范。以福建省深沪湾为对象研究了海湾水文动力、水质、沉积物、海洋生物质量以及海洋生物等海洋生态现状，评估了围填海工程对海湾生态系统的损害，讨论了不同围填海工况对海湾生态系统和海底古森林遗迹部级自然保护区的影响。从环境、资源和社会经济的角度提出了加强海湾围填海管理对策建议。该项研究是《福建主要海湾数模和环境研究》项目的一部分，后者获得福建省科技进步奖一等奖。

海洋生物多样性与区域海洋生态系统——全球生命支持系统的重要组成部分针对全球气候变化对我国海洋生物多样性保护带来的挑战,课题组研究发现，生活在不同海域的金色小沙丁鱼的脊椎骨数存在差异,在纬度较高海域孵化的金色小沙丁鱼的脊椎骨数要比在纬度较低的海域孵化的金色小沙丁鱼脊椎骨数多。再次证明了孵化期的水温变化能影响仔鱼的体长及脊椎骨数量，而这些对研究仔鱼适应海洋环境和存活十分重要。研究发现，气候变暖已对台湾海峡鱼类生物多样性产生明显的影响。一是调查到的种类减少，尤其软骨鱼类种类减少最明显；二是以前仅在海峡南部捕获的部分种类，现在北部也能捕到，而且多数为暖水性种类。三是在台湾海峡出现了13种鱼类新纪录种，这些暖水性种类原来只在南海出现。提出了我国海洋生物多样性未来研究的重点领域，认为应注重海洋调查历史资料的整理与挖掘，重视生物多样性的基础性研究工作；建立我国海洋生物资料数据库和地理信息系统等。近年来，结合国家海洋开发和海洋可持续发展面临矛盾与冲突等问题。课题组开展了区域海洋生态系统管理和海岸带综合管理研究。着重探讨了海岸带综合管理定义和边界问题，认为海岸带的定义不但涉及地学、环境学、生物学等自然科学知识，还与地区的政治、文化、经济等社会科学领域密切相关，提出了划分海岸带管理边界的标准和建议。提出“国家层面上，宜对海岸带定义做出比较全面的原则性的规定，而沿海省、自治区、直辖市等则需依据自然条件和管理工作的实际需要，明确具体的管理范围”的观点，并具体讨论了我国应根据海岸类型、行政区域，农村、城市以及城市和农村之间都市化的过渡地区确定海岸带管理边界的思路。研究了区域海洋管理的概念、内涵，需要解决的生态环境危机问题以及区域合作与协调等海岸带综合管理的基本思想和管理方式，指出必须以区域生态系统为核心,以社会-经济-自然复合生态系统为管理对象，才能使区域海洋社会经济在可持续的生态系统支持下发展。结合我国海洋开发活动，杨圣云及其课题组研究了海湾周边人类活动、社会经济发展对海湾环境造成胁迫以及海湾生态系统退化等问题，构建了海湾生态系统评价体系和评价方法，根据各海湾的实际情况选择代表性指标，确定各指标评价标准。并对福建闽东沿岸生态监控区、福建省兴化湾、泉州湾、深沪湾、北部湾铁山港以及浙江、福建等中亚热带海岛开展了生态系统健康、退化、脆弱性以及河口区生态安全管理等研究，提出海湾生态系统可持续发展管理和保护策略。把典型生态区生态系统评价技术与渔业生境保护相结合研究海湾渔业生态系统管理是该课题组近年开拓的新研究领域。课题组以北部湾铁山港为对象，调查了红树林区、海草床等典型生态区海洋环境质量、沉积环境质量、浮游生物、底栖生物以及生态系统结构，评价了生物生产力；调查了典型生态区稚、幼鱼资源组成及其时空变化，鱼类区系组成及渔业生态环境特征，评价了入海物质通量及其对生态系统的影响；典型生态区与鱼类索饵场、育幼场的关系及其对北部湾渔业渔业资源补充与恢复的贡献。

以生态系统为基础，从海水和沉积物环境、营养物质来源、生态系统结构、关键物种保护以及人类活动协调等方面提出典型海域生态系统与渔业生境的保护与管理技术，建立一套较为完整的效果评估技术并加以推广，为实施科技兴海战略提供技术支撑。科学研究服务于海洋开发结合鱼类学、渔业资源学、海洋生态系统管理等方面的研究成果，杨圣云教授积极为海洋经济和地方社会经济发展服务。作为国家水生生物资源养护专家委员会专家，他还注意研究人类活动对近岸渔业生态环境的影响，承担了海洋工程对福建兴化湾、泉州湾渔业生态系统影响的研究项目。应邀参加了国家海洋局、农业部、环境保护部等单位组织的国家重点建设项目的环境影响评价和海域使用论证报告书的评审和咨询服务工作。如环渤海地区、海峡西岸经济区和北部湾经济区沿海地区重点产业发展战略环境影响评价，港珠澳大桥、河北曹妃甸、厦门第二机场、澳门新城区等大型围填海工程，湛江钢铁基地、福建宁德核电厂、福清核电厂、江苏田湾核电厂，中海油渤海湾油田、北部湾油田、上海东海大桥风电场等国家重大海洋工程的咨询评审工作，为区域海洋经济发展、海洋科技成果的应用尽绵薄之力。

作者：高慧娟