厚植海洋生物学基础,创新海洋生物技术,赋能蓝色生物产业

著名生物学家童第周、曾呈奎、张玺奠基的中国科学院海洋研究所建所70年来,面向国际学科前沿、国家重大需求和国民经济主战场;刘瑞玉、吴尚懃、张福绥、郑守义为代表的科学家和一批批优秀学科带头人努力攀登,攻坚克难,前仆后继,薪火相传,为我国海洋生物学学科的系统、全面发展做出了重要建树和奠基性贡献,夯实了海洋科学技术发展的根基。近30多年,可为海洋生产力及其可持续性提供解决方案的海洋生物技术受到国内外普遍重视,海洋研究所为国家海洋生物高技术发展战略出谋划策,并在关键技术突破上发力,引领了海洋生物技术的创新发展。在实现产业化,推动蓝色生物产业的征途上,海洋研究所为世界最大的海洋增养殖产业发展壮大做出突出贡献,直接催生了海藻、贝类和对虾三次养殖浪潮的兴起,带动了基础性、战略性海水增养殖种业发展;此外,海洋研究所在海洋药物、海洋生物制品的研究与开发以及着力挖掘和提升海洋生态系统服务功能和价值上,成果斐然,有力支撑了蓝色生物新型产业的发展。新近,海洋研究所牵头筹建的中国科学院海洋大科学研究中心必将为建设海洋强国,铸造蓝色辉煌注入强劲活力。     

新时代我国海岛的生态保护和开发利用

为促进我国海岛的生态保护和开发利用,实现新时代海岛的可持续发展,文章概述海岛生态系统的特性以及我国相关立法过程和管理措施;重点围绕我国海岛生态保护和开发利用实践,以南麂列岛、獐子岛和舟山群岛为例,分别分析保护修复、生态利用和绿色开发3种海岛生态发展模式。研究结果表明:保护修复型以保护区建设和管理、生物资源及其生境修复为主,生态利用型以坚持生态理念、提升产业科技含量、重视环境保护和生态建设以及科学规划和管理为主,绿色开发型以制定规划、构建合理产业体系、发展循环经济以及加强基础设施和人才建设为主;3种模式的共同点为海岛资源的优化配置,可交叉选择和综合应用。在此基础上,提出海岛生态发展的6点建议,即完善法律制度体系、发展绿色能源技术、加强动态监视监测和大数据整合、建立全链条标准化体系、培养和引进专业人才以及推动应对全球挑战的国际合作。     

The Gulf of California: Review of ecosystem status and sustainability challenges

The Gulf of California is unique because of its geographical location and conformation. It hosts diverse ecosystems and important fisheries that support industry and provide livelihood to coastal settlements. It is also the site of interests and problems, and an intense interaction among managers, producers, and conservationists. In this report, we scrutinize the abiotic (hydrography, climate, ocean circulation, and chemistry) and biotic (phyto- and zooplankton, fish, invertebrates, marine mammals, birds, and turtles) components of the marine ecosystem, and some particular aspects of climate variability, endemisms, harmful algal blooms, oxygen minimum layer, and pollution. We also review the current conditions and conflicts around the main fisheries (shrimp, small and large pelagic fishes, squid, artisanal and sportfishing), the most important human activity in the Gulf of California. We cover some aspects of management and conservation of fisheries, especially the claimed overexploitation of fish resources and the ecosystems, and review proposals for creating networks of marine protected areas. We conclude by identifying main needs for information and research, particularly the integration of data bases, the implementation of models and paleoreconstructions, establishment of monitoring programs, and the evaluation of fishing impacts and management actions.     

海洋生物多样性中心形成与演变机制的比较基因组研究进展

在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等多圈层相互作用下,全球范围内海洋生物多样性中心的地理位置、物种组成结构和优势度都呈动态变化.迄今,海洋生物多样性中心的形成与演变机制在生态、遗传和分子等层面正逐步得到解析.在生态层面,学界涌现出了物种形成中心、物种汇聚中心、物种重叠中心和物种保存中心等重要科学假说,解析了生物多样性分布格...     

南黄海NT2孔沉积地球化学及其物源

对苏北岸外南黄海陆架区NT2孔岩心进行了地球化学分析和物源判别。南黄海NT2孔化学成分分布表现出一定的分层性,常微量元素组成的垂向变化可自上而下分为5层,常微量元素的R-型聚类分析表明初步可分成5个聚类,R-型因子分析反映常微量元素主要受4个因子控制。研究发现南黄海NT2孔沉积物物源主要为长江和黄河,NT2孔上部0～5·50和5·50～19·40m沉积物以长江源为主,19·40～27m沉积物以黄河源为主,底部54·60m以下沉积物以长江源为主,其间夹近28m厚的沉积物则以长江源为主。结果表明黄河在中更新世中晚期已开始对南黄海陆架沉积作用有明显的影响,长江从晚更新世早期到现代一直对南黄海陆架起着主要作用。     

海底热液活动的环境与产物

近23年的调查研究,使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上,包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用和流体-海水混合,获取了岩浆、岩石、海水和沉积物的物质,构成了热液循环,产生了高温、低氧、高或低pH值、富含Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Hg、As等元素以及气体组分（甲烷、氢等）的喷口流体,影响了海水、沉积、岩石和生物环境,形成了热液柱、硫化物、含金属沉积物和蚀变岩石等热液产物,组成了海底热液系统。未来,促进海底热液活动探测技术和热液产物测试方法的发展,对海底热液区的岩石、喷口流体、热液柱、硫化物、含金属沉积物以及热液循环、生物活动的持续观测与研究,无疑将为人类探知海底地质过程及生命活动、保护海底热液环境和合理开发利用海底资源提供有力的工作支撑。     

中国海洋重大科技基础设施建设成效及思考

海洋重大科技基础设施是为在海洋科学技术前沿取得重大突破, 解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题而建设的大型复杂科学研究系统。本文介绍了中国科学考察船、海底观测网、潜水器等海洋领域重大科技基础设施的建设情况, 对海洋重大科技基础设施建设成效和当前存在的问题进行了分析。当前海洋重大科技基础设施支撑能力明显提升, 综合效益日益显现, 但仍存在统筹谋划不足、国产化水平有待提升、开放共享机制不够健全和人才队伍建设有待加强等问题。基于上述问题, 提出要统筹谋划海洋重大科技基础设施建设, 建立健全开放共享机制, 同时还要加强专业人才队伍建设, 确保设施稳定高效运行。     

实施渔村振兴:借鉴、路径与政策

为贯彻落实国家实施乡村振兴战略的重大部署,促进新时代美丽渔村建设,文章在总结国外经验的基础上,结合文献梳理和实地调研,明确渔村振兴须妥善处理的关系,并提出渔村振兴的路径和政策。研究结果表明:通过加强顶层设计和产业融合等措施,日本、韩国和美国在渔业发展和渔村振兴方面都取得成功;我国渔村振兴应妥善处理三大关系,即渔民与土地(养殖和捕捞水域)的关系、渔民与渔民的关系以及渔民与国家的关系;渔村振兴的路径主要包括依靠主体、发展载体、富裕渔民、深化改革、要素投入、顶层设计、产业融合、繁荣文化和渔村治理9个方面,政策主要包括财政、科技、金融、人才和服务5个方面。     

基于SWOT-PEST分析法的舟山远洋渔业高质量发展研究

为进一步促进舟山远洋渔业的高质量发展,文章采用SWOT-PEST分析法,从政策、经济、社会和技术4个方面,分别分析舟山远洋渔业高质量发展的优势、劣势、机遇和挑战,并提出发展战略组合和建议。研究结果表明：舟山远洋渔业已初步具备高质量发展优势,但仍然存在劣势,同时机遇和挑战并存;未来应采取劣势-挑战（WT）战略,政府、市场...     

我国热带生物海岸的现状及生态系统的修复与重建

评述了以红树林和珊瑚礁为代表的我国热带生物海岸的分布及其面积、生物群落的破坏、海岸保护与管理、科学研究等各个方面的现状，以及生态系统修复与重建技术研究进展，指出热带生物海岸及其上的红树林、珊瑚礁热带海岸生态系统具有特殊的资源价值和生态效益，对热带海岸社会经济可持续发展的十分重要；另一方面对日益频繁的人类开发活动和自然环境变异十分敏感和脆弱，而且其直接经济价值相对较低而通常易于被忽视，随着我国自然环境变异十分敏感和脆弱，而且其直接经济价值相对较低而通常易于被忽视，随着我国社会经济近20年来的快速发展，导致热带海岸地区人口、资源、环境压力加剧，热带生物海岸红树林和珊瑚礁资源已经受到生态破坏性开发活动的极大破坏而急需保护。尽管政府采取了保护管理的各种措施，包括相关法律、自然保护区、科学研究、生态系统修复与重建的实验、研究和推广，但是总体上衰退的趋势尚未扭转，热带生物海岸在我国河口海岸生态环境变异和资源可持续利用研究中具有特别重要要的意义，应该加强我国热带生物海岸的调查、监测、评估、研究，以适应热带生物海岸和相关生态系统的保护、管理、恢复、重建和可持续发展的紧迫要求。     

天津厚蟹对盐度和温度的耐受性

研究了天津厚蟹Helice tientsinensis对盐度和温度的耐受性。天津厚蟹对盐度的耐受能力极强,在温度9~34℃盐度为0的淡水介质中均能存活96h以上;在10℃、20℃及30℃的高渗介质中暴露96h后,天津厚蟹全部存活的盐度分别是65、56和50,全部死亡的盐度分别为83、74和68。天津厚蟹对低温的耐受力较强,在0、30和50盐度水平下,耐受低温的能力差别较大,能耐受96h的最低温度分别是9℃、2℃和6℃。天津厚蟹对高温也有较强的耐受能力,在0、30和50盐度水平下,分别在34℃、36℃和35℃下能耐受96h;盐度50温度38℃时,在开始的24h内无死亡,但48h后死亡率急剧上升,同样规律也出现在30和0溶液中,前者温度是39℃,后者为35℃。研究结果还表明盐度和温度的交互效应显著,二者的交互作用对天津厚蟹的存活亦有显著性影响(P0.05),温度升高(从10℃到20℃再到30℃)致使其耐盐能力显著下降,而盐度的剧烈变化(从30到50或从30到0)也致使其耐温能力显著下降。     

胶州湾海水-沉积物界面氮、磷、铁的地球化学特征

对胶州湾底层水溶解氧、总氮、总磷、溶解无机氮、活性磷酸盐、铁及孔隙水中溶解无机氮、磷酸盐、铁和沉积物粒度、有机碳进行了分析。结果显示除铵氮外,孔隙水浓度明显高于底层水中浓度,其中硝酸氮、亚硝酸氮、活性磷酸盐、铁在孔隙水中的浓度分别为在底层水中浓度的17.8、9.3、12.5、7.7倍,暗示孔隙水中的物质可能向上覆水体扩散。在横向上,底层水及孔隙水中硝酸氮、亚硝酸氮、铵氮、活性磷酸盐都呈东岸高西岸低的分布规律,在西南部出现低值。Fe在底层水及孔隙水中的分布规律为东低西高,然而在沉积物中则与此正好相反。氮、磷、铁主要补给源有河流输入、工业生活污染排放、海洋生物自身分解以及孔隙水的释放。影响氮、磷、铁分布的主要因素为物源、河流输入及水动力条件,同时受到沉积物粒度的制约。相关分析显示,溶解氧、有机碳、铁对水体中磷及氮的分布具有某种制约作用。     

广东省的湿地:功能、价值、利用和湿地丧失的缓解措施

广东的湿地生态系统包括基塘系统、红树林、湿生植被和水生植被等4种生态系统，是特别而有经济价值的植被类型，这些湿地类型分别在支持生物地化循环、保堤护田护村、调节气候、净化环境、生物多样性保育、提供能源、提供生物学科学教育基地和生态旅游地、生产多样化的社会经济原料和产品等方面有着独特而重要的作用。但随着社会的发展．其面积在减少，质量不断下降。结构破坏直接导致了功能的下降和丧失。自1950年起，广东省在其湿地的保护和管理方面陆续实施了统一规划管理、设立自然保护区、开发湿地生产模式、防治湿地污染、保护湿地环境、建设人工湿地、恢复湿地系统、建立湿地信息系统等一系列举措，并取得了一定的收效，但效果仍不理想。要从根本上解决广东湿地的保护和利用问题，一方面要在恢复生态学的指导下深化退化湿地的恢复研究，按照湿地生态系统在空间尺度上的条带分布规律和时间尺度上的演替规律。因地制宜、因时制宜地进行湿地恢复研究；另一方面要进一步加强科研工作者、政府以及民众三者在湿地保护和合理利用方面的合作，建立专门机构，通过法律和行政手段进行统一规划、管理，同时对湿地保育研究、教育给予政策上的倾斜、支持。     

The ecosystem framework for planning and management the Atlantic coast of Guatemala

The Amatique Bay is an estuarine ecosystem with great ecological and socioeconomics value due to its diversity of environments, biotic resources and the human activities it supports. However, until the mid-1990’s, the absense of planning and use of ecological criteria in its development have resulted in the environmental deterioration of the ecosystem and its resources. In this constribution the most important ecological aspects of the ecosystem, its economical development, environmental problems, and guidelines for its management are analyzed, putting the ecosystem as focus for planning and management of the Atlantic Coast of Guatemala. The approach enables the analysis of the sectorial levels including tourism, hunting and fishing, agriculture and livestock farming, urbanization, oil-related activities, ports and means of communications, and finally the integration of these activities into the ecosystem and habitats in the region providing management guidelines. In conclusion, it is recommended that the integrated management plan for the Atlantic Coast of Guatemala be grounded in a development strategy based on scientific knowledge, integrating the ecosystem, the economics, and the policy, geared towards the solutions of the priority problem and definition of planning and development policies.     

长江口及邻近海域夏季表层沉积物中重金属等的分布、来源与沉积物环境质量

通过现场调查研究报道了长江口及邻近海域表层沉积物中重金属、有机碳、石油类、硫化物以及氮磷的分布、来源以及沉积物环境质量.结果显示,长江口及邻近海域表层沉积物中重金属、有机碳、石油类、硫化物以及氮磷的分布很不均匀,除硫化物外,重金属、有机碳、石油类以及氮磷基本呈现长江口和杭州湾东北近岸的上海外海出现高值,其他区域浓度较低...     

深海化能生态系统双壳纲共生体系互作机制研究进展

双壳纲贝类在深海特殊生境——热液、冷泉及有机沉落生态系统中分布广泛,并且在其体内常含有化能共生细菌为贝类提供营养物质.双壳纲贝类与化能共生菌形成的共生体系对于其适应深海还原性生境至关重要.近40a来随着海洋科考力度加大,深海化能生境的神秘面纱被逐渐揭开,越来越多的深海物种被发现,双壳纲贝类无疑是这些化能生态系统中的优势...     

Human empowerment: Opportunities from ocean governance

Stimulus to reach the millennium goals of poverty abatement and empowerment, including education and employment, for the large part of the population in the coastal zone can be found in the resources and services of oceans and coasts; the required financial means, given political will and right priorities, can be provided through implementation of the related international conventions, in particular UNCLOS with the EEZ, the Common Heritage of Mankind and other provisions, Agenda 21 [1] of UNCED and the WSSD 2002 Ocean Targets; the motivation is the necessity to address over-exploitation, depletion and destruction of resources, habitats and coastal ecosystem services, global changes, as well as economic transformations and social conditions of poverty, employment and unequity. Achieving adequate management and protection of natural assets as ecosystems and their services, habitats, biodiversity requires that the socio-economic and human security needs of the coastal populations are met. One way to reach the goal is to enable them, representing about 50% of the global population and increasing, to fight poverty and cope with uncertainties and changing conditions of employment, environment and sustainability through proper governance of the coastal and ocean assets. This includes provision of education and knowledge as regards these assets and their proper uses. They include energy, water, food, transportation and trade, communication, coastal developments, tourism, recreation and ecosystem services, as well as the need to properly manage them.The present economic system cannot fully harmonize with the required governance, partly since the ecosystem resources and services are not internalised in the market-oriented system. This calls for a revised education and training system, more comprehensive than the present, taking into account the social, cultural and environmental requirements, and stressing the sustainable development paradigm. In order to achieve ocean governance and comprehensive human security an understanding of the system is needed. This is substantiated through the Decade of Education for Sustainable Development as well as the Millennium Ecosystem Assessment.The aim here is to discuss some of the issues in context of implementation of related ocean conventions and commitments, which include achieving ocean governance, and to elucidate opportunities given by oceans and coasts, also in generating employment and providing for basic human needs.     

天然气水合物开采区内海床不均匀沉降对管道力学性能的影响

海底管道是天然气水合物大规模开采和集输的关键装备。天然气水合物的开采过程会扰动沉积层的结构,改变沉积层的强度和力学特性,诱发海床发生不均匀沉降,并对水合物开采区内海底管道的力学特性产生影响,如引起管道发生大变形、悬跨、屈曲、断裂等。基于ABAQUS有限元软件,建立天然气水合物开采区内“海床-管道”耦合作用模型,模拟了天然气水合物开采过程中海床沉降变形及其对管道应力、应变、弯矩、悬跨等力学行为的影响。研究结果表明,在天然气水合物开采过程中,海床的不均匀沉降将引起管道发生显著位移并发生弯曲,管道的应力、应变随着变形的增大而增大。当海床沉降量达到某一程度时,管道将脱离海床,产生悬跨,并引发涡激振动风险。     

基于因子分析和沿海地区对比的江苏省海洋产业竞争力评价

为深入了解江苏省海洋产业发展及竞争力现状,促进其海洋经济的持续、快速和高质量发展,文章首先对江苏省海洋产业进行综合分析,随后选取我国8个沿海地区即天津市、河北省、辽宁省、上海市、浙江省、福建省、山东省和广东省作为对比的样本,基于2016年各地区的相关数据,运用SPSS 统计软件,采取因子分析的方法,研究影响海洋产业竞争力的3个因子以及每个因子的贡献率。模型分析表明：江苏省海洋产业竞争力综合排名第四,与海洋产业发展水平较高的地区相比仍存在较大差距,但发展空间和潜力巨大。基于研究结果,提出江苏省发展海洋科学技术、优化海洋产业结构和开发海洋特色资源的政策建议。     

海洋生物诞生过程、新资源发掘与高值利用

本文以46亿年来地球、海洋及生命的形成与演化为主线,简要回顾了生命体由简单到复杂、从低级向高级、从水生到陆生逐级演化的历史进程,以及重大环境变化事件对生物毁灭性灭绝、生物适应与多样性演化的影响,阐明海洋尤其热带海洋在生命诞生、孕育及庇护等过程中所发挥的不可替代作用.同时,分析了热带海洋生物资源多样性中心形成的重要自然环...