剑桥IGCSE海洋科学(0697)综合学习笔记
第6.1章:人类与海洋生态系统的相互作用概述
你好,未来的海洋科学家们!本章将带你深入了解人类与奇妙海洋环境之间的关系。我们将探讨人类对海洋生态系统的依赖程度,以及令人遗憾的、由于人类活动所造成的破坏。理解这些相互作用是寻找解决方案的第一步,也是至关重要的一步!
第1节:为什么海洋生态系统对我们如此重要(6.1.1)
海洋不仅拥有美丽的风景,更是人类生存、文化发展和经济活动的基石。以下是我们利用海洋生态系统的主要方式:
1. 食物供应与渔业
食物供应可以说是海洋最显而易见的重要性。我们依靠海洋获取鱼类、贝类和大型藻类(海藻),这些食物在全球范围内提供了必要的营养和蛋白质。捕捞这些生物的产业被称为渔业。
2. 经济与休闲价值
- 休闲与旅游:潜水、浮潜、帆船航行和海滨度假等活动产生了巨大的经济收入,并为沿海社区提供了大量就业岗位。
- 示例:一个繁茂的珊瑚礁可以吸引成千上万的游客,从而带动当地酒店和船务公司的发展。
3. 海岸防护
某些生态系统是抵御风暴、海浪和侵蚀的天然屏障:
- 海岸防护:像红树林(拥有密集、交错的根系)和珊瑚礁这样的生态系统能够吸收波浪能量,保护沿海土地和基础设施免受损害。
- 你知道吗?红树林就像一块巨大的海绵,可以有效减弱风暴潮的高度!
4. 资源与原材料
- 木材/建筑材料来源:红树林木材有时被用于建筑或作为燃料。为了土地开垦,沙子和泥土经常从沿海地区被挖出(尽管这会造成严重的环境影响),用作建筑材料。
- 药物与药用植物:许多海洋生物(如海绵、海鞘和微藻)含有独特的化合物,可用于开发治疗癌症等疾病的新药。
5. 孕育新生命(保育区/育苗场)
一些浅滩和受保护的栖息地对于许多物种的生存至关重要:
- 保育区:红树林和海草床等生境为具有商业和生态价值的物种(如小鱼、虾、蟹)的幼体提供了安全且食物丰富的环境,使它们在进入公海或珊瑚礁生活前能在此成长。
核心要点:人类依靠海洋生态系统来获取食物、经济收入(旅游业)、天然屏障(海岸防护)以及新资源(医药)。
第2节:人类活动的负面影响(6.1.2)
遗憾的是,我们对资源的需求以及在沿海地区的开发活动,常常对海洋环境造成严重的负面影响。别担心,尽管清单看起来很长,但我们可以将这些影响归纳为几个类别!
1. 休闲活动导致的物理干扰与污染
当游客和当地居民造访海洋环境时,会出现以下问题:
- 噪音与光污染:这会干扰动物(如海龟或鲸豚类)的繁殖周期、觅食和迁徙模式。
- 垃圾与塑料:垃圾,尤其是塑料制品,会通过误食或缠绕导致海洋生物死亡。
- 践踏生物:人们在珊瑚礁或潮池等脆弱生境上行走或站立,会造成直接破坏。
- 采集并带走生物作为纪念品:采集贝壳、珊瑚或小动物会减少物种数量,并破坏生态系统平衡。
- 旅游船只与潜水:船只可能发生燃料泄漏,或因锚泊不当撞碎脆弱的珊瑚。如果潜水员受过训练不足,也可能踢到或触碰海洋生物。
2. 基础设施建设导致的栖息地破坏
为了人类需求而进行的沿海地区开发,往往需要破坏自然栖息地:
- 度假村土地开垦:填埋沿海湿地或浅滩以开发度假村或住宅,会摧毁重要的保育区(如红树林)。
- 基础设施建设:码头、港口和防波堤的建设会永久性地改变海岸线,并干扰自然演化过程。
- 资源开采:为了获取建筑材料而进行的疏浚(挖掘沙子/泥土)会破坏底栖生物生活的海床生境。红树林砍伐则消除了天然的海岸防护和保育区域。
3. 破坏性的捕捞与养殖
- 炸药捕鱼:这是一种非法捕捞方式,利用爆炸物震晕或杀死鱼类,会不加选择地破坏珊瑚礁等周边生境。其破坏力在于它会杀死所有生物,而不仅仅是目标鱼类。
- 虾类养殖:通常通过砍伐红树林来建立(导致生境丧失)。养殖场本身也会因排放废物和化学物质而造成局部污染。
4. 石油泄漏
- 石油泄漏:这些灾难性事件通常发生在石油开采或运输过程中(详见第6.5章)。溢出的石油漂浮在海面上,阻断了光照和氧气,并对海洋动物产生毒害。
核心要点:人类的影响范围很广,从直接的物理损害(践踏、炸药捕鱼)到栖息地丧失(填海、砍伐红树林),以及各种形式的污染(塑料、石油)。
第3节:物种减少与可持续性(6.1.3 & 6.1.4)
1. 濒危物种(6.1.3)
当种群数量下降时会发生什么?
人类活动,特别是过度捕捞、污染和栖息地丧失,导致许多海洋物种的种群数量急剧下降。
- 如果种群数量下降过快,物种就难以通过快速繁殖来恢复种群规模。
- 当一个物种在野外面临极高的灭绝(完全消失)风险时,它被归类为濒危物种。
- 示例:许多海龟和鲸鱼物种由于历史上的捕猎、栖息地丧失以及被渔具意外缠绕,目前处于濒危状态。
2. 可持续实践的必要性(6.1.4)
什么是可持续性?
我们需要在不破坏环境的前提下利用海洋资源,以造福子孙后代。这就是可持续性的核心理念。
所谓的可持续资源或活动,是指我们可以在当前速率下持续利用或开展,且不会导致:
- 对环境造成长期的损害。
- 资源耗尽。
类比:如果你有一块巧克力(资源),你希望它能永远吃下去(可持续性),那你每天只能吃一小口。如果你现在就把一半吃掉(不可持续),巧克力最终会耗尽。
核心要点:不可持续的人类活动会导致种群数量下降,引发濒危物种危机。我们必须转向可持续的实践,在不损害生态系统或耗尽资源的前提下有效利用资源。