福建罗源湾海湾生态系统脆弱性评价

本研究以"暴露程度-敏感性-适应能力"为框架,构建了罗源湾海湾生态系统脆弱性评价指标体系,并运用模糊综合评价法对罗源湾海湾生态系统在1986~1990、2004~2006、2010~2012年三个阶段的脆弱性状况开展了定量评价,结果显示,罗源湾海湾生态系统在三个阶段均处于"中度脆弱"水平,综合评价得分逐年上升,呈现渐脆弱趋势.三个子系统的模糊评价结果表明,罗源湾海湾生态系统面临的暴露程度不断增大,其主要人为胁迫因子为滩涂围垦面积、临港工业发展和海水养殖密度;其次,罗源湾海湾生态系统的敏感性也越来越强,主要的敏感因子有海洋生物质量综合指数、浮游动物和潮间带底栖生物多样性指数和鱼卵仔稚鱼种类与密度;与此同时,适应能力则呈较好态势.研究结果可为相似区域海湾生态系统脆弱性评价提供参考.     

基于VSD模型的铁山港湾红树林生态系统脆弱性初步评价

基于脆弱性域图 (vulnerability scoping diagram, VSD)评价模型, 从暴露程度、敏感性、适应能力3个方面构建了红树林生态系统脆弱性评价指标体系。采用改进的综合指数法和模糊综合评价法, 重新定义脆弱性分级标准, 定量评价了铁山港湾红树林生态系统在1989年、2003年和2014年3个年份的脆弱性水平。结果显示, 铁山港湾红树林生态系统在3个年份的脆弱性水平值分别为0.145、0.255、0.334, 呈现增加趋势。首先, 铁山港湾红树林生态系统面临的暴露程度不断增大, 主要胁迫因子为滩涂围垦面积、废水排放量; 其次, 生态系统的敏感性增强, 主要敏感因子是海洋生物质量综合指数、底栖生物和潮间带生物多样性指数; 第三, 生态系统的适应能力略有增加, 总体上较弱。     

海岛生态系统脆弱性影响机制与评价理论体系初探——以辽宁省海岛为例

海岛资源的可持续发展研究是海洋开发与管理的重要课题。为优化配置海岛资源,促进海岛开发利用和生态环境保护的协调发展,参考相关研究,以海岛生态系统的特殊性为基点,对海岛生态系统脆弱性的概念、内涵和特征进行综述;以辽宁海岛为侧重点,通过梳理和分析大量海岛典型案例,提出了海岛生态系统脆弱性的成因及表现,建立其影响机制框架,并在此基础上,初步探讨了海岛生态系统脆弱性的评价体系和评价方法,最后提出了研究展望。海岛生态系统脆弱性是在一定的自然因素和人为因素背景下,海岛生态系统响应与自然环境相互作用和人类对海岛的开发利用过程中表现出的敏感反应与自恢复能力,是客观存在的、敏感的、难恢复的,具备长期性、差异性和可调控性特征,在不同类型、不同程度的自然扰动与人为干扰作用下,海岛生态系统脆弱性表现也不同,其驱动机制与评价体系的建立能够为后续深入研究提供思路。本研究结果可为海岛生态环境保护提供科学依据,对促进海岛的可持续发展具有现实意义。     

气候变化背景下海南东寨港红树林生态系统的脆弱性评估

鉴于红树林生态系统对气候变化背景下海平面上升和极端台风事件有高度敏感性,应用1980—2018年的海洋大气观测资料和实地调查数据,分析了海口东寨港地区的海平面、温度和台风最大风速的变化特征,并基于IPCC气候变化综合风险的理论框架,构建了"暴露度-敏感性-适应性"的脆弱性评价指标体系和估算方法,评估了海平面上升和台风事件背景下东寨港红树林生态系统的脆弱性主要特征。结果显示:①东寨港红树林生态系统的致灾影响因子主要为该地区沿海海平面的快速上升,其上升速率可达4. 6 mm/a,远高于全球和中国沿海平均值;其次为1993年之前和2006年之后,在海口地区250 km范围内出现的热带气旋或台风事件;②东寨港红树林脆弱性指数的平均值为0. 31,属于中度脆弱等级,其中三江片区的红树林脆弱性相对最高,演丰片区最低。构建的评价指标体系可较好地反映出海平面快速上升和热带气旋或台风影响下红树林生态系统的脆弱性特征。     

基于遥感技术的海岸带的生态综合评价——以象山港为例

本文以象山港为研究对象,根据海岸带遥感信息和象山港入海污染物通量,建立海岸带生态评价指标体系,对象山港海岸带岸滩进行生态评价;建立象山港海岸带岸滩和港湾海洋生态的影响因子评价指标体系,对象山港生态进行综合评价。通过研究发现,综合考虑岸滩和港湾海洋生态的影响因子,象山港1C区和4C区的评价结果发生明显变化,海岸带生态因子对整个港湾的生态分别起了负、正面影响,将1C区的生态由好变为较好,4C区的生态一般变为较好。     

象山港2013年夏季浮游细菌群落的时空分布特征

港湾水域生态系统易受到人类活动的影响,而浮游细菌是维持海洋生态系统平衡和稳定的重要组成部分,其分布模式和动态变化可以反映人为活动对港湾生态系统的影响程度。本研究以宁波象山港这一受人类活动影响较大的代表性港湾为对象,研究了其夏季表层浮游细菌群落的空间分布特征及影响因子。结果表明,象山港各海区的浮游细菌α-多样性及均匀度总体上无显著差异。浮游细菌群落结构基本按海区聚类,海区间浮游细菌群落结构差异显著;分析相隔15天的两个航次的样品后发现,每个海区的浮游细菌群落结构均呈明显的时间演替。盐度、温度及营养盐是影响浮游细菌群落结构的主要环境因子。四个分别来自聚球藻属（Synechococcus）、OCS155、SAR11及α-变形菌纲的可操作分类单元（operational taxonomic units,OTUs）是造成海区间细菌群落差异的主要贡献类群。部分海区中,两个航次的样品存在相似功能潜力的标志性类群,可能是浮游细菌对海区水质长期响应的结果。本研究初步揭示了象山港夏季表层浮游细菌群落分布及其对港湾环境变化的响应模式,为评估港湾环境扰动的微生态效应提供了基础数据。     

陆海统筹视角下海岸带生态修复分区研究——以象山港流域为例

为系统推进海岸带生态修复和实现海岸带可持续发展,文章以象山港流域为例,基于国土空间重塑理论和景观生态理论,在陆海统筹视角下构建“本底评估-风险诊断-格局构建-分区修复”的海岸带生态修复分区技术框架,并进行生态修复分区。研究结果表明：象山港流域的生态重要性整体较高,其中林地水体生态系统是核心,约有50%为生态极敏感区域和生态高度敏感区域;12个生态源地通过生态廊道相互连接,呈现“两横一纵”的总体生态安全格局;结合生态安全格局构建、生态重要性和生态敏感性分析以及海洋功能区划,象山港流域可划分为2个等级生态源点、3条生态带、1个恢复区、3个缓冲区、3个保育区和5个修复区,分别开展相关生态修复工程。     

海岛生态脆弱性的内涵、特征及成因探析

海岛生态系统拥有明显且独特的脆弱性,对海岛的生态环境和社会经济构成威胁。准确把握和有效控制海岛生态脆弱性是维护海岛生态系统、合理开发利用海岛的根本前提,一套科学、统一且针对性强的概念体系是海岛生态脆弱性研究的基础。参考相关研究,以海岛生态系统的特殊性为基点,以我国海岛为侧重点,通过梳理和分析大量海岛典型案例,提出并探析海岛生态脆弱性的内涵、特征和成因。海岛生态脆弱性是在独特的自身条件和复杂的系统干扰下海岛生态系统表现出的易受损性和难恢复性,具备长期性、分异性和可调控性的特征;特殊的地理位置、有限的规模大小和明显的空间隔离使得海岛生态系统具有明显的海陆二相性、资源短缺性和独立完整性,与不同类型、不同程度的自然扰动和人为干扰相互作用,形成并加剧海岛生态脆弱性。概念体系的建立能够为海岛生态脆弱性的深入分析与合理调控提供切实依据。     

全球变化背景下暖水珊瑚礁生态系统的适应性与修复研究

暖水珊瑚礁生态系统是热带海域最具生物多样性和代表性的生态系统之一。本研究分析了全球变化背景下暖水珊瑚礁生态系统的变化和风险,开展了受损暖水珊瑚礁生态系统退化和消失的致灾因子归因分析,综述了暖水珊瑚礁生态系统的适应性与修复技术研究。分析表明:①过去几十年来,暖水珊瑚礁生态系统快速退化,包括大面积白化和死亡、多样性明显减少和生态功能显著衰退,主要归因于海洋升温与人类活动等致灾因子的影响;②在温室气体高排放浓度情景下(RCP 8.5),相比工业革命前,到本世纪中叶,南海升温将可能远超过2℃,这表明南海暖水珊瑚礁生态系统正在逼近其气候临界点,即全球升温高于2℃时,90%~99%以上的暖水珊瑚将消失;③1980年代以来,海洋升温、海洋热浪和强热带气旋等海洋气候变化致灾因子对南海暖水珊瑚的危害性(影响的强度、范围和时间)明显增加,对暖水珊瑚礁生态系统产生了严重的影响;与此同时,近岸海域的过度或破坏性捕捞、采挖和潜水等人类活动,对暖水珊瑚造成了严重损害,增加了暖水珊瑚的气候脆弱性,而这种人类活动既是局部的,也是全球性的现象,使得暖水珊瑚更难以适应全球变暖的影响。分析还表明,为了增强暖水珊瑚适应气候与环境变化的恢复力(韧性),人们开展了诸多受损珊瑚礁生态系统的适应性与修复研究,但主要是采用无性繁殖或结合人工基质的修复方式,而应用有性繁殖技术恢复受损珊瑚礁的方式仍较少;最近,暖水珊瑚耐热的基因适应性研究取得了重要进展,为暖水珊瑚适应全球变暖提供了一种新的途径。本研究最后探讨了中国受损珊瑚礁生态系统的修复问题与对策。     

象山港盐度分布和水体混合 Ⅱ.混合分析

利用１９８１－１９９０年象山港的实测水文断面资料和盐度通量分析方法定量检验了各种动力因子对象山港水体混合的贡献,探讨了象山港水体混合的控制机理。象山港牛鼻水道至佛渡水道为平流和潮弥散混合区,水体纵向混合较好。象山港狭湾内段的潮混合强度较弱,垂向环流和潮振荡的垂向切变作用突出,水体纵向混合较狭湾外差。象山港湾外段为内段与田外的过渡区,各种混合因子的地位随季节和潮汛而变,水体混合状况介于狭湾内段和口外     

象山港盐度分布和水体混合I.盐度分布和环流结构

利用１９８１—１９９０年的实测水文资料分析了象山港与混合密切相关的盐度分布和环流结构,并对盐度锋面出现成因进行了探讨。研究结果表明,象山港盐度受长江冲淡水活动影响较大,冬、夏口门附近盐度分别为２４—２５左右和３１以上,湾顶附近盐度季节变化不大。冬季湾内盐度空间梯度较小。夏季湾内有两个盐度锋面出现,水体垂向略有层化但并无明显的跃层出现。此外,象山港狭湾内以重力环流为主,狭湾外以水平环流为主。     

象山港水交换数值研究 Ⅱ.模型应用和水交换研究

使用水平二维对流－扩散型水交换模式模拟研究了象山港的水交换,对不同区域的水交换控制机理作了初步探讨,象山港水交换状况与其控制机制的区域性变化很大。牛鼻水道至佛渡水道是一个潮流较强的潮通道;９０％水交换周期为５天左右。象山港狭湾内水交换周期较长,湾顶处９０％水交换的周期约为８０天左右。     

象山港海岸带景观格局演化

海岸带景观格局演化分析对于理解人类活动与景观格局演化之间的关系,促进沿海地区的可持续发展具有重要意义。以1990、2000和2010年3期TM遥感影像为主要数据源,利用3S技术,分析了象山港海岸带景观类型及格局演化特征。结果表明:(1)20 a来林地、海域以及耕地面积下降,建设用地、水域、养殖用地及未利用地面积增加,滩涂面积先增加后减少。(2)斑块数量、斑块密度不断增加,平均斑块面积不断下降,斑块的边界密度和形态指数不断增加,景观的多样性指数和均匀度不断增加,景观异质性不断增强。(3)整体动态度呈现出上升趋势,人类开发利用活动力度的加大导致象山港海岸带景观变化更为频繁。(4)人文和自然因子的双重驱动,导致了象山港海岸带景观格局的演化。     

象山港内三维动边界潮流的数值模拟

象山港是一具有广阔潮滩和大潮差区域的半封闭型海湾,进行数值模拟时必须引入动边界技术来考虑露漫滩的影响.在二维模式中引入动边界技术相对成熟一些,而将这些二维模式使用的露漫滩处理方法简单地搬入三维模式中,常遇到由于边界不连续变动而产生的数值"噪音"及计算不稳定现象.原始POM(Princeton ocean model)模型采用固定边界,没有使用动边界技术,故无法模拟漫滩流.借鉴BURCHARD et al 2004年的研究工作,在原始POM模型的基础上,突破其为固定边界模式的局限,基于尽量使模式物理上满足流动简化需要的原则,引入了一种较为自然的动边界处理技术,使得在非常浅水处和复杂的地形情况下,应用合理的数学表达式体现该物理过程.当总水深大于设定的临界水深时,体现的数学方程是通常形式的动量方程;而当总水深接近设定的最小允许水深时,模型的动量方程被简化为变化率、摩擦力和正压梯度等项之间的平衡关系,此时由于摩擦力占优,相应的流速也会趋于0,这样可以有效避免计算中出现负水深.除在非常浅水处对动量方程作简化外,对于陡坡地形附近的露漫滩问题,当发生一个网格点上的水位低于相邻格点海床的现象时,还需对正压梯度的求解作一个简单的数值处理,以避免不合理值的出现.此外,通过修改原始POM模型的底摩擦系数表达式,可使模型在模拟露漫滩过程时计算更加稳定.改进后的POM模型被用来模拟象山港海域内的三维潮流场,模型计算结果与2个潮位站、1个锚系站和2个船测连续站资料进行了比较,符合良好.整个模型很好地再现了象山港内大区域三维涨、落潮流特征和变化规律,同时象山港顶区域涨憩、落急、落憩和涨急4个特征时刻的流场水平和垂直分布变化过程反映该模型能很好地反映涨、落潮造成的潮间带的露漫滩过程,由此说明对原始POM模型所作的修改是十分有效和可行的,有利于进一步扩充POM模型的应用范围.     

象山港多年围填海工程对水动力影响的累积效应

由于土地资源开发和围塘养殖等需要,多年以来象山港实施了大量的围填海工程.单个的小面积围填海工程对海湾的影响并不大,但是在较长时间段内,多个围填海工程的累积效应却比较明显.本文在POM(Princeton Ocean Model)模型的基础上,利用动边界处理技术,针对1963,2003和2010年3个不同时期的岸线与地形...     

象山港冬季浮游动物的分布

对2002年12月象山港海区的浮游动物种类组成和数量分布特征及其与环境的关系进行了研究。结果表明,象山港海区出现浮游动物44种,可以划分为4个生态类群,其中近岸低盐性类群的种类较多,其优势种有真刺唇角水蚤Labidoceraeuchaeta、驼背隆哲水蚤Acro-calanusgibber、中华哲水蚤Calanussinicus、中华假磷虾Pseudeuphausiasinica和拿卡箭虫Sagittanagae等,半咸水河口类群、暖水性外海类群和广盐暖水性类群的种数均较少。浮游动物生物量的分布趋势与丰度的一致。湾顶部水域浮游动物的生物量和丰度都出现最高值,从湾顶部往湾口方向,浮游动物的生物量和丰度均呈逐渐降低的趋势。象山港海区周日连续站观测的结果显示,夜间半日潮时浮游动物的生物量和丰度均高于白昼半日潮时,低平潮时浮游动物的生物量与丰度均出现了最高值。     

宁波市陆海及河海管理分界线的界定

宁波市东临东海,杭州湾和三门湾分别从其北边和南边挟裹,象山港从中间嵌入陆域,与上海、舟山隔海相望,东西宽为175 km,南北长为192 km,海域面积为9 758 km2,大陆岸线全长为1 594 km, 辖区浅海面积为4 524.84 km2.宁波市海岸线由于自然和人为因素不断变化,其中自然的滩涂淤涨使岸线向海推进,人为接连岛工程使海岸线长度增加,而滩涂围垦往往把曲折海岸线变成直线岸线,使总体岸线缩短,这些海岸线变化给陆海管理分界线的确定带来了一定难度.宁波市主要入海河流有钱塘江和甬江,对于入海河流河海管理分界线和部门管理权限尚不清楚,区域管理同样存在多头管理和低效率现象.通过社会调查和实地考察,对宁波市海岸线、海岸带和主要入海河流分布特征以及管理现状进行了深入研究,并根据国际海岸线、海岸带和河海分界理论与实践经验,针对宁波市海岸线和入海河流自然地理环境特征、管理现状和宁波市经济发展的特殊需要,按照我国法律法规的相关规定,我们对宁波市海塘或海堤为界的陆海管理分界线、滩涂或淤涨型岸滩的陆海管理分界线、稳定岸滩的陆海管理分界线、港口码头海域界线、其它海岸工程界址线的界定和大潮高潮痕迹线为围海(涂)内界线的界定以及对钱塘江入海口的河海管理分界线和甬江的河海管理分界线的界定提出了初步建议,旨在为贯彻实施海洋法律法规,进一步加强宁波市海岸带区域开发管理和有效保障海洋管理职能的实现提供理论依据.     

象山港水交换特性研究

在验证良好的三维斜压潮流数学模型的基础上,以溶 解态的保守性物质为示踪剂,建立对流-扩散型的海湾水交换数值模型,计算了象山港水体半交换时间和平均滞留时间,并研究了斜压动力对湾内外水交换的贡献。研究结果表明,象山港水交换速度的区域性变化较大,水体半交换时间和平均滞留时间由象山港口门向湾顶逐渐增加,口门附近半交换时间在5d以内,平均滞留时间为5~10 d;湾顶水交换速度缓慢,水体半交换时间为30~35 d,平均滞留时间为35~40d。斜压动力对狭湾外段水交换影响较弱,对狭湾内段有较大的影响。     

象山港海岸带人工建设地貌强度指数及其空间格局演变特征

随着东部沿海港湾地区的经济迅速发展和人工建设地貌的不断形成,港湾地区地貌格局也产生相应的变化。定量研究海岸带人工建设地貌时空格局变化,对全面科学合理地评价人类建设行为,具有一定的科学和实践价值。本文以象山港1990年、2000年、2010年及2015年4个时期TM/OLI遥感影像作为主要数据源,分析了25 a内象山港海岸带人工建设地貌强度变化,并进一步探讨其空间格局演变特征。研究表明:(1)象山港海岸带人工建设地貌发育呈现出早期高速增长、中期缓慢增加、后续强劲推进的态势,其面积增幅具有显著的历史阶段性特征;(2)各个县(市)区点状和面状地貌斑块数量整体波动上升,但其内部发育水平差异较大,宁海县与象山县地貌发育的速率与程度都处于领先水平;(3)其格局演化过程分为4个重要阶段:点状分散期,面状集聚期,条带状延展期与复合、更新扩散期。     

2OO2年冬季象山港大型底栖生物生态分布特征

根据拟建的浙江宁海电厂环境评价项目的要求,于2002年冬季对象山港水域大型底栖生物进行了调查,共发现大型底栖生物43种,其中多毛类的种类最多,其次是软体动物和棘皮动物,分别占总种数的44%、26%和21%,全区总平均生物量为103.32g/m2,总平均栖息密度为123个/m2。通过种类相似性聚类和数值多维尺度的分析得出,该区大型底栖生物可划分为5个群落: 为翅状索沙蚕-寡鳃卷吻沙蚕-奇异稚齿虫群落; 为纵肋织纹螺-缩头节节虫群落; 为高骨片沙鸡头-菲律宾蛤仔-凸镜蛤群落; 为棘刺锚参群落; 为洼颚倍棘蛇尾-纵肋织纹螺-黄短口螺群落。群落间的种类和数量呈明显差异。同时,还对影响底栖生物分布的环境因子进行了分析。