資源生物學第一章

資源生物學孫曉紅資源生物學的范疇資源：自然資源/非自然資源生物學：國家一級學科海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)資源生物學海洋生物資源的生物學海洋科學生物學第一章緒論第一節(jié)：生物資源的一般概念第二節(jié)：生物資源的特性第三節(jié)：海洋生物資源概述第四節(jié)：中國海域常見的食用和藥用生物

第一節(jié)：生物資源的一般概念自然資源：凡是自然物質經過人類的發(fā)現(xiàn)，被輸入生產過程或直接進入消耗過程變成有用途的，或能給人以舒適感，從而產生有價值的東西。自然資源：在一定時間、一定空間條件下能產生經濟價值以提高人類當前及將來福利的自然因素和條件。?自然資源的分類生物資源：是自然資源的有機組成部分，是指生物圈中對人類具有一定經濟價值的動物、植物、微生物有機體以及由它們所組成的生物群落。生物資源包括三個層次：基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)（生物多樣性的作用？生態(tài)系統(tǒng)的作用？）自然界中生物種類繁多、形態(tài)各異、結構千差萬別、分布極其廣泛。全球每年出現(xiàn)的新物種名約2.5萬個科學家迄今發(fā)現(xiàn)、描述和命名的物種僅占我們這個星球全部物種的6%——存在的3000萬物種中了解的不到200萬，而剩余的94%則在快速消失的生態(tài)系統(tǒng)中自生自滅。到2050年，僅僅因為氣候變化，地球上一些地區(qū)將有多達37%的物種將消失。歷時10年全球海洋生物普查(COML)結束：發(fā)現(xiàn)6000新物種生物資源的價值價值特點：資源的有用性和相對性：蒼蠅：四害之一蛋白質含量高—高質食品甲殼素----化妝品、減肥藥等評價方法：

評價自然產品的價值：直接消費價值評價商業(yè)性收獲產品的價值：間接消費價值評價生態(tài)系統(tǒng)功能的間接價值：非消費使用價值人類利用生物資源過程人類利用生物資源分為三個階段：第一階段：直接利用野生生物資源構木為巢、茹毛飲血、鉆木取火第二階段：引種、馴化、選種、育種階段出現(xiàn)原始農業(yè)，開始逐步掌握生物的特性與生長、發(fā)育規(guī)律第三階段：人類利用現(xiàn)代科學技術（化學合成、生物技術）去改造生物資源的階段第二節(jié)生物資源的特性1、生物資源的系統(tǒng)性

個體—種群—群落—生態(tài)系統(tǒng)：相互關聯(lián)制約個體進入其他群落，引起物種入侵2、生物資源的可更新性（再生性）

生物資源與非生物資源的最大區(qū)別在于生物資源可以不斷的更新，即通過繁殖使其數(shù)量和質量恢復到原來的狀態(tài)。動物：松鼠、狐等中、小型哺乳動物更新周期為3-4年水生浮游動物：20-60天；魚類:幾個月-幾年不等植物：草本植物100天、木本植物幾年-上百年水生浮游植物：1天生物資源的特性3、生物資源的地域性不同的生物資源分布在不同的區(qū)域相同的生物資源分布在不同的區(qū)域：數(shù)量、質量都有差別（橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳，葉徒相似，其實味不同。所以然者何？水土異也?！保?/p>

掌握資源的地域性是人類開發(fā)利用生物資源的重要依據(jù)之一，即可因地制宜利用生物資源，又可人為創(chuàng)造最佳條件，培養(yǎng)資源，提高數(shù)量和質量。

4、生物資源的周期性生命周期、數(shù)量周期和質量周期

周期性：日周期、季周期、年周期

研究生物資源的周期性有利于我們合理的開發(fā)利用，遵循適時收獲、捕撈、狩獵、放牧的原則。生物資源的特性5、生物資源的有限性

生物資源屬于可再生資源，但其更新能力有一定的限制。生存閾值：生物及非生物環(huán)境的變動范圍更新閾值：生殖能力

正確處理人類與生物資源之間的予取關系，掌握規(guī)律，充分利用。生物資源的特性6.生物資源的增殖性（可利用性）生物資源的增殖性：指在一定條件下其利用價值不斷提高的一種資源屬性。對生物資源進行有效的投入能夠實現(xiàn)其增殖價值。如：對特定的動植物進行馴養(yǎng)、培育。

--------------增養(yǎng)殖業(yè)生物資源的特性第三節(jié)海洋生物資源概述一、海洋是生命的搖籃地球（50億年前）-----海洋誕生---------生命出現(xiàn)（40億年前）----海洋魚類（約4億年前）-----出現(xiàn)了人類（300萬年前）二、海洋生物資源與人類的關系海洋生物能夠為人類提供食品、保健品、醫(yī)藥、農藥、生物材料等

海洋生物：蛋白質、脂類、碳水化合物、維生素、礦物質、生物活性物質、天然毒素、其他活性成分（萜類、聚醚類、生物堿、皂苷、有機酸等）經過幾百萬年COML-十年新物種

藍色圣誕樹冰海天使深海小飛象松胖先生三、海洋生物資源的特點類同于上述的生物資源的特點（有其特殊性）1.多樣性：海洋生物約100萬種，25萬已被命名。海洋中動物遠多于植物。2.再生有限性（再生性、有限性）3.波動性（周期性）：水域環(huán)境的影響（溫、鹽、水流、溶解氧、營養(yǎng)鹽、餌料等）3.共享性：開放海域為公共所有4.游動性：大多數(shù)海洋生物具有游動能力。特別是部分魚類和哺乳類5.隱蔽性：數(shù)量及變動很難直觀的觀察，只能間接通過其他指標反映。第三節(jié)海洋生物資源概述四、海洋生物的分類林奈*：生物兩屆分類系統(tǒng)（最早，沿用到20世紀50年代）傳統(tǒng)的分類學正在萎縮----一個全世界面臨的悲哀

目前，被分類學家廣泛接受的高層次生物分類系統(tǒng)是五屆分類系統(tǒng)。

第三節(jié)海洋生物資源概述18世紀瑞典科學家《當林奈遭遇基因技術》原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、動物界四、海洋生物的分類

從資源利用角度，將海洋生物進行簡化分類

1、從生物學特征分：海洋植物、海洋動物、海洋微生物.

2、從生活方式分為：浮游生物、游泳生物、底棲生物.四、海洋生物的分類

1、按生物學特征分

海洋植物第三節(jié)海洋生物資源概述

海洋低等植物海洋高等植物浮游海藻底棲海藻被子植物地衣植物海洋動物：

海洋生境比陸地和淡水生境具有更多的動物門類和特有門類。動物界34個門類，其中33個門類分布在海洋，15個門類為海洋特有；19個門類生活在陸地，僅1個門類為陸地特有。扁盤動物門、櫛水母動物門、中生動物門、顎咽動物門、動吻動物門、有甲動物門、帚形動物門、腕足動物門、曳鰓動物門、星蟲動物門、螠蟲動物門、須腕動物門、棘皮動物門、毛顎動物門、半索動物門海洋微生物：

在所有深度和緯度的海洋中分布。種類達100萬（？？？）種，能夠人工培養(yǎng)的只有幾千種。以分離代謝產物為目的而分離培養(yǎng)的種類更少。四、海洋生物的分類2、按生活方式分：海洋浮游生物：無游泳能力或游泳能力很弱、懸浮于海水中柄隨水流而移動的海洋生物。游泳生物：具有發(fā)達的游泳器官，能在水中自由游泳的海洋生物。其中以脊椎動物占優(yōu)勢，如：魚類、鯨類、海洋頭足類軟體動物等。底棲生物：生活于海洋底部和不能長時間在水中游泳的各種生物。

第三節(jié)海洋生物資源概述

底棲生物包括底棲植物和底棲動物兩大類。

底棲植物：幾乎全部為藻類

底棲動物：主要是無脊椎動物，營海底爬行、固著或潛入海底泥中等生活方式。如：軟體動物、甲殼動物、棘皮動物、腔腸動物、環(huán)節(jié)動物等。五、海洋生物的多樣性

*生物多樣性（biodiversity）：指生物之間的多樣化和變異性及物種生境的生態(tài)復雜性的總稱。通常包括：生物的遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。**對于海洋生物，其化學成分的多樣性也是其重要的多樣性特征之一。第三節(jié)海洋生物資源概述第三節(jié)海洋生物資源概述五、海洋生物的多樣性*海洋生物多樣性指海洋生物不同種群之間或同一種群的不同個體的遺傳變異的總和。

1、遺傳多樣性

任何生物個體都有決定其形狀大小顏色等特征的遺傳基因。

2、物種多樣性海洋生物的物種多樣性具有一定規(guī)律：

①動物界物種多樣性高于植物界②分類階元較低的物種其多樣性高于較高階元的物種③個體小型的物種的多樣性高于個體大型的物種（在淡水生境和陸地生境也是同樣的）第三節(jié)海洋生物資源概述3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性

生態(tài)系統(tǒng)多樣性：指在某一特定環(huán)境中的生物體及與之相互作用的非生物體的總稱。生態(tài)系統(tǒng)多樣性與生物群落的多樣性有關全球海洋生物群落近海生物群落大洋生物群落熱泉生物群落河口生物群落紅樹林生物群落珊瑚礁生物群落海底熱泉是一個非常奇異的現(xiàn)象：蒸汽騰騰，煙霧繚繞，煙囪林立，好象重工業(yè)基地一樣。而且在“煙囪林”中有大量生物圍繞著煙囪生存。煙囪里冒出的煙的顏色大不相同。有的煙呈黑色，有的煙是白色的，還有清淡如暮靄的輕煙。

廣泛存在于大洋之中的深海熱泉生物群落依靠化學自營維持生存與繁衍,構成了獨特的生態(tài)系統(tǒng),是對光合作用生態(tài)系統(tǒng)理論的一個挑戰(zhàn)和補充,在生物學上有著重要的研究意義,對于揭示生命的起源與拓展生命的生存空間有著重要的學術價值,而且還孕育著廣泛而重要的應用價值和商業(yè)前景,具體體現(xiàn)在新型醫(yī)藥開發(fā)、基因療法、工業(yè)應用以及環(huán)境保護等方面.深海熱泉生物將是人類最重要的基因資源寶庫.？生命可能源于海底熱泉4、化學多樣性在特殊的海洋環(huán)境中，海洋生物為了在生存競爭中求得個體和種群的生存延續(xù)，經過長期的進化演變而產生了種類繁多、結構新穎、功能特殊的代謝產物或生理活性物質。

第三節(jié)海洋生物資源概述第三節(jié)海洋生物資源概述六、部分名詞注釋

1.暖水種：生長、生殖適溫高于20℃，自然分布區(qū)月水溫高于15℃的水生生物。暖水種包括熱帶種（適溫20-25℃）和亞熱帶種（>25℃)

2.

溫水種：生長、生殖適溫為4-20℃，自然分布區(qū)月水溫在0-25℃的水生生物。溫水種包括冷溫種（適溫4-12℃）和暖溫種（12-20℃)3.冷水種：生長、生殖適溫低于4℃，自然分布區(qū)月水溫不高于10℃的水生生物。冷水種包括寒帶種（適溫0℃）和亞寒帶種（0-4℃)六、部分名詞注釋4.底層魚類：大部分時間生活在水體的底層和近底層的魚類。

5.上層魚類：生活在水體的的表層或上層的魚類，與底層魚類的區(qū)別在于它們進行明顯的遠距離洄游。6.中層魚類：生活在水體中層的魚類，在海洋中指生活在外海和大洋200-1000米水層的魚類。7、深海魚類：生活在水深超過1000米的大洋深海地帶的魚類。第三節(jié)海洋生物資源概述七、中國的海洋生物資源

中國海域的生物分布特征渤海地理特點：半封閉的內海，平均水深25m，鹽度最低30‰。渤海沿岸有遼東灣、渤海灣、萊州灣。遼河、海河、黃河的陸源有機質的帶入使這里盛產對蝦、蟹，也是黃花魚的天然漁場。第三節(jié)海洋生物資源概述1.渤海生物特點：

浮游生物屬北太平洋溫帶區(qū)東亞亞區(qū)，多為廣溫低鹽種。

浮游植物--有120多種，以硅藻為主，優(yōu)勢種是圓篩藻、角毛藻、根管藻、中肋骨條藻。浮游動物--約100種，優(yōu)勢種為中華哲水蚤、小擬哲水蚤、真刺唇角水蚤、強壯箭蟲等。底棲生物屬印度洋-西太平洋區(qū)系的暖溫性種類。

底棲植物記錄有100多種，優(yōu)勢種為綠藻、褐藻、紅藻，其中以海帶、紫菜、石花菜居多。第三節(jié)海洋生物資源概述

渤海底棲生物

底棲動物記錄有140多種，以毛蚶、菲律賓蛤、文蛤、褶牡蠣、中國對蝦為主。名貴棘皮動物是刺參。游泳動物以魚類為主，渤海區(qū)的魚類區(qū)系是黃海區(qū)的組成部分。

魚類達150種，半數(shù)以上屬于暖溫帶種，其次為暖水種。主要經濟魚類：小黃魚、黃姑魚、鰳魚、真鯛、鲅魚。第三節(jié)海洋生物資源概述2.黃海地理特點：黃海有北黃海和南黃海之分。

北黃海：山東半島、遼東半島和朝鮮半島之間的半封閉海域，平均水深40m

南黃海：長江口至濟州島連線以北的半封閉海域，平均水深45.3m

黃海鹽度也較低32‰.

生物特點：浮游生物有北太平洋暖溫帶系和印度洋-西太平洋熱帶區(qū)系雙重性。以溫帶種占優(yōu)勢，多為廣溫低鹽種。

浮游植物已記錄368種，以硅藻為主，優(yōu)勢種為圓篩藻、角毛藻、根管藻、盒形藻、菱形藻、多甲藻等。浮游動物已記錄130種，優(yōu)勢種有中華哲水蚤、墨氏胸刺水蚤、太平洋磷蝦、強壯箭蟲等。第三節(jié)海洋生物資源概述底棲生物以暖溫帶種為主。底棲植物優(yōu)勢種為綠藻、褐藻、紅藻，其中以海帶、紫菜、石花菜居多。

底棲動物主要是廣溫低鹽種，已記錄有200多種，以多毛類種數(shù)最多，其次為軟體動物、甲殼動物和棘皮動物。優(yōu)勢種主要是：不倒翁蟲、長須沙蠶、持真節(jié)蟲、褐色腳沙蠶、北褶沙蠶、細螯蝦、鉤倍棘蛇尾、薩氏真蛇尾等。其中牡蠣、貽貝、蚶、蛤、扇貝和鮑魚等為重要的經濟貝類，中國對蝦、鷹爪蝦、新對蝦、褐蝦和三疣梭子蟹為重要的經濟蝦蟹類。刺參產量亦相當可觀。

游泳動物以魚類為主，區(qū)系屬于北太平洋東亞亞區(qū)，為暖溫帶種，以溫帶占優(yōu)勢。種類比渤海多一倍（約300種），主要的經濟魚類是小黃魚、帶魚、鮐魚、藍點馬鮫、黃姑魚、鰳魚、太平洋鯡魚、鯧魚、鱈魚、叫姑魚、白姑魚、牙鲆等，此外還有頭足類（烏賊）和鯨類（小鰛鯨、長須鯨、虎鯨）等。主要漁場有：海洋島、煙威、石島、海州灣、連青石、呂泗、大沙漁場等。第三節(jié)海洋生物資源概述3.東海地理特點：海水透明度較大，能見到水下20-30m。平均水深350m。大陸流入東海的江河超過100公里的有40多條，其中長江、錢塘江、甌江、閩江、等四大水系是主要河流。除長江口海區(qū)鹽度低于30‰外，大部分在34‰。是我國生產力最高的海域。生物特點：浮游生物以暖溫帶種為主。

浮游植物在長江口附近64種，浙江沿岸261種，優(yōu)勢種為中肋骨條藻、圓篩藻、榮氏角毛藻、尖刺菱形藻等。浮游動物長江口附近81種，浙江沿岸223種，優(yōu)勢種類為中華哲水蚤、真刺唇角水蚤、中華假磷蝦、太平洋紡錘水蚤、肥胖箭蟲。第三節(jié)海洋生物資源概述3.東海底棲生物：底棲生物總生物量在春季最高。

底棲植物：浙江沿岸有滸苔、海帶、昆布、裙帶菜、紫菜、石花菜、海蘿等；閩江口以南盛產種子植物（紅樹林等）。底棲動物：棘皮動物種類最多（136種），其次為甲殼類（95種），軟體動物77種、多毛類77種。其中雙殼類和蝦類為重要的經濟貝類。另外三疣梭子蟹和鋸緣青蟹產量也很高。游泳動物

東海魚類多達600種。傳統(tǒng)的經濟魚類有帶魚、大黃魚、小黃魚、馬面魨、鮐魚、藍圓鲹、沙丁魚等。另外還有頭足類的墨魚（無針烏賊）。第三節(jié)海洋生物資源概述4.南海地理特點：南海是我國最大最深的海。南海位居太平洋和印度洋之間的航運要沖，在經濟和國防上都具有重要意義。南海平均水深1212m，注入南海的河流主要是珠江、紅河、湄公河、湄南河等，含沙量小，水色呈碧綠或深藍色。鹽度平均為35‰.

生物特點：浮游生物以熱帶種為主，具有熱帶大洋特征。

浮游植物：不同沿海104-260種。以硅藻和甲藻為主，優(yōu)勢種是角毛藻和根管藻類。浮游動物：從北到南有130-250種。優(yōu)勢種為橈足類。第三節(jié)海洋生物資源概述第三節(jié)海洋生物資源概述底棲生物：相當豐富，為熱帶和亞熱帶種。

底棲植物---以大型藻類和紅樹林為主，經濟藻類資源有羊棲菜、紫菜、江蘺、鷓鴣菜、麒麟菜、海蘿等。底棲動物---主要有珠母貝、近海牡蠣、翡翠貽貝、日月貝、雜色鮑、墨吉對蝦、長毛對蝦、中國龍蝦、遠游梭子蟹、鋸緣青蟹、梅花參、刺緣參、黑海參等。游泳動物以魚類資源為主，相當豐富。

南海北部海域有750多種，南部海域1000種左右。主要經濟魚類有蛇鯔、鯡鯉、紅笛鯛、短尾大眼鯛、金線魚、藍圓鲹、馬面魨、沙丁魚、大黃魚、帶魚、石斑魚、海鰻、金槍魚等。此外，中國魷魚、海蛇、海龜、海豚、鯨類等除禁捕的外，也都有經濟價值。當前開發(fā)的僅近海漁場，廣闊的外海漁場還有待于繼續(xù)開發(fā)利用。第三節(jié)海洋生物資源概述第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物中國海域現(xiàn)已知有2萬多種海洋生物。僅介紹常見的食用和藥用生物一、海藻類藍藻門：螺旋藻、發(fā)菜、苔垢菜和海雹菜。紅藻門：紫菜、石花菜、龍須菜、海蘿、蜈蚣藻、海柏、麒麟菜、鷓鴣菜、海人草等褐藻門：海帶、昆布、裙帶菜、羊棲菜、鹿角菜、海蘊、萱藻、鐵釘菜、鵝腸菜、銅藻、海蒿子、馬尾藻等。綠藻門：綠藻90%生活于淡水，僅10%生活于海水，常見的海洋綠藻有石莼、礪菜、滸苔、刺松藻、礁膜等。二、海綿動物最原始的多細胞后生動物，形狀各異，因體表有許多小孔，也稱作多孔動物。我國海綿約5000種，占世界海綿總數(shù)的一半。海綿約1%生活于淡水，10%生活于潮間帶、其余生活于海水或底棲。海綿一般不具有食用價值，甚至有些有毒，但現(xiàn)代研究表明海綿含有豐富的生理活性物質，多具有抗腫瘤和細胞毒活性。因此，對海綿次生代謝產物的研究已成為海洋天然產物研究中最為活躍的領域。第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物三、腔腸動物也是較原始的多細胞動物，一般輻射對稱。最主要的特征是具有許多觸手環(huán)繞于口周圍。有刺絲細胞或螯刺細胞，又稱刺胞動物。目前我國記錄到的腔腸動物約1010種，常見的為海蜇、珊瑚和?？?。四、棘皮動物門

棘皮動物皮膚表面有保護性的突出的刺全世界有約6000種，中國有500多種常見的種類有海參、海膽、海星、海百合等常見有食用價值的主要是海參，另外幾種海膽的卵可食用。（海星的卵亦可食用？？）許多種類的海參、海星體內含有各種生理活性物質，有較大的藥用開發(fā)前景。第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物五、軟體動物門絕大多數(shù)軟體動物具有1個、2個或多個貝殼，又稱為貝類。有外殼的稱有殼貝類，無外殼或退化但有內殼的稱無殼貝類（真正的軟體動物—也稱頭足類）我國記錄到的軟體動物2557種，占我國海域的全部海洋生物的1/8以上常見種為：牡蠣、文蛤、扇貝、螠蟶、蚶子、貽貝、鸚鵡螺、芋螺、鮑魚、烏賊、章魚等第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物六、甲殼動物比較原始的節(jié)肢動物，是非常龐雜的動物類群。主要有蝦、蟹等底棲動物及部分的浮游生物（橈足類、磷蝦、毛蝦、糠蝦、蟲戎等。大多數(shù)生活與海洋中，用鰓呼吸，頭部有觸角，外骨骼含有較多的石灰質。常見種有：對蝦、白蝦、龍蝦、螻蛄蝦、毛蝦、螯蝦、磷蝦、梭子蟹、毛蟹、寄居蟹、中華鱟等第四節(jié)中國海域常見的食用和藥用生物七、魚類軟骨魚類現(xiàn)存800余種，廣泛分布于印度洋、太平洋、大西洋等低緯度的海洋中。我國現(xiàn)知有162種，鯊類97種、鰩類62，銀鮫3種。南海