海洋浮游生态系统连续介质动力学模型的建立

运用质点、连续介质和状态变量等观点来描述海洋浮游生态系统,根据生物生命运动、生化反应、水动力学和物质守恒等基本规律,建立海洋浮游生态系统动力学的模型方程。推广地球流体力学的湍流二阶闭合理论,建立实用的雷诺平均生态系统动力学模型方程及其二阶相关项的闭合模型方程,将生态动力学状态变量的湍扩散参数化。本文还讨论了该模型与通常的N-P-Z-D模型的关系,提出了其适用范围。     

海洋牧场溶解氧生态模型初探

文中利用黄海沿岸威海小石岛海洋牧场2016年6-11月份和荣成西霞口海洋牧场2016年6-10月份海洋牧场海底观测网实时高频温、盐、深、溶解氧、叶绿素浓度等水环境数据对牧场的海底环境进行季节变化分析和日变化分析,并利用自由水域假设建立溶解氧生态模型,对两个牧场的生态系统新陈代谢参数进行计算并分析,得到其GPP,R和NEP的月变化趋势,并结合实测溶解氧数据和海底视频,对生态系统稳定性较差的西霞口海洋牧场进行合理建议。研究还发现对于这两个浅水动物养殖型海洋牧场,物理过程对溶解氧变化的贡献和生物过程相当。     

海洋浮游生态系统连续介质动力学的模型的建立

运用质点、连续介质和状态变量等观点来描述海洋浮游生态系统,根据生物生命运动、生化反应、水动力学和物质守恒等基本规律,建立海洋浮游生态系统动力学的模型方程,推广地球流体力学的湍流二阶闭合理论,建立实用的雷诺平均生态系统动力学模型方程及其二阶相关项的闭合模型方程,将生态动力学状态变量的湍扩散参数化,本文还讨论了该模型与通常的Ｎ－Ｐ－Ｚ－Ｄ模型的关系,提出了其适用范围。     

乐清湾生态系统脆弱性研究

随着海洋经济的开发与发展,海洋生态环境被破坏的问题日益突出,生态系统变得越来越脆弱.从浙江典型海湾乐清湾入手,分析了乐清湾生态系统脆弱性形成的机制,即自然和人为多种复杂动力因素形成的相互耦合作用下导致生态系统出现了脆弱性,其脆弱性可分为固有脆弱性和特殊脆弱性两类.固有脆弱性主要由陆海动力作用形成的,包括径流、气温、降水、波浪、潮流等环境因素.特殊脆弱性由人类开发活动作用形成的,主要包括海岸工程、滩涂围垦、水产养殖、污染等非环境因素.综合以上原因,指出了乐清湾生态系统处于亚健康状态,并已接近不健康边缘,生态系统极其脆弱,虽然生态系统的主要服务功能尚能发挥,但已不能满足海洋功能区划的要求,严重影响到海洋经济的可持续发展.乐清湾生态系统脆弱性具体表现在以下几个方面:(1) 水体受无机氮和活性磷酸盐污染严重,富营养化程度显著,氮磷比失衡,春季全湾水质为劣四类,夏季76%的海域水质为四类或劣四类;(2) 海湾自然水域实际面积缩小近四分之一,纳潮量相应减少了近5.79%;(3) 生物多样性降低,总生物量和物种数逐年下降,海洋食物链已经遭到严重破坏,生物群落结构发生明显改变;(4) 养殖区沉积物质量下降,在水动力作用下易造成"二次污染";(5) 周边的渔业经济下滑,捕捞鱼类个体偏小,且低值鱼类较多.最后对乐清湾生态系统脆弱性修复提出了对策和建议,主要应落实海洋环境目标管理责任制、加强入海污染物控制、运用生态学原理和技术防治海水养殖污染、利用大型海藻修复水域富营养化以及建立海洋生态环境监测预报和执法管理体系,使海洋生态系统重新进入良性循环,为海洋资源可持续利用提供发展空间.     

养殖贝类碳汇价格核算研究

养殖贝类是最有效的生物固碳方式之一,其碳汇功能作为海洋生态系统功能的一部分,兼具生态和经济属性,碳汇价格的核算可为海水贝类养殖产业补贴提供数据参考,提高碳汇养殖产业的生产积极性,对海洋GEP核算等提供一定借鉴。目前碳汇价格研究较为缺乏,碳汇价格受限于碳汇计量方法的不完善,因此文章基于碳储量变化原理,对养殖环境中的养殖贝类固碳基础公式进行改进,补充了附着贝类固碳与生物沉积物固碳两个计算参数,以此为切入点选取并改进海洋牧场碳汇定价方法,以东方云溪海洋牧场作为研究区进行案例计算,结果为：海湾扇贝、栉孔扇贝与褶牡蛎的碳汇价格分别为165元/t、185元/t和272元/t;使用改进后的碳汇计量方法得到的养殖贝类单位个体固碳量较高,其中生物沉积固碳对提高单位个体固碳量的作用最为突出,约占贝类自身固碳的91%,主要与养殖海域的水文条件有关;较高的固碳量形成了较低的碳汇价格,固碳量与成本收益因素共同影响养殖贝类的碳汇价格;长远来看,碳汇价格会随着固碳计量的愈加完善而降低。     

海洋特别保护区现状及管理对策——以莱州浅滩海洋生态国家级海洋特别保护区为例

海洋特别保护区具有特殊的地理条件、生态系统、生物与非生物资源,需采取有效措施加以保护。莱州浅滩位于莱州湾东部,为山东半岛北岸规模最大的近岸水下堆积地貌体,是海洋动力长期作用下的产物,所在海域为莱州湾内重要经济水生生物的产卵场。为了维护莱州浅滩生物多样性以及自然生态系统的完整性,保护产卵场,经国家海洋局批准建立了莱州浅滩海洋生态国家级海洋特别保护区。文章阐述了该保护区自然环境资源及管理现状,提出了健全管理体制、拓宽融资渠道、完善保护区监测体系、提高周边居民环保意识等管理对策,以期对维护和改善海洋特别保护区的自然环境资源状况的决策提供参考。     

完善海洋资源可持续发展的养殖模式的建议

从相对稳定的海洋资源生态系统的能源、物流出发,使生态、经济和社会效益协调发展,在可持续利用的前提下,提出完善海洋立体化多元生态养殖模式的建议。     

海洋牧场

水产养殖是研究解决水生动植物的正常再生产问题。目前所谓的“海洋农牧业”刚刚起步,出现了一些水下实验牧场,仅养殖小虾、螯虾、海藻及某些珍贵鱼种。然而,专家们认为,水产养殖前程远大,特别是在高级食品的生产、海藻的养殖及生物净化系统的建立方面更是如此。渔业是一种采集海洋、河流和湖泊天然赐品的工作。而水产养殖却与此不同,是对鱼、虾、贝类甚至海藻等的开发,因此在开发过程中,人类要主动参与这类生物的循环     

海洋生态系统内在价值评估方法初探——以厦门湾为例

海洋和海岸带生态系统价值的科学评估对海洋与海岸带开发决策起着重要的支撑作用.目前盛行的生态系统服务价值评估是从生态系统对人类的效用的角度衡量生态系统的价值,而缺乏从生态系统自身的角度进行客观评估.首先分析了生态系统内在价值的内涵,提出基于能值和ecoexergy两种系统生态学方法的价值评估框架,建立了一套海洋生态系统内在价值较为有效的评估方法.该框架先通过能值计算将生态系统的生物成分、非生物成分及物种多样性转换为能值货币价值,再通过eco-exergy来体现生态系统的结构与功能过程,并转换为eco-exergy货币价值.最后将该评估框架应用于厦门湾海洋生态系统内在价值的评估.结果显示,2010年厦门湾海洋生态系统的本底内在价值为1.16×10^11CNY,全年创造内在价值为9.24×10^10CNY,总计2.09×10^11CNY,远高于生态系统服务价值7.27×10^9CNY和厦门海洋产业GDP 2.47×10^10CNY.     

基于生态系统的海洋区域管理

从20世纪90年代末开始,基于生态系统的管理理念迅速被世界各海洋大国应用于海洋管理领域.基于生态系统的海洋区域管理有其自身的内涵、特点、原则及实现途径,文章试图通过对以上内容的分析为海洋区域管理新模式的构建提供新的思路.     

珊瑚礁生态系统修复研究进展

健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时, 珊瑚礁生态系统生物多样性极高, 被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲, 是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来, 由于全球气候变化和围填海等人类活动的影响, 珊瑚礁生态系统受到了不同程度的影响或破坏, 危及海洋生态与岛礁安全, 珊瑚礁生态系统的修复至关重要。本文对珊瑚礁生态系统的现状、修复方法及存在的问题进行了总结, 并在此基础上创新性地提出了基于系统的珊瑚礁多维生态系统修复模式并付诸实践, 以期提供更有效的珊瑚礁生态系统修复新方法。     

一氧化氮的海洋生物地球化学研究进展

一氧化氮(NO)是影响全球气候和环境的重要污染气体之一,同时也是影响生物生长的重要调控因子。本文综述了海水中NO的测定方法,海洋中NO的来源和分布、迁移和转化,NO在海洋生态系中的作用,以及NO在大气中的转化和作用,并对海洋中NO的进一步研究提出了展望。目前围绕海洋中NO的研究刚刚起步,本文有助于了解海洋中NO的生物地球化学循环及在海洋生态系统中起到的重要作用。     

海洋生态系统管理——以生态系统为基础的海洋管理新模式探讨

起源于传统自然资源管理和利用过程,形成于20世纪90年代的生态系统管理不仅具有丰富的科学内涵,而且还具有迫切的社会需求和广阔的应用前景。1992年以来逐渐成为美国等国家的一些政府机关和非政府机构所采用的自然资源管理模式。20世纪90年代后期引入我国后,学者们展开了一系列理论探讨,主要内容为陆地生态系统管理的理论与实践,在海洋领域仅涉及海岸带综合管理和大海洋生态系统,但尚未在海洋政策中确立以生态系统为基础的海洋管理模式。文章在综述生态系统管理相关研究进展的基础上,结合我国海洋生态系统特点及其开发利用特征,系统阐述了在我国实施海洋生态系统管理的必要性与紧迫性,提出了我国建立以生态系统为基础的海洋管理新战略与行动,为我国制定海洋区域化管理模式提供参考。     

我国海洋外来生物入侵现状、监管问题及建议

外来生物入侵是指非本地生物(植物、动物和微生物)以自然或人为方式对本地生态系统、人类健康、物种多样性造成危害的现象。外来生物入侵不仅对本地生态系统和物种造成严重破坏,而且会对一个产业、一个地区的经济和社会稳定造成严重影响。文章就部分入侵面积和危害较大的海洋外来生物(包括互花米草、沙筛贝、尼罗罗非鱼、米氏凯伦藻、桃拉病毒)的入侵现状进行综述,并提出海洋外来生物入侵防控存在的主要问题及建议。     

海域使用活动对海湾生态环境的压力评估——以莱州湾为例

以莱州湾为例,基于GIS和地理空间模拟框架,结合海洋生态红线区分布,建立了海域使用活动对海洋生态环境的潜在压力评估模型,空间量化评估多种海域使用活动对海洋生态环境的潜在影响。结果显示,多种海域使用活动的潜在压力总体呈近岸高于远岸、湾顶>东部>西部的分布特征;压力高值区集中于距岸10 km以内海域和5 m水深以内海域;海洋特别保护区、海洋自然保护区及重要河口生态系统等类型的海洋生态红线区受到开放式养殖、围海养殖、盐业用海活动的压力较大,需要对其进行重点监控。研究揭示了莱州湾海域使用活动对海洋生态环境潜在压力的空间分布格局,为海洋生态红线落地实施和海域使用管理提供决策依据。     

山东海洋外来入侵生物与防控对策

根据2004-2005年调查,山东海洋外来入侵生物至少有30种,其中,外来有害病毒1种,外来赤潮生物7种,外来养殖藻类2种,外来栽培盐生植物3种,外来动物16种.本文报道了山东海洋30种外来入侵生物及分布,分析了其危害,并提出了防控对策和建议.     

围填海工程对湄洲湾海湾生态系统稳定性的影响研究

为有效防控围填海活动对海洋生态环境的影响,文章依据相关技术导则,以生境、生物和生态系统压力为指标,基于海洋生态环境调查结果,评估围填海工程对湄洲湾海湾生态系统稳定性的累积影响,并提出建议。研究结果表明：随着围填海活动强度持续增强,2010-2013年湄洲湾的海洋生态环境明显恶化,海湾生态系统稳定性指数总体呈下降趋势,自2012年起达到严重受损的程度;应严控湄洲湾海域的大规模围填海活动,重点关注渔业资源和底栖生物的生境恢复,同时优化技术导则中的初级生产力赋值。     

水产养殖环境中稳定同位素方法应用进展

稳定同位素方法在渔业生态系统中应用较为广泛,但多是使用于天然水域的稳定同位素特征,在养殖环境中使用较少。随着水产养殖业作为一种可持续的渔业发展形式,越来越得到重视,稳定同位素方法也在其中得到初步应用。稳定同位素方法在生物摄食方面,养殖环境以及养殖生态系统方面中有一定的应用。在摄食方面可以探究生物的摄食来源,养殖环境方面能够发现养殖生物与外界环境的关系,对于整个系统中则可以了解养殖系统的食物网和营养级情况。本文总结不同养殖环境模式下养殖动物的稳定同位素组成情况以及摄食情况,对于人工养殖环境下实现资源可持续的生产有着重要的意义。     

海水工厂化养殖废水处理技术进展

随着海水养殖技术水平的提高和市场需求的扩大 ,近１０年来我国海水工厂化养殖得到了迅速发展 ,由此导致海洋生态环境问题逐渐引起人们的广泛关注。由于养殖海水体系中的初级生产者种类和数量远远不能满足高密度养殖生物的生长需要 ,养殖过程中需投放饵料和化学品 ,作为养殖生物生长的营养和消毒剂等。这样 ,若不对养殖废水加以处理直接排海 ,养殖废水中所含的剩余饵料、化学品残留物、以及富含氮、磷、有机质和毒性物质的养殖生物排泄物会加剧养殖邻近海域海水富营养化程度和水质污染［１ ,２］,并引发有害赤潮等海洋生态环境问题［１８］…     

海洋负排放技术及其生态治理功能前瞻

工业革命以来,人类活动导致的以二氧化碳为代表的温室气体持续排放,被认为与全球气候变化密切相关,引发诸多极端气候事件,导致海平面上升、海水酸化、海水暖化等一系列环境负面效应。海洋是地球最大的活跃碳库,增汇潜力巨大。为应对全球气候变化,人为干预海洋生态系统、促进其对大气二氧化碳额外吸收封存的海洋负排放技术体系成为国际研究热点。根据负排放技术的应用场景,目前海洋负排放技术体系涵盖侧重于生态保护和修复的滨海湿地蓝碳、侧重于环境友好型养殖产业的海水养殖环境碳汇和借助生态工程技术手段的负排放工程增汇。海洋负排放技术在实现人为增汇的同时,有望通过促进海洋生物的生长和繁殖、提高海洋生态系统的稳定性和抗干扰能力、促进海洋生态系统内部及其与陆地生态系统之间的资源循环利用,发挥其生态治理功能,从而应对海洋环流改变、海水酸化脱氧等全球海洋环境恶化以及人类活动污染的局部胁迫。