内容正文:
第三节海洋与人类讲义
本讲知识结构
板块
主要内容
核心素养指向
一、海洋提供丰富资源
生物资源、矿产资源、化学资源、能源资源、空间资源
区域认知 · 综合思维
二、人类活动影响海洋
海洋污染、生态破坏、过度捕捞与生物富集
人地协调观
三、海洋可持续发展
合理开发、污染治理、生态恢复、国际合作
人地协调观 · 地理实践力
学习目标:① 说明海洋主要资源类型及开发利用现状;② 分析人类活动对海洋环境的影响及成因;③ 树立海洋权益意识与人海和谐、可持续发展的观念。
一、海洋为人类提供丰富的资源
海洋是地球生命的摇篮,也是人类生存与发展的重要物质基础。随着科技进步和人口增长,海洋资源开发利用的深度和广度不断拓展,人类逐步进入大规模开发海洋的时代。海洋资源主要包括以下几类:
核心概念
海洋资源:指来源、形成和存在方式都直接与海水或海洋相关的资源,通常包括生物资源、矿产资源、化学资源、能源资源和空间资源。
共同特点:类型多样、总量巨大,但多数分布不均、开发难度大、技术与资金门槛高。
(一)海洋生物资源
海洋生物资源又称海洋渔业资源,是海洋中蕴藏的经济动物和植物群体,是人类食物蛋白质的重要来源之一,主要包括鱼类、虾类、贝类、藻类等。
分布规律:世界海洋渔场主要集中在大陆架(水深较浅、光照充足、营养盐丰富)和寒暖流交汇、上升流发育的海区,这些区域饵料丰富,鱼类集群。
世界四大渔场:北海道渔场(日本暖流与千岛寒流交汇)、纽芬兰渔场(墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇)、北海渔场(北大西洋暖流与北冰洋南下冷水交汇)、秘鲁渔场(秘鲁寒流上升流)。
我国海洋渔业:近海以渤海、黄海、东海、南海四大海域为主;舟山渔场是我国最大的渔场。
深海极端环境:在深海热液喷口附近,阳光无法到达,生物依靠化能合成细菌利用硫化氢等化学物质合成有机物,形成独特的管蠕虫、贝类、虾蟹群落,拓展了人类对生命生存条件的认识。
图 1-1 深海热液喷口生物群落:在没有阳光的深海环境中,生物依靠化能合成作用生存。
图 1-2 海洋捕捞作业:海洋渔业是人类获取优质蛋白的重要方式。
合理开发利用:由于过度捕捞,许多传统渔场面临资源衰退。应控制捕捞强度、发展海水养殖与增殖放流、实施伏季休渔、保护产卵场和索饵场,实现渔业资源的可持续利用。
(二)海洋矿产资源
海洋矿产资源种类多、储量大,是重要的后备矿产资源基地,主要包括:
滨海砂矿:滨海砂矿:在海岸带由河流、波浪、海流富集形成的砂、砾石中,可开采钛铁矿、金红石、锆石、金刚石、砂金等。
油气资源:海底油气资源:大陆架(特别是浅海大陆架)蕴藏丰富的石油和天然气,是目前海洋矿产资源开发的重点,占海洋矿产资源产值的绝大部分。
深海矿产:深海矿产:主要包括多金属结核(锰结核,富含锰、铁、铜、镍、钴等)、富钴结壳、海底热液硫化物(多金属软泥)。这些资源储量巨大,但开采技术复杂、成本高、环境风险大,多数尚处于勘探和试采阶段。
图 1-3 海上石油钻井平台:大陆架油气资源是目前海洋矿产资源开发的重点。
阅读 · 深海锰结核
深海锰结核广泛分布于深海海盆底,尤其以太平洋居多,形如土豆,富含锰、铁、铜、镍、钴等多种金属,被称为“海底金属矿瘤”。
由于埋藏深、开采难度大,目前尚未大规模商业开采,但被视为重要的战略资源储备。
(三)海洋化学资源
海水中溶解有 80 多种化学元素,几乎包含周期表中所有天然元素,是一座巨大的“液体矿山”。目前形成产业规模的主要是:
海盐:海盐:通过蒸发海水提取食盐(氯化钠),我国海盐产量居世界前列,主要分布在北方沿海(长芦盐场、辽东湾盐区、莱州湾盐区)和南方(布袋盐场、莺歌海盐场)。
其他元素:海水综合利用:除制盐外,还可提取镁、溴、碘、钾、铀等化学元素,制取淡水(海水淡化),未来潜力巨大。
开发特点:开发条件:海水化学资源开发受技术水平、能源成本、市场需求等制约,目前提取的种类仍然有限。
图 1-4 海水晒盐:利用阳光和风力蒸发海水制取海盐,是我国沿海重要的传统产业。
(四)海洋能源资源
海洋能源包括蕴藏在海水中的可再生能源和海底的油气、可燃冰(天然气水合物)等。
可再生海洋能:可再生能源:潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能等,具有可再生、分布广、污染小等优点,但能量密度低、开发技术要求高,目前多处于试验和初步利用阶段。
可燃冰:新能源:海底天然气水合物(可燃冰)是甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,能量密度高、储量巨大,被认为是极具潜力的未来能源,但开采易引发甲烷泄漏和海底滑坡等环境问题。
图 1-5 潮汐能发电:利用海水涨落形成的势能发电,属于清洁可再生能源。
(五)海洋空间资源
随着沿海地区人口和经济密集,陆地空间日趋紧张,人类把目光投向海洋,开发利用海洋空间。海洋空间利用方式包括:
交通运输:交通运输空间:港口、航道、跨海桥梁、海底隧道、海上机场等。
围海造陆:生产生活空间:围海造陆、填海造地、建设人工岛、海上城市、海上工厂、海底仓储等。
其他空间:军事与科研空间:海上靶场、海底电缆、海洋观测站、海上石油平台等。
图 1-6 日本神户机场人工岛:通过填海造陆在海上建造机场,是典型的海洋空间资源开发。
图 1-7 迪拜棕榈岛:大规模填海造陆形成的人工岛群,改变了海岸带的地形与生态。
活动 · 思考
填海造陆、建设人工岛在缓解沿海用地紧张的同时,也可能带来哪些海洋环境问题?
提示:可从海岸线变化、湿地和浅海栖息地丧失、海水交换减弱与水质恶化、泥沙淤积、海域生态破坏等方面思考。
知识小结 · 海洋资源类型一览
资源类型
主要内容
开发利用现状
生物资源
鱼、虾、贝、藻及深海化能合成生物群落
捕捞为主,需控制强度、发展养殖
矿产资源
滨海砂矿、大陆架油气、深海锰结核、热液硫化物
油气为主,深海矿产多处勘探阶段
化学资源
海盐及镁、溴、碘、钾、铀等元素
海盐形成产业,综合提取前景广
能源资源
潮汐、波浪、温差等可再生能;可燃冰
可再生能初步利用,可燃冰潜力大
空间资源
港口航道、填海造陆、人工岛、海底设施
沿海密集区需求大、发展快
二、人类活动对海洋的影响
海洋虽然广阔,但其自净能力是有限的。随着人类开发利用强度不断加大,海洋环境问题日益突出,主要表现为海洋污染和海洋生态破坏两个方面。
(一)海洋污染
海洋污染是指人类活动把有害物质排入海洋,超过海洋的自净能力,使海水及底质的质量恶化、生态环境改变的现象。主要类型有:
石油污染:石油污染:主要来源于海上石油开采、运输(油轮事故与排放)和沿海工业,对海洋生物危害极大。
富营养化:有机质和营养盐污染:工业废水、农业化肥农药和生活污水排入海洋,使海水富营养化,诱发赤潮(有害藻华),造成鱼类等海洋生物大量死亡。
重金属与农药:重金属与有机污染物:汞、铅、镉及农药等通过食物链富集,危害海洋生物并最终威胁人类健康。
塑料污染:固体废弃物与微塑料:塑料垃圾进入海洋后难以降解,碎裂为微塑料,被海洋生物误食并沿食物链传递。
图 2-1 海上石油泄漏:油污覆盖海面,隔绝氧气、毒害海洋生物,破坏范围大、治理难。
图 2-2 赤潮:海水富营养化导致某些藻类暴发性增殖,使海水变色并释放毒素。
图 2-3 海洋塑料污染:塑料垃圾进入海洋后难以降解,对海洋生物构成长期威胁。
核心原理 · 生物富集作用
概念:有害物质(如重金属、有机农药、放射性物质)通过食物链在生物体内不断积累和浓缩的现象,叫做生物富集。
特点:营养级越高的生物,体内积累的有害物质浓度越高(因为难以被代谢和排出)。
实例:DDT、甲基汞等通过“浮游生物 → 小鱼 → 大鱼 → 海鸟/人”逐级富集,最终危害顶端消费者(包括人类)的健康。
警示:海洋污染不仅破坏生态,还会通过食物链“反噬”人类自身。
(二)海洋生态破坏
除污染外,人类的不合理活动还直接破坏海洋生态系统,主要表现为:
过度捕捞:过度捕捞:捕捞强度超过渔业资源的再生能力,导致传统经济鱼类资源衰退、种群小型化、生物多样性下降。
生境丧失:栖息地破坏:围海造陆、海岸工程、挖沙、炸礁、珊瑚礁破坏等,使红树林、海草床、珊瑚礁、河口湿地等重要生境丧失。
气候效应:全球变化影响:人类活动引起的全球变暖导致海水温度升高、海平面上升、海洋酸化,进一步威胁珊瑚礁等敏感生态系统。
图 2-4 珊瑚礁生态系统:被称为“海洋中的热带雨林”,对海水温度与酸碱度变化极为敏感。
(三)海洋环境问题的主要成因
人口与经济活动向沿海集中:全球约一半人口居住在距海岸 60 千米以内的沿海地带,生产和生活污水集中排入海洋。
海洋开发强度过大:过度捕捞、超量开采油气、无序填海等,超出海洋资源和环境的承载能力。
污染物来源广、跨区域:陆源污染(河流、排污口)是海洋污染的主要来源,且污染会随洋流、大气环流跨海域、跨国界扩散。
海洋公共属性与治理碎片化:海洋具有流动性和公共性,局部治理难以奏效,需要跨区域、跨国界的共同行动。
三、海洋的可持续发展
面对日益严峻的海洋环境与资源问题,人类必须转变发展方式,走海洋可持续发展之路,实现“人海和谐”。
可持续发展内涵(本节视角)
在不危及后代人满足其需求能力的前提下,满足当代人对海洋资源与环境的需求。
三个维度:生态可持续(保护海洋生态)、经济可持续(合理开发资源)、社会可持续(公平共享海洋利益)。
(一)合理开发与保护并举
渔业方面:发展海水养殖、增殖放流,推广生态养殖模式,减轻对天然渔业资源的压力。
空间利用:合理规划填海造陆与海岸工程,保护红树林、湿地、珊瑚礁等重要生态屏障。
深海开发:有序勘探、审慎开发深海矿产和可燃冰,做好环境风险评估与监管。
生态修复:加强海洋生态环境保护与修复,建设海洋自然保护区、海洋公园。
(二)防治海洋污染
控制陆源污染:治理入海河流和排污口,实现工业废水和生活污水达标排放、总量控制。
加强船舶与海上平台监管:防止溢油事故,完善溢油应急与清理体系。
治理农业面源污染:减少化肥、农药使用,减轻海水富营养化和赤潮发生。
治理塑料污染:减少一次性塑料使用,加强海洋垃圾打捞与回收利用。
(三)完善管理与国际合作
依法治海:完善海洋法律法规,实行海洋功能区划和海岸带综合管理等制度。
国际合作:海洋具有流动性和跨国界特点,需要各国共同应对污染、过度捕捞、气候变化等问题(如联合国海洋法公约、区域性渔业管理组织)。
公众参与与科普:增强全民海洋意识、海洋权益意识和生态保护意识。
阅读 · 海洋权益小知识
《联合国海洋法公约》将海洋划分为领海、毗连区、专属经济区、大陆架、公海等不同法律地位的海域,各国据此享有不同的主权权利、管辖权和航行自由。
我国主张管辖的海域面积约 300 万平方千米,合理维护海洋权益、建设海洋强国是实现海洋可持续发展的重要保障。
四、本讲小结
本节以“海洋与人类的关系”为主线,从三个层面展开:
1.海洋为人类提供丰富资源:生物、矿产、化学、能源、空间五大类资源,是可持续发展的物质基础。
2.人类活动深刻影响海洋:一方面开发利用不足或过度,另一方面带来污染与生态破坏,并通过生物富集等途径“反噬”人类。
3.海洋可持续发展是必由之路:合理开发、防治污染、生态修复、依法治海、国际合作,共同守护“蓝色家园”。
易错辨析
① 渔场形成的主导因素 ≠ 海水温度适宜,而是营养盐上泛、饵料丰富(寒暖流交汇、上升流)。
② 深海锰结核 ≠ 已大规模开采,实际仍以勘探、试采为主。
③ 海洋污染来源 ≠ 主要在海上,陆源污染(入海河流、排污口)才是主要来源。
④ 生物富集 ≠ 营养级越高浓度越低,而是越高越富集。
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