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南極磷蝦的資源概況與生態系統功能

來源:搜論文知識網位置:畜牧科學論文時間:2019-05-27 10:30

   摘要:南極磷蝦 Euphausia superba 是地球上數量最多的單種生物資源之一,對維持南極生態系統的平衡具有重要作用。自從挪威開始規模化高效開發南極磷蝦資源,促使南極磷蝦年捕撈產量由最初的 10 萬 ~12 萬 t 躍升至 20 萬 t 以上。伴隨中國、智利等國家關注并加入南極磷蝦資源開發隊伍,新一輪的南極磷蝦資源開發競爭正在展開。確立我國在南極磷蝦資源開發中的大國地位,維護我國極地海洋生物資源利用的國家權益,是當前面臨的突出任務。本文通過綜述南極磷蝦種群特征與資源分布,回顧南極磷蝦資源開發利用的歷史,總結目前南極磷蝦的生產現狀,分析南極磷蝦的生態地位和貢獻,提出南極磷蝦管理要求與趨勢,以期為提高我國南極磷蝦合理開發、高效利用和國家話語權提供借鑒與參考。

南極磷蝦的資源概況與生態系統功能

  關鍵詞:南極磷蝦;資源;開發;管理

  海洋漁業資源作為可再生食物資源,已成為我國動物性蛋白的重要來源和未來小康社會提升膳食結構的重要戰略性生物資源[ 1-6 ]。在近海資源亟需休養生息的嚴酷形勢下,走向深藍,積極開發南極海洋生物資源已成為我國海洋漁業的重要戰略選擇[ 7,8 ]。南極磷蝦產自尚無明確權屬而被多國覬覦的潔凈南極海洋,資源儲量極其豐富且渾身是寶,具有打造我國第二個遠洋漁業和海洋生物戰略性新興產業的巨大潛力。近年來,隨著國際科技投入的不斷增加和技術進步的不斷積累,世界漁業發達國家已將南極磷蝦漁業打造成由高效捕撈技術支撐、高附加值產品拉動、集捕撈與船上精深加工于一體的全新性海洋生物資源開發利用產業,激發了世界各國的投入欲望。國務院發布的《國務院關于促進海洋漁業持續健康發展的若干意見》(國發〔2013〕 11 號)明確指出:積極參與開發南極海洋生物資源。因此,在“藍色圈地”和資源搶占日益激烈的國際大環境下,加快南極磷蝦資源開發,對促進我國遠洋漁業的產業升級與跨越發展、培育海洋新興產業、保障糧食安全和爭取南極海洋開發權益具有重大戰略意義。本文重點闡述了南極磷蝦資源開發利用現狀及其生態系統功能,對南極磷蝦的發展提出管理性建議。

  1 資源概況

  南極磷蝦資源極為豐富,環繞南極大陸的整個南大洋均有分布,生物學年可捕量達 1 億 t,于當今全球海洋捕撈產量的總和,然其開發利用程度仍很低。南極磷蝦漁業的健康發展是打造我國第二個遠洋漁業的首要選擇,其可成為海洋漁業經濟發展的新增長點。

  1.1 群特征

  南極水域蘊藏著豐富的海洋生物資源,已知南極磷蝦類有 8 種:大磷蝦 Euphausia superb Dana、晶磷蝦 E. cystallorophisa Holt and Tattersall、冷磷蝦 E. friacantha Hasnesn、三刺磷蝦 E. triacantha Holt and Tattersall、瓦氏磷蝦 E. vallentini Stebbing、長額磷蝦 E. longirosteis Hansen、 長 額 櫻 磷 蝦 Thysanoessa macrura G.O.Sar 和 近 櫻 磷 蝦 Thysanoessa vicini Hansen。其中,南極大磷蝦數量占絕對優勢,體長范圍 40~60mm。南極大磷蝦以群集方式生活,密度達 10 000~30 000 尾 /m3 ,是地球上數量最大的單種生物資源之一,也是維持南極生態系統的關鍵物種和高營養層級生物的重要食物來源[ 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養物質,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 ],在醫藥化工及功能食品方面具有巨大的開發前景[ 14-16 ]。目前國內外已有多家生物技術公司從事磷蝦高值產品研發,專利產品涵蓋了功能食品、蝦油保健品、濃縮蛋白以及各種蝦殼水解物等原料產品,形成了高值產業鏈,成為世界各海洋強國發展海洋生物新興產業競相追逐的目標。南極磷蝦資源的有效開發與高值化利用具有打造海洋生物戰略性新興產業的巨大潛力。

  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,環繞極地分布。歷史資料顯示,在環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,以大西洋側密度最高,是目前南極磷蝦捕撈的主要漁場,印度洋側其次,太平洋側最低[ 17-23 ]。為綜合評估南極海域南極磷蝦資源,2000 年南極海洋生物資源養護委員會 (Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources, CCAMLR) 組織南極磷蝦資源共同調查作業小組調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查的對象海域擴大,在未調查時被推測為資源量為零或為非常低的海域的資源量增加。綜合調查結果認為,48 區的總資源量為 4 429 萬 t,58.4.1 和 58.4.2 海區的南極磷蝦資源量分別為 483 萬 t 和 390 萬 t,而整個南極洲地區南極磷蝦的生物量估計為 6.5~10 億 t。根據南極磷蝦資源調查評估結果,南極海洋生物資源養護委員會對 48 區南極磷蝦的最大可捕產量從 150 萬 t 修正為 400 萬 t。2010 年,CCAMLR 改進和完善了南極磷蝦的調查評估方法,又將 48 區南極磷蝦最大可捕產量從 400 萬 t 調整為 561 萬 t;將 58.4.1 和 58.4.2 區的許可捕撈量設定為 89 萬 t。可見南極磷蝦資源蘊藏量豐富,開發潛力巨大。 2 產業發展南極海域路途遙遠、漁場安全環境惡劣,對從業者的專業素質和船舶狀況和性能要求極高,因此南極磷蝦資源開發是一項成本高、風險大、專業性強的漁業生產活動。現代南極磷蝦產業具有典型的高技術、高投入和高產出的特征。國際上南極磷蝦資源商業化開發始于 20 世紀 70 年代,而我國進入南極磷蝦產業僅有 5 年,捕撈量和捕撈效率等與國外相比還有較大差距。

  2.1 開發歷史

  南極磷蝦產業發展史可分為 3 個主要階段,第一階段為 20 世紀 70 年代初至 80 年代未的前蘇聯為主導階段,主要捕撈國家為前蘇聯和日本,前蘇聯占南極磷蝦捕撈產量的 80%以上。1972 年,蘇聯公布“南極探測計劃”,在南大洋開展調查和捕撈作業,產量由此迅速增加。1977 年,前蘇聯南極磷蝦產量為 10.50 萬 t,到 1982 年已升到 49.17 萬 t;1986 年之后產量保持在 30.00 萬 t。第二階段為日本主導階段,主要由于前蘇聯的解體,日本南極磷蝦產量占主導地位, 開始替代前蘇聯。自 1986 年開始,日本南極磷蝦年捕撈量保持在 6 萬 t 以上,其中,1988— 1989 年創歷史最高記錄,年捕撈量達 7.89 萬 t;2001 年達到發展頂峰,產量維持 6.00~7.50 萬 t/ 年。第三階段為挪威主導階段,隨著新型高效捕撈技術的引入,挪威開始引領當前南極磷蝦捕撈的生產,年捕撈產量約占總產量的 50%,而日本等早期南極磷蝦開發國家,因船齡老化等因素,逐步淡出磷蝦生產。我國南極磷蝦雖然起步較晚,至今僅 6 年,但在國家引導和政策支持下,無論參與企業、投入船舶、生產規模和捕撈產量總體呈穩步發展趨勢,但受研究基礎薄弱,資源掌控能力不足,相關管理措施限制等因素,發展受到了一定的制約,離南極磷蝦捕撈強國尚存在較大差距。

  2.2 生產現狀

  CCAMLR 統計顯示,隨著挪威、中國等新興漁業國家的加入,以及實際捕撈產量的穩定增長,南極磷蝦計劃捕撈產量增幅明顯,近幾年計劃捕撈產量穩定在 50~60 萬 t 左右[ 24,25 ]。統計數據顯示(表 1), 2011 年 6 個成員國捕撈總產量為 17.9 萬 t,捕撈產量較 2010 年減少了 3.21 萬 t,占總產量的 15.18%。其中,挪威、韓國捕撈產量下降幅度較大,達 1.76 萬 t 和 1.58 萬 t,分別占其產量的 14.6%和 36.0%。日本捕撈產量小幅下降為 0.35 萬 t,占 11.8%,而中國的產量增加了 1.4 萬 t。2012 年,僅有 5 個成員國參與南極磷蝦捕撈,捕撈總產量為 15.63 萬 t,產量減少了 2.4 萬 t,降幅達到 12.75%。2013 年至 2016 年,捕撈國家基本穩定在 5 個國家,即挪威、中國、韓國、智利和烏克蘭,挪威捕撈產量基本穩定在 10~ 16 萬 t;中國產量逐年上升,從 2013 年的 3.2 萬 t 躍升至 2016 年的 6.5 萬 t,產量已翻番;韓國產量變化最明顯,產量從 4 萬多 t 下降至 2 萬多 t,近 4 年產量減少了一半。智利和烏克蘭產量比重較小,雖產量也有較大波動,但對總產量影響較小。與 1993 年至 2012 年 20 年間的南極磷蝦年平均捕撈產量 14.12 萬 t 相比,2010—2017 年 8 年的平均產量近 22 萬 t 較前 20 年平均產量提高了 55%,生產形勢明顯好轉[ 26-28 ]。

  3 生態功能

  南極磷蝦是維持南極生態系統平衡與穩定的關鍵物種,若以生物質能來講,其可能是地球上最成功的動物物種(蘊藏量約為 5~10 億 t)。巨大的生物數量使其成為南大洋許多魚類、鳥類和哺乳動物的主要獵物,處于南極食物鏈系統的核心位置。南極磷蝦特殊的生態地位和潛在開發的重要資源引起了學者和遠洋漁業企業的高度關注[ 29 ]。

  3.1 生態習性

  自然生活狀態的南極磷蝦殼上具鮮艷的紅色斑點,并具有結群習性,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習性[ 30 ]。夏季南極磷蝦在大洋表層產卵,受精卵下沉至深海 1 000m 以下孵化成磷蝦幼休,之后,幼體上浮至有陽光和餌料的水表層后,開始生長和變態[ 31,32 ]。南極磷蝦幼體發育與冬季海洋結冰體積大小息息相關,南極氣候變化使每年南極洲附近結冰數量、面積的增加或減少,進而影響南極磷蝦的生長過程。磷蝦幼體對食物來源的波動極為敏感(成磷蝦可耐較長期的饑餓)。資料顯示,磷蝦受到了海洋酸性不斷增高的影響[ 33 ]。影響磷蝦的環境變化也會波及生態系統的其他部分。目前正在進行大量的研究,探討溫度更高、酸性更強的海洋水體對生活在南大洋中磷蝦數量的潛在影響[ 34 ]。

  3.2 生態貢獻

  南極磷蝦為南極洲生態系統中的重要物種,是鯨(Cetacea)、海 豹(Phocidae)、海 狗(Arctocephalinae)、南極魚類(Antarctic ice fish)、企鵝(Spheniscidae)、信天翁 Diomedea exulans 及其他鳥類的主要食物來源。以海豹為例,食蟹海豹 Lobodon car- cinophagus 是世界上數量最多的海豹,其 98%的食物來源于南極磷蝦;豹形海豹 Hydrurga leptonyx 45%食物來源于南極磷蝦。據不完全統計,南極磷蝦作為食物的供應量,海豹年均消耗 6 300~13 000 萬 t,鯨消耗 3 400~4 300 萬 t,鳥類消耗 1 500~2 000 萬 t,魷消耗 3 000~10 000 萬 t,魚類消耗 1 000~2 000 萬 t,各類生物資源年度消耗總計 15 200~31 300 萬 t [ 35 ]。在食物鏈中,南極磷蝦與其獵物之間涉及 3~4 層級;而南極磷蝦與鯨之間層級最大,這只存在于南極生態系統中。南極磷蝦能夠建立如此龐大的生物蘊藏量是因為南大洋擁有世界最大的浮游生物總量,亦是擁有浮游植物生物量最多的海洋。當海水由深海區上升至透光帶,食物亦由世界各地的海洋運至此供生物所食用 [ 36 ]。在過去的幾十年間,南極磷蝦總生物質能不斷下降,部分科學家認為下降的幅度可達 80%。這可能是溫室效應引起的浮冰區域減少所致。南極磷蝦幼體階段需要浮冰結構提供天然洞穴,有助于南極磷蝦避開捕獵者,提高生存率。近年來浮冰區域面積減少,促使南極磷蝦趨向讓位于海鱒 Cynoscion nebulosus[ 37 ]。

  4 管理趨勢

  隨著全球變暖,南北極資源寶庫漸露真容,近年南極主權及其資源開發權益之爭也再次暗潮涌動。在各國對南極海洋生物資源開發投入不斷增加的情勢下,CCAMLR 正在逐步加強對其所轄漁業的管理與限制;同時,相關國家還竭力推進南極海洋保護區建設進程,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管南極磷蝦的捕撈,明確規定了可允許捕撈量、捕撈地點、附帶捕撈物的可接受量及運營要求,通過預防性捕撈限額(precautionary catch limit,PCL)確定每年可捕撈磷蝦量。具體某一地區的可允許捕撈量根據該地區磷蝦數量和長期年度產量來確定。實際可捕撈量根據該生物總量的百分比制定,磷蝦產業捕撈規模目前限制在每年 62 萬 t,約合生物總量的 1%。在南大洋進行磷蝦捕撈的所有區域均受到這些 PCL 限額的管轄。在尚未進行磷蝦存量測量,且沒有確立可捕撈量的區域內,僅允許進行非常有限的實驗性捕撈。可捕撈量的計算是對單生物體量估算值的預測,由獨立科學調查衍生而來,調查利用配備生物探測儀的研究船于 1996 年、2000 年和 2006 年分別開展。盡管磷蝦捕撈管理不進行年度調查,但 CCAMLR 仍然綜合考慮年度科學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化的小區域,以確保不會在受限區域內捕撈大比例的年度限額,危害生態系統。

  4.2 管理措施

  南極磷蝦捕撈作業受一系列措施管轄,包括:副漁獲物監管、通知規則、環境法規、觀測員要求以及捕撈限額制定[ 38 , 39 ]。南極和南大洋聯合會(Antarctic and Southern Ocean Coalition, ASOC)持續呼吁改進南極磷蝦漁業綜合管理,建立反饋管理程序,通過加強南極海洋生物資源保護委員會生態系統監測計劃來改進監測方式和主要內容,重點監測以南極磷蝦為主要食物的動物的生存狀態的變化,以確定該變化是否由捕撈活動造成。同時,ASOC 敦促 CCAMLR 采取進一步的保護措施,降低南極磷蝦集中作業重點區域的捕撈強度。例如 2010—2013 年間,南極磷蝦漁業主要集中在 48.1 分區,總漁獲量的一半以上來自于該分區,造成南極半島西部海岸的捕撈活動顯著增加。2013 年 6 月,由于達到了區域捕撈漁獲物限制水平,提前關閉了 48.1 分區年度捕撈季,防止破壞區域內生物資源與食物鏈系統。南極磷蝦漁業管理的部分補充措施正在出臺, CCAMLR 將強制成員在磷蝦捕撈報告程序中說明如何估算鮮重,在所有南極磷蝦捕撈漁船上 100%配備科學觀察員,用于建立有效的南極磷蝦捕撈反饋管理機制[ 40,41 ]。

  參 考 文 獻

  [1] 賈敬敦,蔣丹平,楊紅生,等.現代海洋農業科技創新戰略研究[M].北京:中國農業科學技術出版社,2014.

  [2] 雷鑫.海洋漁業資源保護問題[J].江西農業,2017(19): 106.

  [3] 李想,靳圓圓.基于生態系統的海洋漁業資源管理模式研究[J].經貿實踐,2017(5):176.

  [4] 董文靜,王昌森,韓立民.中國海洋漁業資源利用狀況與管理制度研究[J].世界農業,2017(1):217-224.

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