利用耐盐沉水植物控制滨海再生水景观河道的富营养化研究

研究了由广盐性沉水植物川蔓藻(Ruppia maritima)构建的沉水植被系统对滨海再生水景观河道的富营养化控制。实验室静态试验与工程现场中试研究结果表明:由单一广盐性沉水植物川蔓藻构建的沉水植被系统对含盐量7000~13000mg/L的再生水中的氮和磷都有较高的去除率,当河道川蔓藻的生物量达4627gFw/m2时,再生水体中总氮和总磷的去除率分别达到74.6%和85.4%。出水氮磷浓度达到了《城市污水再生利用景观环境用水质》(GB/T18921-2002)的标准。泰达再生水河道中川蔓藻的生物量与河道水体中的叶绿素a存在显著的线性负相关。因此,在景观河道之前先构建一个川蔓藻沉水植被系统,对于利用再生水恢复与重建滨海湿地,并控制水体富营养化有重要作用。     

中国辽宁-浙江沿海地区川蔓草分布现状、生态特征及其主要威胁

川蔓草(Ruppia)是一种广泛分布在咸水、半咸水生境中的广义海草, 其形成的川蔓草床具有重要的生态学价值。然而, 对于其在中国境内的分布情况尚缺乏大范围的调查。基于此, 本研究于2016—2019年对中国辽宁-浙江沿海区域的川蔓草分布情况进行了初步调查, 探究了调查区域内川蔓草的生境分布类型, 及生态特征, 分析了川蔓草床的主要威胁, 并提出了对川蔓草床科学管理的建议。结果表明: 川蔓草在中国浙江省、江苏省、山东省、天津市、河北省、辽宁省均有分布; 分布面积超过2 100 ha; 该区域内分布的川蔓草物种均为中国川蔓草, 主要分布生境包括咸水养殖池塘、咸水沟渠(池塘)、盐场、瀉湖(湖泊)、潮间带(围堰)5类; 人类活动影响(人工清捞、施药、河道工程等)与极端气候事件(极端干旱事件)都会导致川蔓草床退化, 但大部分川蔓草床可以依靠沉积物中的种子库在环境适宜时进行种群恢复; 不同生境中的川蔓草种群特征差异较大, 因此, 对不同生境中的川蔓草应制定差异性管理措施。     

大叶藻的生态学特征及其与环境的关系

大叶藻是近海生态系统中重要的初级生产者。本文从5个方面论述了大叶藻的生态学特征及其与环境的关系:1)大叶藻对海洋沉水生活的适应;2)大叶藻在资源分配上的繁殖策略;3)大叶藻的营养盐代谢;4)大叶藻对近海生态的贡献;5)大叶藻衰退的原因。     

海岛整治修复工程分类体系构建及全国格局分析

海岛生态文明是海洋生态文明的重要组成部分,实施海岛整治修复工作,是改善海岛生态环境的一种重要手段。合理的整治修复工程分类对于海岛整治修复工作申报、审批、实施及评估工作都具有重要导向作用,目前国内尚未形成适应于我国海岛整治修复工作的完整工程分类。本文通过对《中华人民共和国海岛保护法》颁布后国家实施的整治修复工作跟踪研究,结合已有分类,通过分析-组合-归纳模式,初步分析建立适用于我国海岛整治修复工作现状的工程分类体系,分为一级12类,二级46类。对全国149个项目工程进行格局分析,研究表明:(1)2010-2015年度,经国家实施整治修复项目涉及海岛约137个,有居民海岛63个,无居民海岛74个;工程共计654个,其中北海区262个,东海区248个,南海区144个;涉岛面积达2 662 km~2;(2)岛体整治修复工程类型经重点修复期(2010-2012)过后减缓,人为活动致使岛体损坏行为被及时遏制;(3)有居民海岛生态环境修复不断得到重视;(4)南北方根据其自然特征、社会经济发展状况造成工程类型呈明显地域性特征。     

海岛生态修复措施探讨

海岛生态修复是我国海岛工作中一项重要的核心内容, 我国海岛生态修复研究处于起步阶段。文章立足于海岛生态修复的概念, 阐述国内海岛生态修复重点和修复措施, 从具体修复实施程序上重点探讨将生态学原理运用到土木工程的“应用生态工学” 的海岛生态修复措施, 并尝试性提出生态修复新型材料工程技术的研究方向。     

高强度人类活动对泉州湾滨海湿地环境的影响及其对策

由于滨海湿地丰富的资源和优越的环境,人们对其进行了大规模的开发利用,导致了滨海湿地的丧失与生态退化。滨海湿地位于陆地-海洋-大气相互作用最活跃的地带,具有非常重要的生态意义。总结泉州湾滨海湿地水动力、地貌、生态、环境质量的特征,分析围填海、养殖、污染物排放及人工生态工程等对滨海湿地的影响。结果表明,随着社会经济的快速发展以及人类活动的显著增强,泉州湾滨海湿地面积减小,输水及输沙的路径和方式发生变化,湿地环境质量显著下降,生物多样性及生物量减少。为了实现泉州湾滨海湿地的可持续发展,提出了如下对策:(1)加强围海造地的科学管理,提倡新的围海造地方式;(2)开展海岸整治与生态修复,建设特色湿地公园;(3)挖掘海洋文化特色,发展生态旅游。本研究揭示高强度人类活动对滨海湿地环境的影响,为开展滨海湿地研究、整治与修复,为制定滨海湿地开发利用与保护对策提供科学依据。     

遮蔽物对棘皮动物影响的行为生态学研究进展

棘皮动物作为海洋底层生物,对海洋生态系统的结构和功能具有重要作用,特别是目前海参在海水养殖业中的重要地位,其生态习性及行为生态学特性的研究日益受到关注。本文综述了国内外海洋棘皮动物行为生态学研究现状,着重介绍了遮蔽物对棘皮动物聚集等行为特性的影响、作用机制及外界环境因素对聚集效果影响等内容,并进一步探讨了不同生境下棘皮动物行为特性的差异。在此基础上,结合海参养殖现状,提出了不同环境因子下的棘皮动物运动节律、作用机制及其行为生态学理论在生产实践中的应用等棘皮动物行为生态学研究新方向。     

海洋环境影响评价及生态修复研究进展与展望

随着人们对海洋资源环境重要性认知程度的加深,海洋环境影响评价和资源环境修复成为提高海洋资源开发利用价值、维护海洋生态与环境功能的重要方式。通过从海洋工程项目的环境问题诊断、海洋环境影响评价关键内容、海洋生态修复技术方法及效果等方面系统分析了近年来国内外海洋环评和生态修复研究进展,并对近年来我国海洋环评和修复工程实践中存在的问题和未来发展需求进行了分析,提出未来海洋环评和修复研究应重点注重和聚焦以下方面:1)海洋环境影响评价中的环境基线、监测技术、全球性影响及生态服务等方面的问题;2)海洋环境保护与生态修复思路的转变,包括修复目标、修复模式、评估指标、监管技术及资金来源等方面的转变。     

辽宁省海洋生态修复现状、存在的问题及对策建议

随着沿海经济带的开发建设,海洋生态环境承受着巨大压力,湿地、河口、海湾、海岛等重要生态系统面临前所未有的威胁。对海洋生态的保护修复已经迫在眉睫、刻不容缓。文章基于辽宁省海洋资源环境的特征,结合海域开发利用及海洋生态修复现状,探索辽宁省海洋生态修复工作面临的主要问题,并提出生态修复重点及对策建议,截至2017年,累计整治修复岸线长度约140km,整治修复海域面积超过50km~2。辽宁省海洋生态修复工作面临的主要问题有:近岸局部海域水体污染、生态受损;湿地、滩涂面积有缩减趋势;河口生态系统脆弱,生物多样性指数降低;海湾生态功能退化;海岛生态环境失衡。辽宁省应重点开展海湾环境综合治理以及滨海湿地、岸滩、岛礁等整治修复工作。     

国际海洋浮游动物研究进展

综述了国际上有关海洋浮游动物种群、群落结构、多样性及浮游动物对全球气候变化响应等方面研究进展。海洋浮游动物种类繁多, 数量丰富, 分布广泛, 是海洋生态系统中最重要的生物类群。在海洋食物网中, 浮游动物通过摄食浮游植物控制初级生产力, 同时, 又被更高营养阶层的动物(鱼、虾、鲸、海鸟等)捕食, 充当次级生产者的角色, 其群落结构、种群动态和物种多样性影响鱼类和其他海洋动物资源量, 浮游动物是海洋食物网中关键环节。海洋生态系统动力学过程的关键环节是浮游生物的生物学和生态学过程, 多项国际研究计划以生物多样性和年际变化趋势为研究重点并联系全球变化及响应, 因此, 浮游动物的研究已成为海洋生态研究的核心内容之一。国际上对浮游动物的研究主要集中在以下6个方向:(1)浮游动物生境、种群的分布和扩散动力学研究;(2)浮游动物的群落结构和多样性;(3)浮游动物的实验生态和现场受控生态研究;(4)浮游动物对全球气候变化的响应;(5)深海、南北极、低氧区等极端生境的浮游动物生态学研究;(6)浮游动物研究新技术和方法。     

海洋生态修复研究进展与热点分析

海洋生态修复是遏制海洋生态系统退化的重要途径,受到全球越来越多学者的关注。本研究以科学引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)数据库为数据源,采用文献计量统计分析方法,结合VOSviewer知识图谱可视化分析软件,定量分析了1980—2019年国际上在海洋生态修复领域发表的相关文献,梳理了近40年来该领域研究的发展脉络、前沿热点和未来方向。结果表明,近40年间,海洋生态修复领域的发文数量随时间呈上升趋势,尤其2000年后增长速度加快,以北美洲、大洋洲、欧洲国家居多,其中美国占绝对领先地位。海洋生态修复领域涉及的学科主要有环境科学、生态学、海洋及淡水生物学等,Journal of Coastal Research、Restoration Ecology、Ecological Engineering和Estuarine,Coastal and Shelf Science是该领域的主要发文期刊。当前海洋生态修复研究热点主要包括植被恢复、海洋生物种群恢复、滨海湿地修复与生物地球化学、气候变化与生态系统管理等主题,其中关于缓解和适应气候变化、生态系统的自然恢复途径、生态系统服务功能提升等方面的研究愈来愈受到关注,是未来一段时间内海洋生态修复领域的研究热点。随着我国《国民经济和社会发展第十四个五年规划》拉开序幕以及海洋生态文明建设不断深化,我国海洋生态修复研究将驶入快车道,建议在应对气候变化的海洋生态修复、区域性海洋生态系统修复规划、海洋生态退化机理与修复关键技术、适应性管理等方面加强研究和探索。     

山东半岛近岸海域生态系统健康综合评价

为了构建基于多指标体系的生态系统健康评价方法,作者在调研了大量国内外文献的基础上,通过实证研究和量化分析,对山东半岛近岸海域生态系统健康的现状做出了较为客观的评价。在综合考虑影响海洋生态系统健康的各种因素的基础上,构建了山东半岛近岸海域生态系统健康评价指标体系,从陆源压力、水质状态和生物响应3个方面对山东半岛近岸海域生态系统健康和环境压力进行分析。结果显示:2006年山东半岛近岸海域生态健康状况基本呈现由外海到近岸逐渐变差的态势,其中生态健康状况较差的海域主要集中在莱州湾西南部、烟台北部海域、威海的沿岸海域以及山东半岛东南部海域。     

历史遗留围填海生态保护修复工作探讨——以晋江盐场围填海项目为例

本研究以晋江盐场围填海项目为例,针对项目情况和区域环境特征,在收集现有资料和补充调查的基础上,分析评估了围填海工程建设的海洋生态影响,并提出了相应的生态保护修复方案。在此基础上,提出了今后工作的建议:(1)保护修复应推行整体保护、系统修复的有效机制,实现区域生态系统的恢复与良性发展。(2)围填多年已经形成相对稳定的生态系统的围填海项目,制定修复对策也应遵循现有的生态条件,充分考虑修复工程的成本与效益,增强修复方案的可操作性,做出最有利的决策。(3)生态修复模式应以自然恢复为主、人工修复为辅,最大程度恢复生态系统功能。本研究可为类似生态保护修复工作提供借鉴。     

基于Bibexcel和Pajek的海洋生态环境保护领域科学计量与知识图谱分析

利用文献处理工具Bibexcel和网络分析工具Pajek对SCIE和SSCI文献数据库1990—2020年全球海洋生态环境保护文献数据进行统计与可视化分析,以期揭示该领域的科研产出情况、领域知识基础、研究热点分布及前瞻发展态势。研究结果表明：海洋生态环境保护领域文献产出近30年来持续增长;美国、澳大利亚、加拿大、法国等国家在该领域内有着较强的科研竞争力和学术影响力,其中美国处于研究合作核心地位,美国加利福尼亚大学、法国国家科研中心等机构为主要发文机构;海洋生态环境保护研究的热点方向主要为海洋生态环境修复与管控、气候变化、生态系统服务、海洋保护区等;该领域研究学科交融趋势明显,研究者应充分借鉴、吸收其他学科理念和方法,加强海洋生态环境与气候变化、人为活动及生态物种等因素的制衡与协同。     

典型海岛生态环境物联网信息感知及传输技术

海岛生态物联网是海岛生态环境监测与物联网相结合的新技术, 对生态环境监测信息的集成共享、灾害预警、资源合理开发利用具有积极推动作用。文章结合庙湾岛珊瑚生态修复应用需求, 基于海岛生态人文环境特点, 对海岛生态环境物联网技术展开研究, 重点研究了珊瑚修复区海底生境参数感知技术、岸基供电控制及信息中继技术、物联网数据传输技术及远程服务器终端遥控及信息接收和管理技术等生态物联网关键技术, 可望为海岛生态物联网建设提供参考, 为海岛生态修复及健康评估提供技术支撑。     

基于"PSR+RS"模式的菩提岛整治修复前后生态系统健康评价

海岛生态系统是海洋生态系统的重要组成部分。近年来,随着海岛人为活动数量不断增加,加速了对海岛生态环境的破坏,一些海岛生态失衡严重,生态系统受损加剧。而对受损海岛生态系统开展人工参与下的主动式生态恢复,是目前较为主流的恢复方法和手段,菩提岛整治修复项目正是基于上述修复理念开展并完成的。本文以菩提岛海岛及周边海域为研究区域,基于PSR模型,以RS方式为主要指标获取方式,构建了适用于我国海岛整治修复模式下的海岛生态系统健康评价体系,对其整治修复前后生态系统健康状况开展评价分析。结果显示:2008年,该岛生态系统健康值IEI为0.374 0,生态系统较脆弱,整体状况较差,亟须开展保护与修复工作;2014年,经岛体修复并趋于稳定状态后,该岛生态系统健康值IEI提升至0.673 8,生态系统较健康,处于稳定状态,但仍具有上升空间。经整治修复前后纵向对比,生态系统健康波动值ΔIEI为0.299 8,表明该岛生态系统经过修复后已有所好转。     

围填海对海洋水动力与生态环境的影响

近10年来,中国海岸带围填海活动呈现出规模大、速度快的发展态势。围填海能带来显著的经济效益,但对海洋环境与生态的负面影响也不可忽视。针对围填海对海洋环境和生态的影响及作用机制,分别从水动力和生态系统两个方面进行了概述。围填海改变了海洋的自然几何属性(原始岸线、地形地貌、海湾面积),引起水动力环境的变化(潮汐系统和海湾水交换能力),进而影响了海湾的环境容量;围填海破坏了生物栖息地、导致生物多样性的丧失,影响到生态系统结构与功能的稳定性;水动力与生物多样性的变化可显著影响到生物地球化学过程,加速富营养化进程,恶化水质,增加生态灾害风险。目前,围填海后的生态修复策略主要有增加生物量、建设自然保护区、退陆还海3种方式;而生态补偿策略则多基于“生态系统服务功能与生境面积的大小为线性关系”,通过对其经济价值的量化后进行生态补偿与实施相关政策。国际上,生态系统服务功能的量化参数逐步纳入实际管理,并在线性关系研究的基础上,逐步纳入一些非线性的理念,使生态补偿机制更为合理化;而我国对于围填海生态效应的定量化研究及科学理论在管理政策中的实际应用仍亟待提高。整体而言,全面、准确地评估围填海对海洋环境与生态的影响离不开自然科学与社会科学的交叉与融合。     

厦门杏林湾生态修复效果评估和保护对策

为加强杏林湾生态环境保护,强化厦门自然保护地选划和滨海湿地保护管理,文章分析自园博园建设以来,海岸带开发对杏林湾生态功能的影响;基于生态系统服务价值理论,通过构建杏林湾生态修复效果评估指标体系,对杏林湾生态修复效果进行评估和分析。研究结果表明:杏林湾生态系统服务价值由2005年的6313.03万元提升至2018年的10415.93万元,区域开发过程中的保护措施对生态系统服务有促进作用,但尚未完全发挥杏林湾应有的价值,原生生境保护有待加强。运用"山水林田湖草"生命共同体和陆海统筹理念提出保护措施:通过划定自然保护地对荒野地进行严格保护,并开展以自然恢复为主的生态修复,从而进一步提升生态价值;针对杏林湾水污染问题,通过湖海共治提升水质,改善生态环境质量。