第21卷第4期2001年7月经济地理
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Ⅷ.2I.№.4
JId..2001
文章编号:1000一8462【2001)04一晰8—05
海洋资源的特性与可持续利用
韩美
(山东师范大学地理系。中国山东济南250014)
摘暮:不同的海洋资源既有共性又有个性。概括起来,海洋资源的特性主要有丰富性、递耗性、更新性、递增性、不稳定性等;海洋资源的可持续利用是海洋经济持续发展的物质基础,其内栖包括对海洋资源的协诃利用、高效利用、公平利用、环保利用等。
关键词:海洋资源;特性:可持续利用
中围分类号:P746文献标识码:A
海洋资源是相对于陆地资源而言的,泛指海洋环境中存在的现在和未来能够被人类所利用的物质、能量和空间等一切资源nJ。它包括海洋空间资源、海洋矿产资源、海洋生物资源、海水资源、海洋化学资源、海洋能资源等。这些资源既有共性又有个性。研究海洋资源的特性是实现海洋资源持续利用的前提。
1海洋资源的特性
1.1海洋空间资源的特性
海洋空间资源是海洋水体空间(包括水面空间和水内空间)和海洋“陆地”空间(包括海底地面、海岸带、岛屿等)的总称。广阔性、不稳定性、递耗性是其主要特征。
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1.1.1广阔性
海洋是目前已知星球中唯一的最庞大的水体,其面积约3.62亿k矗,占地球面积的7l%。它不仅为人类提供了航运、捕捞、养殖空间,而且还提供了人类发展所需要的海上城市、海上工厂、海上娱乐场、海底隧道、海底仓库等新兴海洋工程的建设空间。海洋为未来人类发展提供了广阔的空间【2J。
1.1.2不稳定性
主要指海岸线的进退变化。海平面上升,海岸侵蚀,海岸线向陆方推移。相反,海平面下降,海岸堆积,海岸线向海方推移。由此造成海洋空间的动荡变化。
研究表明。近100年来,海平面不断上升(表1),而且今后还会继续上升(表2)oJ。海平面上升,海岸线向
陆方推移,淹投沿海低地,海洋空同增大。以长江三角洲为例,1990年共有湿地面积l,252耐,海平面上升O.5m后,将淹没246姘,损失率达19.6%【.j。海岸蚀退收稿日期:2000一∞一15;修回日期:0呻l一06—17
基盒项目:山东省自然科学基金责助项目(编号:删D。B)。
也很普遍。如我国山东半岛若干平原岸段的海滩蚀退速率为1—3rr脾。辽东半岛若干沙质岸段平均蚀退速率约1.5—2.0Ir,年,福建沿海平原海岸的沙质海滩蚀退速率约为1—4珂/年【5J。
衰l海平面上升的观测值
m.1The曲∞司ⅧhⅨ茁∞M瞰观测地点观测总时问/年上升趋势向删r年
纽林651.7±02
布列斯特14lO.9±0.1
新斯科舍.623.7±0.】
旧金山l玎3.8±l5
火敦鲁鲁760.6±O2
盂买10l1.0±O.1
悉尼850.7±O.1
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转引自来金明,1998.
1.1.3递耗性
由于陆地上人口膨胀,资源危急,环境恶化,迫使人类不断向海洋拓展生存空问,利用海洋空间发展海洋运输业,围海造田,建设各种海洋工程,使海洋空间呈现递耗性特征。
围海造田是人类向海洋索取土地的主要方式。长期以来各沿海国家,特别是那些国土面积小、人口较多的沿海国家和地区都十分重视围垦。例如荷兰,至今已围造土地近8,000k矗,约占国土面积的20%。日本近40多年来围海造地达2,000肼,平均每年50k矗。海港及其配套设施建设也占用大量海洋空间。据粗略统计,目前全世界海洋港口共约9,800多个,不论其建设布局如何安排,都会占用非常可观的海洋空间f6J。
我国常以海岸线曲折漫长而自豪,然而几十年来,我国的海岸线正在不断地缩短、变的平直而单调,人工
4期韩美:海洋资源的特性与可持续利用
高广泽海岸比例逐渐增高。以辽宁省为例,1975年大陆海岸线为2,178km,1985年减至I,钾ll【111,1989年为1,890km。海岸线缩短的主要原因是修筑堤坝、开辟盐田及堆废场。
表2一些机构对全球未来海面变化的预测呦.21he吣0fa蛔蛔№forthe
塑堕塑鲤垡些型竺.型
机构名称顶测年份上升量/锄
日本环境厅2。3026—165斯德哥尔摩国际科游理事台2∞020一150
美国科学院2l世纪33—712
欧洲共同体21世纪20—165
塞鱼堑堡旦望堂望堂=
转引自宋金明.1螂.
1.2海洋矿产资源的特性
1.2.1丰富性
海洋矿产资源的丰富性表现为种类多、数量大。种类有滨海砂矿和卤水、大陆架油气资源、深海沉积矿产等。有人估计,全球80%的金刚石、90%的独居石、75%的锆石、90%的金红石、75%的锡矿石都蕴藏在滨海的砂矿中。大陆架油气非常丰富,海洋石油储量占世界总储量的40%以上。世界大洋底锰结核的总储量约1万亿一3万亿t。
1.2.2地域分异性
海洋矿产资源的种类在垂直于海岸和平行于海岸两个方向上都表现出明显的地域分异性。
垂直于海岸线方向,在海岸带及浅水区分布者钛铁矿、磁铁矿、金红石、锫英石、独居石、砂金、砂锡、铂金、金刚石、石英砂等砂矿;在近海陆架区,赋存着煤、铁、铜、铝、锌、锡、钛、钍、磷钙石、稀土等层状、脉状、浸染状矿床;在大陆架和大陆坡海域中蕴藏着丰富的石油与天然气资源;在深海大洋中有多金属软泥、热液硫化物、锰结核等。
平行于海岸线方向,矿种地域分异也很明显。如我国滨海砂矿,北方以金、金刚石为主体,南方以锡石、稀有和稀土矿物为特。
1.2.3递耗性
绝大多数海洋矿产资源是在漫长的地质年代中形成的,随着人类的不断开采,最终将消耗殆尽,而且在人类历史时期内难以再生,因此海洋矿产资源是递耗性资源。
1.2.4递增性
个别海洋矿产资源不仅不随人类开采利用而减少,反而越开采越多,呈现递增性。有专家估计,十分诱人的大洋底锰结核矿,每年以l,000万t的速度递增着,还有“开采利用越多,锰结核生长越快”之说”o。据此,我们将锰结核划归递增性资源。
1.3海水资源的特性
1.3.1丰富性
地球整个水圈中的总水量为1,386万亿m3,其中海水的总水量为1,338万亿m3,占地球水圈总水量的96.5%。尽管目前海水还不能直接利用,但它为人类发展提供了丰富的后备资源。
海洋中漂浮的冰山是巨大的淡水资源宝库。冰山由南极和北极的冰川破裂而成。据估计,南极每年约有14,000亿t的冰川成为冰山,把它们全部融化成淡水,世界上平均每年每人可得淡水30D多t。美国、沙特阿拉伯、澳大利亚等国的实验表明,将漂浮在南极海域盼冰山拖运到本国融化成淡水,其成本要比海水淡化成本低。冰山是有广阔前景的巨大的淡水资源宝库。1.3.2更新性
海水通过海面蒸发而变为水汽,其中一部分水汽升人大洋上空,并在大洋上空成云致雨而重反海洋。另一部分水汽则被气流送人陆地上空,在陆地上空成云致雨,降于陆面,再通过河流汇人海洋。海洋参人了全球水分大循环,其循环更誉周期长达2,500年哺J。海水因其体积巨大又具更新性而成为取之不尽,用之不竭的资源。
1.3.3溶存着大量的化学资源
海水中溶存着大量的化学资源。据计算,每立方km海水中含有3,750万t固体物质。其中近3,
000万t为食盐,66,000t溴,50t碘,还有镁、钛、钾、铀等。如果把海水中所有的盐分全部提取出来,平铺在陆地上,那么陆地的高度可以增加150m。目前已确定海水中溶存的化学元素达80多种,其中有12种元素的含量在l-r,g/l以上,称为大量元素.其余元素含量均小于1rn∥l,为微量元素。
1.4海水化学资源的特性
1.4.1恒定性
海水中的氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟12种大量元素的浓度之间的比例几乎不变,称为海水化学组成的恒定性。据此,只要测出~种元素的浓度便可计算出其他元素的浓度。这一点在海洋化学资源调查中非常重要。
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1.4.2浓度低,总量大
微量元素虽然含量均小于luIg/l,但由于海水体积巨大,总量仍很可观。如作为核燃料的铀矿,约为45亿t,相当于陆地储量的4,000多倍。银的总量为5亿t,相当于陆地储量的7,000多倍。黄金总量为600万t以上,相当于陆地总储量的170倍。
1.4.3递增性
指海水中氯化物的含量将逐渐递增。海水中含有大量的盐分。一般认为这些盐分是由河流从陆地上带
经济地理21卷
来的,但海水与河水目前所含的盐类差别很大(表3)。河水所含的碳酸盐最多,但当河水人海后,一部分沉淀,另一部分被海洋动物吸收,构成它们的甲壳和骨骼。因此海水中的碳酸盐大大减少。氮、磷、硅的化合物和有机质也被海洋生物大量吸收,海水中这些物质的含量也减少。硫酸盐近乎平衡。唯有氯化物因被消耗得最少而在海洋中不断积累,目前它是海洋中最多的盐类。今后,随着河流源源不断地向海洋输送。氯化物的含量将逐渐递增。
表3海水与河水所台盐类的比较仙.3The∞m瑚riⅫhtMtk幽0fs∞咖
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盐类成分河水海水氯化物/%5.∞鹄.64
迪拜街头风光作文硫酸盐/%9.9010.∞
碳酸盐/%6D.100.34
氰、磷、硅的化台物及有机物质/%24.∞O.笠
合计/%l∞.∞100.∞
转引自黄锝茎.1蝌.
1.5海洋能资源的特性
海洋能资源包括海洋热能和海洋动能。海洋热能指海洋温差能,动能指潮汐能、波浪能、风能等。1.5.1更新性
海洋能因太阳辐射和地月星球的作用而产生。因为太阳辐射和地月星球永不问断地、周期性地作用于海洋,所以海洋能就永不停息地再生着、更新着。1.5.2总量大,密度低
据有关专家和机构评估,全球海洋里的潮汐能功率为30亿kⅣ,波浪能功率为10亿kW,海流能功率为l亿kw.温差能和盐差能功率最大,可达100亿kw。虽然理论计算海洋能数量很大,但技术上允许利用的总功率只有64亿kw,即便是这样,这一功率也是目前世界发电机总容量的2倍。
海洋能总量虽然巨大.但密度一般较低,所以在大规模开发利用时就需要建造庞大的能量转换装置。表4列出了山东某些海岛水域的能量密度,从表中可以看出.除鲁东南前三岛海域外,其它海域三种能量密度均较低[“。
1.5.3时空变化性
表4山东部分海岛水域海洋能密度统计表仙.4D岫或蚶幽fbrm咖叫帮htk坤雌
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海域名称犍嚣潮慧擎渡能茏簿密度
/er∥cI旷㈣,Kl,m岔尖堡岛3.05×10—60,ll0.45
桑岛0.63xlO。60.030.50
养马岛l72x10’6O.0D40.28
镆耶岛1.83x10’6O780.14
千里岩岛265x10’6<0.07025
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海洋能具有明显的地域分异性。例如,温差能主
要集中于低纬度大洋深水海域,潮汐、潮流能主要集中于沿岸海域,海流能主要集中于沿江河人海口附近。另外,除盐差能和海流能相对稳定外,其它均具有明显的日、月、年变化。
1.6海洋生物资源的特性
1.6.1丰富性
海洋是生物资源的宝库。已知全世界海洋中有生物种类20多万种。其中鱼类约1.9万种,甲壳类约2万种【lo】。海洋为人类提供食物的能力是每年约生产l,350亿t有机碳,在不破坏生态基本平衡的情况下,每年可提供30亿t水产品,如按成人每年所需食用量计算,至少可供300亿人食用。
1.6.2更新性
海洋生物资源如同陆地生物资源一样,会通过生物个体或种的繁殖、发育、生长和新老替代。使资源不断更新,种不断获得补充,并通过一定的自我调节能力而达到数量上的相对稳定。但如果开发利用不当,则其更新再生受阻,资源趋于衰竭。
1.6.3共享性
海洋中许多水产动物都有回游的习性。如溯河产卵的哈鱼以及大洋性的金鱼类等。不少渔业资源种的整个生活过程不只是在一个国家管辖的水域内栖息,有的幼鱼在某个国家专属经济区内生活。而成鱼则在另一个国家专属经济区生活。因此,这些种类的渔业资源为几个国家共同开发利用。
1.6.4不稳定性
不少鱼类资源的年际产量波动很大。除自然因素对发生量、存活率和鱼类本身的种年龄结构、种问关系等有很大影响外,人类捕捞因素往往更能引起种数量剧烈波动,甚至引起整个水域种类组成的变化。
2更新性、递耗性、递增性海洋资源
依据上述海洋资源的特性,将梅洋资源分为三类:更新性、递耗性、递增性资源。
更新性资源是指那些可循环利用的资源。包括海洋生物资源、海洋能资源、海水资源。它们都有一定的循环更替周期和更新量。持续发展要求对这些资源的利用要限制在其再生产的承载限度内,同时采取人工措施促进这类资源的再生产。
递耗性资源是指那些随人类开发利用而逐渐减少的资源。海洋里的这种资源包括海洋空间资源、海洋矿产资源。递耗性资源并非不可以再生,只是其历史过程太长了。比如,海洋的形成经历了数十亿年,
海底石油天然气和矿产资源的生成短者也要数千万年,同人类数百万年的历史相比,是人类无法等待的漫长时间。因此,对人类演化历史而言,这些资源只能看成是
4期韩美:海洋资源的特性与可持续利用481
不可再生的递耗性资源。持续发展要求对海洋矿产资源要加强综合利用,并尽可能用可更新资源替代。对海洋空间资源的利用要做到合理规划和布局。
更新性资源如果开发利用不当会转变为递耗性资源。如海洋渔业资源,在一般情况下,它是可以为人类长期开发利用的。但如果捕捞强度超过了最大捕捞许可量,或是海水遭到严重污染,就会打破渔业资源生态平衡,使其成为递耗性资源。
递增性资源是指海洋里那些越开采越多或是按自然规律不断增加的资源。前者如大洋底锰结核矿,“开采利用越多,锰结核生长越快”。后者如海洋中的氯化物,它将随河流源源不断地输送而在海洋中不断积累。这类资源是取之不尽,用之不竭的。
3海洋资源可持续利用
海洋资源可持续利用是可持续发展观念在海洋领域的延伸。自然资源是经济持续发展和人民生活水平持续提高的物质保证,因此不少学者从资源角度定义可持续发展。例如,1985年,Edwald
B.Barber在其著作中把可持续发展定义为“在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下.使经济发展的净利益增加到最大限度”。1986年。生态经济学家GeeIling&deBie则提出了所谓生态持续性,旨在说明自然资源及其开发利用问的平衡。1988年,AIIil№口kMya和晰iaw.Phrce提出,持续发展是“今天的资源使用不应减少未来的实际收益”。1992年,英国爱丁堡大学删colmSl∞er教授认为,持续发展是“在资源与经济增长问建立的一种关系,该关系与净化空气和提供生态支持的环境协调一致[11]。
综合理解上述概念并将其进一步延展,本人认为海洋资源的可持续利用就是对海洋资源的协调利用、高效利用、公平利用、环保利用。
3.1协调利用
对海洋资源的协调利用包括三方面:一是人与海洋间的协调。即海洋资源对人类福利需要的供给与满足,与人类海洋开发活动对海洋自然界进化引导间的协调㈦;二是资源与资源及资源与生态环境间的协调。每种海洋资源不是孤立存在的,而是存在于复杂的生态系统之中,如果人类遵循海洋生态规律开发海洋资源,则使生态系统中各个环节良性互动。如果因人类的不台理利用,使某种海洋资源难以持续存在、形成与积累,那么这种影响就会通过它所处的生态系统网络形式辐射开去,从而构成对其它海洋资源存在状况的影响;三是海洋各部门之间的协调。在海洋资源开发中。各部门都向着自己的目标进行活动,它们之间会出现相互制约、相互影响的问题,这时各部门间应相互协
调,实现整体系统的运转。
3.2高效利用
对海洋资源的高效利用包括两方面:一是高的生产效率。即以尽可能低的海洋资源代价产出尽可能高的经济效益;二是高的海洋资源利用率。即在生态系统的整体性允许的界限内,达到在时空上对资源的最大利用效率[“。
3.3公平利用
对海洋资源的选择利用机会应该是公平的,这种公平性既要体现在当代人之间,也要体现在世代人之间。当代人之间要求海洋开发活动不应带来或造成环境资源破坏,参人海洋开发活动的地区和人,不能对没有参人这一活动的地区和人产生有害影响。世代人之间要求当代人在进行海洋开发活动时不应消耗海洋生态系统生产力基础,从而导致后代人面临比当代人更贫困的海洋资源【14J。
3.4环保利用
环保利用就是将环境保护战略持续应用于海洋资源的整体开发过程之中,以增加生态效率,减少环境风险。这种环境保护战略既包括对已有环境问题(如水体污染、赤潮)的治理,也包括对可能出现的环境问题的预防。要实现海洋资源的环保利用,必须更新观念,将海洋环境和资源纳入国民经济核算
体系,实行有偿使用,造成污染应承担经济责任;实行“浓度标准”和“总量控制”相结合的排污标准;科学合理地选划海上倾废区;建立犍全海洋环境监测系统。
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J(e,wolIk:埘曲e抛∞硼伪;d墟璃州s£i∞;s啮纽i珊Mem出翻£i衄
作者简介:韩美(19酷一),女,山东寿光人,副教授,研究方向为资源与环境,已发表论文30篇。
广东省第九届地理活动日在嘉应大学举行
一年一度的广东省地理活动日暨主(承)办单位地理开放日,于2001年6月9一10日在梅州市嘉应大学地理系举行。来自广州地理研究所、中山大学、华南师范大学、广州大学师范学院、广州大学教育学院、佛山大学、嘉应大学的地理系师生和深圳科技园、中山市教委等单位共250多人。梅州市政协主席何万真、嘉应大学校长张亮、副校长邱国锋、嘉应大学党委书记罗传真、广东省地理学会理事长许自策等分剔在开幕式上讲了话。中国地理学会理事长陆大道教授委托深圳科技工业园总公司副总工程师陈汉欣研究员对活动日的举行表示祝贺,中国地理学会副理事长、原广东省高等教育厅厅长许学强先生也给大会发来贺电。
这次地理活动日的主题“新世纪地理科学创新与发展”。围绕这一主题,广州地理研究所陈朝辉研究员,中山大学刘琦教授、司徒尚纪教授和华南师范大学唐晓春教授分别了作了<梅州地区’99寒害果作受害情况调查报告》、《地理科学与教育发展’、<客家文化的旅游开发’和<山地灾害防治与工程简介》等专题报告。与会专家学者并就新世纪地理科学发展、高等院校地理系系主任的工作以及地理教育经验等专题进行了深入的探讨。
活动期间,与会代表参观了该校地理实验室和地理教学、科研成果展览,参与了地理知识竞赛,观赏了内容丰富多采的文艺晚会,并进行了野外地理科学考察。
这次的地理活动日,为地理界同行欢聚一堂、交流地理科学研究和地理教学工作经验提供了一个极好的机会,对地理学未来的发展将起到积极的推动作用。
(广东省地理学会供稿)