内容正文:
第四节 海洋空间资源开发与国家安全
[课标要求] 结合实例,说明海洋空间资源开发对国家安全的影响。
素养解读
1.运用示意图,列举各类型海洋空间资源的开发利用方式,培养学生区域认知能力。
2.结合实例,说明海洋空间资源开发对国家资源安全和国家海洋国土安全的影响。
3.认识我国海洋国土资源现状,分析开发和利用海洋空间资源的意义及解决海洋利益争端的途径,提升综合思维能力。
知识点一 海洋空间资源开发
1.海洋空间对人类的意义
(1)海洋是人类赖以生存和发展的第二空间。
(2)海洋空间的开发利用越来越受到关注。[注1]
(3)海洋空间将成为人类活动的重要舞台。
2.人类对海洋的早期开发利用
(1)目的:海岸和近海的鱼盐之利和舟楫之便。
(2)滩涂
①利用情况:开发最早、利用最多。
②含义:位于大潮时高潮线以下、低潮线以上的亦海亦陆的特殊地带。
③意义:为人类提供盐田[注2]、耕地、水产养殖、旅游等多种服务。
3.海洋环境
(1)特点:环境和生态条件具有复杂性和特殊性。
①海面上活动:要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动。
②深海活动:要适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境。
③海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。
(2)开发要求:技术难度大、资金投入大、风险大。
4.海洋空间资源开发意义
对于缓解沿海地区人地矛盾、开发海洋资源、扩展人类生存空间具有不可估量的价值。
5.海洋空间开发前景
(1)影响规模:海洋空间的开发与利用已成为全球的热点。
(2)开发范围:逐步向深海及海底延伸。
(3)服务领域:工业、农业、军事、交通运输等。
[助解教材]
[注1]拓展:海洋资源与海洋空间资源
(1)海洋空间资源是指海洋水体所占据的空间,涉及海岸、海面、水体、海底等海洋空间。
(2)海洋空间资源不同于海洋资源,海洋资源包括海洋矿产资源、海水化学资源、海洋生物资源和海洋动力资源等,而海洋空间资源是海洋资源的重要组成部分。
[注2]深化:盐场区位分析角度
①地形:地势平坦开阔,便于海盐晒制。②气候:晴天多,降水少,多风,光照充足,蒸发旺盛;山地背风坡降水少。③淤泥质海岸有利于提高产量。
知识点二 海洋空间资源开发对国家安全的影响
1.对国家资源安全的影响
(1)是人类社会当前和未来生存与发展的广阔天地
①生产和生活空间:围海造地、填海造陆[注1]、建造人工岛屿或海上城市,缓解陆上特别是沿海地区土地资源紧张的局面。
②建筑空间:修建桥梁、隧道、机场、港口和管线等设施,改善岛屿与陆地的通达性。
(2)是海洋资源赋存的场所
①资源类型:海洋生物资源、海水化学资源、海洋石油天然气及其他矿产资源等。
②意义:丰富资源类型,缓解陆地上资源紧缺的局面,对保障国家资源安全意义重大。
(3)为易燃、有毒、有放射性的资源提供储藏场所
①优越条件:海底水温低且变化平缓、压力稳定。
②储存类型:石油、矿石、化工原料、核废料等。
③意义:节省日益紧缺的陆上土地资源;减少这些资源对陆上环境的潜在威胁。
2.对国家海洋国土安全的影响
(1)海洋国土:指在国家主权管辖下的特定的海域及其上空和底土,是内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架等所有管辖海域的总称。
(2)各类海域的权益差异[注2]
内水、领海
毗连区、专属经济区和大陆架
属于国家领土的组成部分,国家对其行使主权,对其内的一切人和物享有专属管辖权
对其国土并不享有完全排他的主权,只享有某些事项的管辖权和对自然资源的主权权利
(3)我国海洋国土
①主张管辖海域面积约300万平方千米。
②拥有总长约1.8万千米的大陆岸线和总长约1.4万千米的海岛岸线,以及海岛11 000多个。
(4)开发和利用海洋空间资源的意义
①是宣示海洋国土主权、体现和行使海洋权益的重要途径和手段。
②可以提高国家对海洋国土的管控能力。
③对保障国家领土和主权完整、确保海上通道安全、扩展战略纵深、维护国家海洋权益等方面均有重要的战略意义。
(5)海洋权益争端
①影响:导致国家间的冲突和摩擦,影响相关各国的国家安全。
②解决方法:在《联合国海洋法公约》和相关法律的框架下,通过对话协商的方式和平处理海洋空间资源争端。
[助解教材]
[注1]拓展:围海造地与填海造陆都可以增加陆地面积,但是建造过程有所不同。例如:荷兰1/5的国土是围海造地而来,首先建设拦海大堤,然后利用风车排水,填筑土石方;吹沙造岛属于填海造陆,是在岸线滩涂直接进行填筑土石造陆。
[注2]拓展:图解海洋权益范围
探究点(一) 分析不同海洋资源开发利用方式及特点
[典例导析]
(2023·浙江1月选考)距陆地5 km以外、水深200 m以下的深层海水,因其独特性质而备受关注,已被广泛开发利用。如图为深层海水部分应用领域示意图。完成下题。
深层海水深受水产、食品等产业青睐是因其 ( )
①氧气充足 ②清洁少菌 ③矿物营养多
④光合作用强
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
[答案] B
[解析] 深层海水很难见到阳光,光合作用无法进行,所以光合作用强,氧气充足,都不正确,排除①④;深层海水受人类活动影响较小,污染较少,所含有的细菌较少,②正确;光合作用无法进行,矿物质元素大都能够保存下来,③正确,所以本题选B。
[综合思维]
1.海洋资源的分类及利用
分类
利用举例
海洋物质资源
海洋非生物资源
海水
资源
海水本身资源
冷却用水、盐土农业灌溉、海水养殖、海水淡化
海水中溶解物质资源
晒盐,提取钾、镁、铀、锂等元素
海洋
矿产
资源
海底石油、天然气
产量占世界油气产量的近1/3,储量是陆地的40%
滨海砂矿
冶金、建材、化工和工艺的金属和非金属砂矿
海底煤矿
陆地煤矿的重要补充
大洋多金属结核和海底热液矿床
锰、镍、钴、镉、金等多种陆上稀缺的金属资源
海洋生物资源
海洋植物资源
食物、药物、化工原料、饲料、肥料、生态保护
海洋无脊椎动物资源
食物、饲料、饵料
海洋脊椎动物资源
食物、饲料、饵料食物、科学研究、旅游观光、军事
海洋空间资源
海岸空间资源
用于运输、工农业、城镇、旅游、科教等
海面空间资源
可建设人工岛屿、海上机场、工厂和城市等
水体空间资源
水下交通工具运行空间、观光旅游、体育运动和人工渔场等
海底空间资源
海底隧道、海底居住、通信线缆、运输管道、倾废场所
海洋能源
海洋潮汐能
均可通过技术手段被转化为电能,是不枯竭的无污染能源,是当前可再生能源的研究热点和重要的组成部分
海洋波浪能
潮流/海洋能
海水温差能
海水盐度差能
2.海洋空间开发利用的主要方式及特点
主要
方式
形式
利用
空间
优点
缺点
生产
场所
海水养殖、
海上发电
等
海域上空、
海面及水
体、海底
空间范围广阔,降低用地成本,保证用地量;不与民争地,无须移民搬迁;可以开展海面—水体—海底立体化综合利用;水下环境相对稳定,适于仓储等。减轻对城市的污染和影响;大容量、抗干扰;安全性较强;海洋气候适宜、旅游资源独特丰富,利于开展海洋娱乐活动和人类居住
海上活动要面对多变的海洋气象和海水运动;深海活动要适应黑暗、高压、低温和缺氧的环境。海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格要求,使得海洋空间资源的开发与利用技术难度大,资金投入大,风险大
仓储
场所
海上油库、
海底仓库
等
海岸海
底空间
交通
运输
场所
建设港口、
航道、机
场、跨海
桥隧等
海面及水
体、海岸
带
生活
场所
观光休闲、
建设海上
城市等
海面及水
体、海底
空间
[针对训练]
随着海洋开发利用规模、深度与广度的不断拓展,海域空间稀缺性日益凸显,要素集聚程度显著提升,进而催生了以集约高效、功能兼容、融合发展等为主要特征的海域立体分层利用模式。下图示意主要海洋资源的类型及空间分布特征。据此完成1~2 题。
1.海洋水面空间的可再生能源可能为 ( )
A.潮汐能 B.太阳能
C.生物能 D.化学能
2.下列海洋空间资源在开发建设过程中对其他竖向空间范围干扰最大的是 ( )
A.水面 B.水体
C.海床 D.底土
答案:1.A 2.D
解析:第1题,海水周期性涨落运动中所具有的能量属于潮汐能,属于可再生资源,海洋水面空间可再生能源可能为潮汐能,A正确;太阳能是可再生能源,但是是由太阳发出的热辐射能,不属于海洋水面空间的能源,B错误;生物能是自然界生物质作为媒介储存的太阳能,属于可再生能源,存在于动植物和微生物体内,海洋水面空间生物量较少,C错误;化学能不属于可再生能源,D错误。
第2题,底土位于海洋底部,资源主要为矿产资源,矿产资源开发技术复杂,难度大,开发过程中对其他竖向空间范围干扰最大,D正确。
我国海岸线漫长,海域广阔,水产养殖业产量居世界前列。但目前我国养殖产业以浅海养殖为主,深海水域利用率不到1%。我国南部沿海某城市在近岸内湾发展浅海网箱养殖已有20多年历史,随着养殖规模不断扩大,近海养殖相关问题越来越严重,发展深海养殖成为渔业进一步发展的必然之路。读深海网箱养殖景观图,完成3~4题。
3.与浅海养殖相比,深海养殖的海产品能取得更好的经济效益,其主要原因是深海养殖 ( )
A.饵料来源丰富,水产品生长速度快
B.深海水质好,养殖水产品的品质好
C.位于外海水域,空间大,水域广阔
D.受风浪和洋流影响,水产品口感好
4.为减轻远洋环境带来的不利影响,深海养殖平台设计时应重点考虑 ( )
①平台建造成本 ②自动运作水平
③海洋恶劣天气 ④海底复杂地形
⑤平台结构强度 ⑥水体净化系统
A.②③⑥ B.②③⑤
C.①③④ D.③④⑤
答案:3.B 4.B
解析:第3题,浅海阳光更充足,浮游生物光合作用更强,因而浅海的饵料更多,浅海水温更高,水产品生长速度更快,A错误;深海水体量更大,自净能力更强,水质优于浅海,养殖的水产品品质好,深得消费者喜爱,所以经济效益高,B正确;空间大小影响生产规模,产品品质决定经济效益,所以空间大不是经济效益好的主要原因,C错误;近海也有风浪和洋流,不是深海特有的优势,D错误。
第4题,由于远离陆地,设备维护、人工投食等比较麻烦,设计时要提高自动运作水平,设计全自动、智能化的养殖设备,同时考虑抵御海洋恶劣天气的能力,加强平台结构强度,②③⑤正确;深海养殖平台的建造成本比较高,但是这与减轻远洋环境带来的不利影响没有关系,①错误;该平台属于半潜式,无需考虑海底地形,④错误;深海自净能力较强,也无需考虑水体净化系统,⑥错误。B正确。
探究点(二) 分析海洋空间资源开发利用的方式及意义
[案例探究]
为解决永兴岛居民用电难问题,先后建设了小型风光互补发电系统以及太阳能热水系统,之后又建设了西沙永兴岛风光混合发电系统和西沙永兴岛“先导一号”波浪能发电装置。
[思考交流]
1.西沙群岛太阳能和风能资源丰富,任选其一分析西沙群岛该能源丰富的原因。
提示:西沙群岛地处低纬,太阳高度角大,全年日照强且相对稳定,因而太阳能资源丰富。
西沙群岛四周开阔、受海陆风和季风影响大、障碍物少,风力强且稳定,风能资源丰富。
2.说出永兴岛能源开发的地理意义。
提示:永兴岛能源开发能满足当地居民与驻岛部门的基本用电需求,减少对外来能源的依赖;有利于保护海岛脆弱的生态环境,降低化石能源运输难度与环境风险;对巩固海洋国土主权和促进海岛可持续发展也具有重要意义。
[综合思维]
1.海洋空间资源开发利用的方式及作用
在各种条件相同的情况下,国土空间的增大意味着可从中获得更多数量和种类的资源,这对增加一个国家或地区的资源供给十分重要。海洋空间资源的开发利用主要有以下方式:
开发利用方式
作用
对陆地
空间进
行扩展
和延伸
围海造地、填海造陆、建造人工岛屿或海上城市
拓展人们的生产和生活空间,缓解陆上特别是沿海地区土地资源紧张的局面
在海岸、海上或海底修建桥梁、隧道、机场、港口和管线等设施
改善岛屿与陆地的通达性
开发利用海洋生物资源、海水化学资源、海洋石油、天然气及其他矿产资源
可丰富资源类型,缓解陆地上资源紧缺的局面,对保障国家资源安全意义重大
海底可为易燃、有毒、有放射性的资源提供储藏场所。海底水温低且变化平缓、压力稳定,可用以储存石油、矿石、化工原料、核废料等
节省日益紧缺的陆上土地资源,减少这些资源对陆上环境的潜在威胁
2.开发和利用海洋空间资源的战略意义
3.加强海洋空间资源的开发,维护我国的国家安全
我国主张管辖的海域面积约300万平方千米;我国还拥有总长约1.8万千米的大陆岸线和总长约1.4万千米的海岛岸线,以及大大小小的海岛11 000多个。这些海域、海岸线和岛屿等一起构成了我国广阔的海洋空间资源。对其有效管控,积极进行开发利用,对维护我国的国家安全极其重要。
[针对训练]
海洋是人类赖以生存和发展的第二空间。现代海洋牧场是通过人工鱼礁、增殖放流等生态工程建设,修复或优化生态环境、保护和增殖渔业资源,并对生态、生物及渔业生产进行科学管理,实现海洋空间的可持续发展。据此完成1~2题。
1.下列关于海洋空间利用的叙述,不正确的是 ( )
A.海洋可利用空间包括海上、海中、海底三部分
B.海洋空间资源开发对科学技术和资金投入依赖性大,技术难度高,风险大
C.海滨浴场和海上运动区都是对海洋空间利用的方式
D.深海环境黑暗、高压、低温、缺氧,所以深海空间不能利用
2.推进现代海洋牧场建设对国家安全的意义主要体现在 ( )
①实现水产品多元化,保障粮食安全
②修复海洋生态环境,维护生态安全
③缓解耕地资源紧张,保障粮食安全
④减轻海洋自然灾害,维护生态安全
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
答案:1.D 2.C
解析:第1题,深海环境黑暗、高压、低温、缺氧,但是随着技术的进步,可以用作储藏、海底军事建设等场所,D符合题意;海洋可利用空间包括海上、海中、海底三部分,A不符合题意;海洋不同于陆地,它的环境和生态条件具有复杂性和特殊性,因此海洋空间资源开发对科学技术和资金投入依赖性大、技术难度高、风险大,B不符合题意;海滨浴场和海上运动区都是对海洋空间利用的方式,C不符合题意。故选D。
第2题,依据材料“现代海洋牧场是通过人工鱼礁、增殖放流等生态工程建设,修复或优化生态环境”可知,现代海洋牧场建设可以修复海洋生态环境,维护生态安全,②正确;保护和增殖渔业资源,丰富人们的食物来源,可以缓解耕地资源紧张,保障粮食安全,③正确;不能实现水产品多元化,可以使水产品增殖,①错误;不是为了减轻海洋自然灾害,④错误。故选C。
灰沙岛是由风浪打碎的松散珊瑚碎屑、贝壳碎屑等堆积在礁坪上而形成的珊瑚岛,即使在高潮时也能出露水面,而其他珊瑚礁在高潮时则被淹没在水下。我国灰沙岛主要分布于南海地区,古人在碧海蓝天下航行看到这种连绵不尽的灰沙岛,称之为“千里长沙”。下图示意灰沙岛发育的一种模式的不同阶段。据此完成3~5题。
3.与我国其他海域相比,南海“千里长沙”形成的有利条件是 ( )
A.风大浪急,碎屑物质多
B.高潮水位低,水下堆积物易出露
C.热带海域,珊瑚礁发育
D.浅海大陆架,河流挟带泥沙堆积
4.在图中灰沙岛发育的模式中,地下淡水的形成开始于 ( )
A.①阶段 B.②阶段
C.③阶段 D.④阶段
5.灰沙岛是珊瑚岛群中最具价值的岛,主要表现为 ( )
A.无需吹填,可提供生存陆地
B.植被茂密,可提供生活能源
C.淡水丰富,可大量开采利用
D.景观独特,可开发旅游活动
答案:3.C 4.B 5.A
解析:第3题,由材料“灰沙岛是由风浪打碎的松散珊瑚碎屑、贝壳碎屑等堆积在礁坪上而形成的珊瑚岛”可知,南海作为热带海域,珊瑚礁发育良好,提供了丰富的碎屑物质来源,因此,南海“千里长沙”形成的有利条件是热带海域,珊瑚礁发育,C正确。南海地处低纬度,多松散珊瑚碎屑,与风大浪急、高潮水位低无关,A、B错误。灰沙岛不是河流挟带泥沙堆积而成,D错误。
第4题,读图并根据材料可知,③阶段在波浪作用下,一些礁坪上堆积了生物碎屑,涨潮时被淹没,低潮时则出露。这一阶段通常被称为潮间带海滩,随着生物碎屑的不断增加,当生物碎屑堆积到涨潮也能出露海面时,则形成了小沙洲,刚形成的小沙洲体积小,形态易变,具有游动性,地表无植被,为裸沙洲(④阶段);随着堆积的持续,裸沙洲规模增大,进入②阶段,地下水开始积存并能够生长草类和灌木,有了植被的保护,沙洲地形趋于稳定,成为灌丛草被沙洲,风力作用和植被的捕留作用,使灌丛草被沙洲扩大增高,淡水层也加厚,根系较长的乔木植物可以生长,树林逐步形成,从而稳定了沙洲地形,此时的沙洲已经发育成为真正意义的灰沙岛(①阶段)。故灰沙岛的地下淡水形成与岛体的发育阶段密切相关。随着灰沙岛的逐渐发育,岛体表面积增大,降水逐渐渗透并积累在岛体内部,形成地下淡水。这一过程通常开始于灰沙岛发育的中期阶段,即②阶段。故选B。
第5题,灰沙岛的价值主要体现在其独特的自然条件和资源。灰沙岛在高潮时仍能出露水面,无需人工吹填即可提供生存陆地,这是其最具价值的特征之一,A正确。可提供生活能源,淡水丰富、可大量开采利用,可开发旅游活动的价值,都不如可提供生存陆地,B、C、D错误。
一、家国情怀——向海而生深耕“蓝色经济”
[材料] 海洋牧场是以生态系统自然修复为主,通过采取投放人工鱼礁、底播贝类、种植藻场和增殖渔业资源等措施,再造鱼类生存环境,加快海洋渔业资源恢复的一种综合举措。祥云湾海洋牧场位于河北省唐山市京唐港祥云湾海域,处于渤海湾滦河入海口附近。近年来,与国内主要海洋研究院所合作,向所经营的约4 000亩海域中投放人工礁石、增殖放流鱼类、铺设海草床等一系列活动。2019年至今,实验性移植、种植海草面积约60 hm2,成功将该海域“海底沙漠”转变为“海底森林”,被誉为“海上塞罕坝”。下图示意祥云湾海洋牧场地理位置。
[问题设计]
1.分析该海域出现“海底沙漠”的原因。
提示:渤海是黄河、辽河、海河三大水系汇聚的半封闭内海,海水交换能力差,海洋生态系统脆弱;多年来,由于过度捕捞造成渤海近海海域生态破坏,陆源污染物排放造成渤海近海海域水体污染日趋严重。
2.分析海草床铺设对祥云湾海洋牧场的生态作用。
提示:减轻污染、净化水质;维护岸线及海床稳定;为牧场生物提供食物来源和栖息地。
3.我国正在积极推进现代海洋牧场的建设,简述其对国家安全的意义。
提示:修复海洋生态环境,维护海洋生态安全;增加渔业产值,提供优质渔产品,保障海洋资源安全;减轻我国耕地资源压力。
4.近年来渔业资源衰退明显,试分析导致渔业资源衰退的原因,并分析我国推进现代海洋牧场建设可采取的措施。
提示:原因:过度捕捞、海洋污染加重等。措施:通过立法,加强海洋生态环境保护;污染物达标排放,治理海洋环境污染;合理规划管理,伏季休渔、增殖放流,控制捕捞强度。
发展海洋牧业,向水面要食物,被称为21世纪的“蓝色革命”。海洋牧场已成为世界各国竞相开发的领域。我国海域辽阔,海湾曲折,海岸线长,近海水质肥沃,藻类繁茂,是各种海洋动物栖息、索饵、生长、产卵的良好场所。
我国科学家提出“开发海洋牧场,以海养海,向海洋索取食物”的发展战略,有计划地建立一批科学实验、养殖培育、产品加工的综合渔业生产基地。即从海产品中培育鱼虾饲料,以海牧海,减少饲料消耗,降低养殖成本,发展综合养殖技术,立体利用水域,扩大多品种增殖规模,逐步实现海洋牧场化。
建立海洋牧场的几个主要环节包括:
(1)种苗培育工厂化。采取人工育苗和天然育苗相结合的方式,扩大种苗繁殖倍数。如创造鱼类的产卵环境,适时将幼鱼放回海湾。建立种苗养殖场,从采卵、孵化直至育成幼体,均实现规模繁殖,定量放养。
(2)科学养殖。在自然海域放流是培育鱼贝类资源的重要方法,但要努力提高放流回收率。利用鱼贝类自然回归出生地或洄游距离短的特点,放养结合,成本低,效率高,简便易行。
(3)建立海底牧场。海底牧场包括:建立鱼类产卵场、改造滩涂、种植海底饲料、投入人工鱼礁等。其中以投放人工礁石效果最好,人工渔礁作为诱集鱼类的栖息场所,为鱼类提供生长、繁殖、索饵的生活环境,有利于实现鱼类养殖、捕捞和加工的规模化生产。
二、综合思维——象山县发展蓝碳经济
[材料一] 浙江省“十四五”规划重大建设项目宁波国际商业航天发射中心落户象山,该项目包括航天发射场和航天配套产业园。图1为长三角部分地区航空航天产业园分布图。
[材料二] 蓝碳,又称“蓝色碳汇”或“海洋碳汇”,指海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋生态系统中的过程、活动和机制。2023年2月28日,宁波市公共资源交易网举行全国首单蓝碳拍卖,象山西沪港的2 340.1 t蓝碳成交额近25万元。图2为象山港海域渔业分布图。
[材料三] 近年来,随着生产生活污水排放量的减少,象山港海洋水质逐渐改善,图3和图4分别为2010—2019年象山港入海污染物总磷(TP)和总氮(TN)的浓度变化。
[问题设计]
1.简述宁波国际商业航天发射中心的区位优势。
提示:宁波及周边地区航空航天产业基础好,产业链完善;纬度低,发射初速度大;象山临海,便于运输大型部件;象山以东为广阔的海域,利于发射安全和观测。
2.分析象山县发展蓝碳经济的有利条件。
提示:海岸线曲折,多海湾,海域面积广;海产养殖业发达;海洋环境治理和海洋生态保护取得成效;政府搭建了蓝碳交易平台。
3.从海洋空间资源的角度指出象山县可以发展哪些能源产业。
提示:开发海岸,建设石油等能源储备基地;开发港口,发展能源运输业;发展火电、炼油等产业;利用海面,发展海上风力发电、太阳能发电、波浪潮汐能发电;发展勘探技术,开发海底石油、天然气等资源;积极发展海洋石油钻井平台的制造等。
学科网(北京)股份有限公司
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