基于Ecopath模型的舟山海域褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)生态容量评估

根据2021年渔业资源调查数据构建了含有23个功能组的舟山海域生态系统Ecopath模型,分析了当前舟山海域生态系统总体特征并估算了褐菖鲉在舟山海域的生态容量。结果表明:舟山海域生态系统营养级范围为1.000 (浮游植物和有机碎屑)～4.277 ( 鳐类),石首鱼科、虾类和 鳐类为舟山海域生态系统中的关键种。碎屑食物链和牧食食物链是舟山海域生态系统主要的食物链。碎屑和浮游植物对食物网的贡献率分别为61.32%和38.69%。始于浮游植物和碎屑的营养传递效率分别是9.34%和10.50%,系统总营养传递效率是9.82%。总初级生产量/总呼吸量为2.26,系统连接指数为0.372,系统杂食性指数为0.222。生态系统总体特征反映了舟山海域生态系统的成熟状态较低,生态系统处于不稳定阶段,容易受到外界环境变化的影响。根据模型估算,当褐菖鲉生物量增加至8.6倍时,褐菖鲉达到生态容量0.007 95 t/km²,此时生态系统仍保持平衡,且生态系统总体特征基本稳定。因此,褐菖鲉在舟山海域尚有较大增殖潜力。     

基于生态通道模型的长江口及邻近海域生态系统能流动态分析

本文根据2004年长江口及其邻近海域生态调查数据,运用生态通道模型(Ecopath模型)构建生态系统能流网络,分析本区域生态系统营养结构及功能,并与1985—1986年研究数据进行对比,解析两个时期生态系统营养结构与功能的差异。研究结果显示,2004年长江口及其邻近海域生态系统营养级范围为1～4.34,相较于1985—1986年研究结果,底层无脊椎动物食性鱼类和头足类的营养级变动较大。牧食食物链占据主导地位,浮游植物在浮游动物和水母的能量来源中所占比例均在60%以上;碎屑食物链所占能流比为44%。系统总能流为6342.081 t·km–2·a–1。渔获物平均营养级下降,生态营养效率平均值较高,但是碎屑和浮游植物的生态营养效率却明显下降,碎屑趋于累积。生态系统统计量整体显示,长江口及邻近海域生态系统成熟度降低。     

草鱼-鲢-鲤混养生态系统的EwE模型分析

采用EwE模型软件,构建了一个具有14个生物功能组的草鱼、鲢和鲤混养生态系统EwE模型,对草鱼、鲢和鲤混养生态系统的结构和功能进行综合量化分析。研究表明,草鱼、鲢和鲤混养生态系统主要由3个营养级构成。从营养物质流量看,营养级Ⅰ流量最大,占系统总流量(TST)的56.90%;营养级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的流量随营养级的增加而递减,分别占总流量的34.45%、8.20%、0.44%和0.003%。食物网和营养级之间营养流动分析表明,系统营养流通的主要途径为从浮游植物开始的牧食链、从碎屑开始的腐食链和从饲料开始的饲料链。从生态营养学效率(EE值)看,除螺类的EE值为零外,大部分功能组的EE值都较高,表明系统中大部分功能组都得到了较好的利用。碎屑在草鱼、鲢和鲤混养生态系统中具有十分重要的作用,其主要来源是细菌、原生动物和浮游植物,且碎屑的EE值较高(水中为0.903,底泥为0.551),表明大部分碎屑重新进入食物链循环,碎屑得到了再利用。研究结果表明,草鱼、鲢和鲤混养的模式可以进一步优化,建议增加放养鱼类的密度,同时引进一些其他鱼类(如青鱼和鳙鱼),以提高系统的综合效益。     

基于Ecopath模型的孟加拉国孟加拉湾海域营养结构和能量流动分析

依据现有研究提供的信息,在孟加拉国孟加拉湾（BoB）新划定的超过90 000 km²的海域基于Ecopath方法利用2016年7月至2017年6月的数据构建了该生态系统的营养通道模型。对食物网中营养级从1（主要生产者和碎屑）到3.45（鲨鱼）的各功能群之间的营养相互作用进行评估,所研究的共19个功能群被认为代表了其中所有的营养级。大多数消费者的生态营养转换效率（EE）超过0.80;表明这是一个被高度利用的生态系统,并且从低营养级到高营养级有较高的能量转换效率。此外,整个生态系统的净效率（0.0018）和能量转换效率（11.12%）标志着当前这一"正在发展中的生态系统"已趋向成熟。生态系统的冗余度（64.6）和聚合度（35.4）也表明了这一生态系统的稳定性。因此,本研究认为这一海域具有显著的后备力量面对压力情况并有能力快速恢复到初始状态。     

三亚海洋“热带雨林”保护现状

<正>三亚珊瑚礁国家级自然保护区位于海南省三亚市南部附近海域,地理位置在东经109°20′50″~109°40′30″和北纬18°10′30″~18°15′30″范围内,保护区总面积85平方千米;实际保护海域、岛礁面积为70.02平方千米;由亚龙湾片区、鹿回头半岛——榆林角沿岸片区和东、西瑁洲片区三个区域组成。各片区分有核心区、缓冲区和实验区。保护区内有东瑁洲、西瑁洲、小青洲、野猪岛、东排礁和西排礁等岛礁。保护区的主要保护对象是造礁石珊瑚、非造礁珊瑚、珊瑚礁及其生态系统和生物多样性。     

基于Ecopath模型的西南黄海生态系统结构和能量流动分析

构建了包括20个功能组的西南黄海生态通道模型(Ecopath Model)。分析结果表明:各功能组营养级的范围在1. 000～4. 509之间,鸟类、鱼类、头足类等主要高营养级生物的营养级范围为3. 417～4. 509。该生态系统的能量流动主要发生在食物网的低营养级部分,在7个系统整合营养级间,能量传递效率沿食物链逐级降低,各营养级生物的消耗量和产出量也急剧减少。从第I营养级到高营养级间的逐级转换效率分别为11. 33%、13. 16%、15. 50%、14. 67%、13. 61%和15. 68%,系统平均转化效率为13. 22%;来源于碎屑的能量转化效率为13. 35%,来自初级生产者的转化效率为13. 14%。在总能流中,直接来自碎屑的占43%,来自初级生产者的占57%,说明系统的能流通道以牧食食物链为主导。混合营养评价显示,系统生产者碎屑与浮游植物对其他多数功能群有积极影响,蟹类、鲽形目、水母、大型底栖和浮游生物中同类竞争的消极影响尤为明显。西南黄海生态系统总初级生产力与总呼吸量比值为2. 541,Finn’s循环指数和Finn’s循环路径长度分别为3. 983、2. 444。通过模型输出的系统生态参数分析,当前西南黄海生态系统仍处于不成熟的、不稳定的阶段。     

基于Rpath的崇明岛周边海域生态系统结构和特征研究

本研究根据2020年11月,2021年1月、4月及8月在崇明岛周边海域的渔业调查数据,使用开源程序Rpath构建了包括22个功能群的物质平衡模型,对该海域生态系统结构和特征进行研究。结果表明：崇明岛周边海域生态系统各功能群营养级范围为1～4.32。小型底栖生物的生态转换效率最低（0.01）,说明其到高营养级的能量转换存在瓶颈,是影响该海域底层食物链营养传递效率的关键节点。生态系统总体特征分析表明,该生态系统总规模为2 909.42 t/(km2·a),低于附近海域生态系统规模。浮游植物对生态系统总初级生产力的贡献为60%,是该生态系统的主要营养来源。生态系统总初级生产量/总呼吸量为1.99、系统杂食性指数为0.18,表明生态系统成熟度较低,食物网简单,受干扰后恢复能力较差。模型敏感性分析表明,功能群生物量是影响模型输出准确程度的主要指标。本研究结果可以为该海域生态系统水平的禁捕效果评估工作提供基准参考。     

南海北部浮游植物生物量的研究特点及影响因素

介绍了浮游植物生物量变化的研究方法。综述了南海北部浮游植物生物量在营养盐、光照、季风等理化因子影响下出现的变化特点。该海域生态环境复杂,由富营养的珠江口、沿岸带、北部湾和广阔的陆架及贫营养的开阔海区等不同生态区组成,因此浮游植物群落和生物量有其自身复杂的空间和时间变化特点。     

大连湾春秋季浮游植物的调查研究

1999年5月和10月 ,对大连湾 (121°36′42″～121°46′53″N,38°28′39″～39°00′16″E)进行了浮游植物的调查研究 ,结果表明:大连湾浮游植物共53种。其中 ,硅藻门有26属42种 ,甲藻门有6属8种。浮游植物的平均数量为23.4×104 个/m3,其中 ,硅藻门的平均数量为23.7×104个/m3 ,占浮游植物总量的80.1% ,甲藻门的平均数量为25.9×104个/m3 ,占浮游植物总量的16.7 %。优势种中的丹麦细柱藻 (Leptocylindyusdanicus)、中肋骨条藻 (Skeletonemacostatum)、诺氏海链藻 (Thalassiosiranordenskioldii)均为赤潮生物 ,说明该区域有发生赤潮的危险。     

春季南黄海、东海浮游植物群落结构与环境因子

2017年春季(04-20—05-09)在南黄海和东海海域(119°30′～125°00′E,26°00′～36°00′N)67个站位进行水文、化学和生物的综合调查,使用水采方法研究调查海域的浮游植物群落结构,并将群落数据与环境因子(温度、盐度和营养盐)进行相关性分析。调查中共鉴定出浮游植物4门55属146种,主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的金藻和蓝藻,生态类型以温带近岸性和广布性物种为主。优势物种组成方面,南黄海和东海海域存在差异,其中南黄海海域优势物种为诺氏海链藻(Thalassiosira nordenskioldii)、太平洋海链藻(Thalassiosira pacifica)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等,东海海域优势物种为柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)和具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)等。调查区浮游植物细胞丰度为(0.07～547.87)×10~3个/L,平均值为29.45×10~3个/L,高值区集中在南黄海中部和闽浙沿岸区域,其中在南黄海中部的10～30 m水层发生硅藻水华。与环境因子的相关性分析表明,南黄海海域浮游植物细胞丰度与硅酸盐和磷酸盐浓度呈现显著正相关性,与其他环境因子相关性不明显;东海海域浮游植物细胞丰度与温度和盐度呈现显著负相关性,与硅酸盐、铵盐和硝酸盐浓度呈现显著正相关性。调查区香侬-威纳多样性指数介于1.05～4.86,平均值为2.48,高值区出现在调查区的北部近岸区域;Pielou均匀度指数介于0.02～0.97,平均值为0.57,高值区集中在南黄海北部近岸区域和东海外侧区域。     

基于EwE模型的三疣梭子蟹、凡纳滨对虾和梭鱼混养系统的能流分析

以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和梭鱼(Liza haematocheli)混养池塘生态系统为研究对象,利用Ecopath with ecosim(EwE)模型软件,构建了由17个生物功能组组成的能量流动模型。研究表明,系统由5个营养级组成,其中第Ⅰ、Ⅱ营养级的能量流通量占系统总能量流通量的比例分别为63.47%和35.39%。系统大部分消费者位于营养级Ⅱ左右,食物链结构多呈"线状"。系统总能量流中碎屑功能组占74.58%,初级生产者占25.42%,其中,碎屑功能组中的人工饵料生物能占系统总能量来源22.31%,在系统总能量流中起重要作用。系统Finn’s循环指数(FCI)为21.24%,连接指数(CI)和系统杂食指数(SOI)分别为0.28和0.06,相对聚合度(A/C)为0.45。从生态营养学效率(EE)值来看,系统对来自碎屑功能组的能量利用率较高,对来自初级生产者微型、微微型浮游植物的能量利用效率较低。大量初级生产者能量未被利用而直接流向碎屑功能组,表明该系统的营养级结构还能进一步优化。建议提高梭鱼的放养密度或引入合适的滤食性生物进行搭配养殖,进一步提高系统的能量利用效率和混合养殖效益。     

1999年夏季南海北部和北部湾海域粒度分级叶绿素a和初级生产力的分布特征

南海是一个半封闭的边缘海，与中国和东南亚大陆相毗连。以往对南海海域物理海洋学的研究较多，对浮游植物生物量和生产力的研究较少，且大多研究均集中于西沙和南沙群岛(杨嘉东，1993；陈兴群等，1989)，对南海北部海域的研究较少(黄良民，1992)。目前，尚未见有关南海北部海域粒度分级的研究报道。 南海北部湾是中国的第四大渔场，除1994年对北部湾全海域进行过生物资源调查外(刘子琳等，1998)，其他仅见小范围的调查，如在菜州湾邻近海区(昌瑞华等，1995)，但未见其他有关浮游植物现存量和初级生产力的研究报道。 海洋光能自养浮游植物作为海洋食物网结构中的基础环节，在海洋生态系的物质循环和能量转化过程中起着重要作用。叶绿素a(Chl a)浓度是表征光能自养生物量和反映海水肥瘠程度的重要指标；初级生产力(PP)反映海域自养浮游生物生产有机碳的能力，是海洋生态系研究的重要内容，也是海域生物资源评估的重要依据。 本文报道了南海北部海域和北部湾海域粒度分级叶绿素a和初级生产力的分布特征，可为渔业资源评估和海区环境质量评价提供科学依据。而且调查中对叶绿素a和初级生产力分三级(Net级份，>20μm；Nano级份，2~20μm；Pico级份，<2μm)进行粒度分析测定，从更深层次上来研究该海区浮游植物群落生物量和生产力的粒度结构及其环境调控。     

北黄海北部近岸海域网采浮游植物群落结构

研究北黄海北部近岸海域浮游植物群落结构季节变化及其与环境因子之间的关系。2008年5月(春季)-2009年2月(冬季)在北黄海北部近岸海域(39.5°~39.8°N、123.0°~123.45°E)进行4个季节海上浮游植物调查,共鉴定出浮游植物80种,4季共有种类10种。调查海域优势种类较多,优势种类季节变化明显,夜光藻(Noctiluca scientillans)、伏氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)和丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)分别是季节第一优势种。全年浮游植物细胞丰度平均为54279.3×104/m3,呈现典型的交叉双峰模式,夏冬季明显高于春秋季,春季是细胞丰度最小的季节。多样性指数H′均值为2.4941,表现为秋季冬季春季夏季;均匀度指数均值为0.640 8,表现为秋季春季冬季夏季。营养盐结构分析显示春夏季表现为潜在P限制,秋冬季表现为潜在N限制,N:P是决定优势群落种类的关键因素之一。冗余分析(RDA)分析结果表明,盐度(S)、悬浮物(SS)、磷酸盐(DIP)和无机氮(DIN)是影响浮游植物种类组成和丰度的关键环境因子。     

灌河口北部海域氮磷营养盐分布及富营养化评价

于2012年5月至2013年2月期间在灌河口北部海域取样,分析讨论了灌河口北部海域营养盐含量的时空变化及其影响因素、海域的富营养化水平和营养级类型。结果表明,整个调查期间,无机磷的含量相对较低,高N/P值显示磷可能成为该研究海域浮游植物生长的限制因子。调查海域近岸及附近海域营养指数E值大于1,处于富营养状态。营养级评价结果显示海域四个季节大多数站位处于磷中等限制潜在性富营养状态。无机氮含量较高,灌河口附近海域普遍超过第四类海水水质标准,其中夏秋季高于春冬季,是由于夏秋季陆源输送增大所致。     

长江口鱼类食物网与营养结构的研究

鱼类食物网是海洋生态系统中物质循环与能量流动的重要途径,营养结构则是表明能量流动过程中不同消费者的营养水平以及消费者之间的营养关系,二者对研究海洋生态系统中鱼类捕食与被捕食、种间竞争、种群调节以及数量变动等都具有重要意义。但国内、外关于长江口鱼类食物网及营养结构的研究尚未见详细报道。 为探讨三峡工程对河口生态系统的影响,中国科学院海洋研究所于1985年9月至1986年8月对长江口及邻近海域进行了周年综合性本底调查,并对长江口鱼类食物类型作了简单的描述(刘瑞玉、罗秉征等,1987),本文根据以上资料对长江口60种主要鱼类的食物组成、摄食生态类型、食物网与营养结构进行了分析,以期为研究长江口生态系统的功能、生物生产过程以及合理开发利用长江口渔业资源提供科学依据。     

黄河口附近海域营养盐特征及富营养化程度评价

根据 2005 年 5 月、8 月 2 个航次对黄河口附近海域 33 个站点(38 °02′00 ″ ～ 37 °20′00 ″N, 119 °03′24 ″ ～ 119 °31′00 ″E)的海水化学调查资料,研究了该海域的活性硅酸盐(SiO3-Si)、活性磷酸盐(PO4-P)和无机氮(DIN)等营养要素的特征及富营养化水平.结果表明,营养盐的高浓度区域分布在黄河口南部海域,8 月 SiO3-Si 和 PO4-P 的浓度高于5月,而 DIN 的浓度则相反.表层海水 SiO3-Si 和 DIN 的浓度与表层海水盐度都呈显著负相关性(P<0.01),DIN 与 COD 呈显著正相关性(P<0.01).黄河口附近海域DIN:P值5月为136,8月为 54.3,为磷限制性营养状态.黄河口附近海域富营养化指数(EI)的平均值大于1,黄河口南部海域富营养化现象严重,COD 和 DIN 是造成海域富营养化的主要因子.     

北部湾北部生态系统结构与功能研究Ⅰ.浮游动物种类组成及其时空变化

根据北部湾“908专项”于2006-2007年4个季节的调查数据,分析了北部湾北部浮游动物的种类组成及影响种数时空变化的环境因素。研究结果表明,北部湾北部浮游动物共计鉴定370种,隶属于8个门,19个类群。水螅水母类和桡足类是优势类群。种数变化呈如下从大至小的顺序为夏季、秋季、春季、冬季的单峰型季节性特征。种数平面分布与水深变化有关,种类数随水深的增加而增多。广温广盐类群和近岸低盐类群在该海域占据主导地位,与少数的河口类群及大洋类群形成北部湾北部特有的浮游动物群落组成结构。该海域在春季出现的暖温带种类由粤西沿岸经琼州海峡过道水带入本调查区。影响种数的环境因素呈季节性变化。地形特征、海流与水团的消长及浮游植物的生长与繁殖是影响浮游动物群落组成和水平分布推移的重要因素。     

中街山列岛海域食物网结构初步研究及主要消费者潜在碳源分析

为了解中街山列岛的食物网结构特征,本研究于2020年7月在中街山列岛海域采集鱼类、虾蟹类、头足类、贝螺类和浮游动物等消费者样本,利用碳、氮稳定同位素技术,分析大型海藻、浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积物有机物(SOM)4种潜在碳源对消费者的贡献率以及中街山列岛海域的食物网结构和营养关系。结果表明：(1)碳源的δ¹³C值范围在-22.93‰～-9.73‰之间,δ15N值范围在1.72‰～7.68‰之间,消费者的δ¹³C值范围在-21.95‰～-12.55‰之间,δ15N值范围在4.13‰～12.92‰之间,不同碳源及不同消费者类群之间的碳、氮稳定同位素均有显著性差异(p<0.01);(2)应用SIBER模型计算中街山列岛海域的营养结构指标,与其他海域的研究结果对比发现,该海域生态系统的食源多样性更加丰富,营养级长度和生态位总空间较高;(3)应用SIAR模型计算碳源贡献率,结果表明浮游植物和POM是该海域的重要碳源,平均贡献率为29.63%和28.72%;浮游植物对浮游动物的贡献率最大为80.58%,POM对鱼类的贡献率最大为79....     

渤海浮游植物群落结构及与环境因子的相关性分析

2011年11月25日-12月1日在渤海(37°00′-40°00′N,118°00′-121°00′E)21个站位进行了水文、化学和生物的综合调查,应用Uterm觟hl方法对调查海域的浮游植物群落进行了研究,并将群落数据与环境因子(温度、盐度和营养盐)进行了相关性分析。本次调查共发现浮游植物3门30属65种,主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的金藻,生态类型以温带近岸性物种为主,主要优势种为:具槽帕拉藻[Paralia sulcata(Ehrenberg)Cleve]、偏心圆筛藻(Coscinodiscus excentricus Ehrenberg)、梭状角藻[Ceratium fusus(Ehrenberg)Dujardin]、相似曲舟藻(Pleurosigma affine Grunow)、星脐圆筛藻(Coscinodiscus asteromphalus Ehrenberg)和菱形藻(Nitzschia sp.)等。调查区浮游植物细胞丰度介于0.89×103~16.4×103cells/L,平均值为4.36×103cells/L。表层浮游植物细胞丰度分布主要受硅藻刻画,高值区集中在辽东湾南侧和渤海海峡西侧海域,甲藻则主要集中在调查区西部和西北部海域。细胞丰度在水体中的垂直分布为随水深增加先升高后降低。调查区浮游植物群落多样性指数和均匀度指数均在调查区中部海域较高,在外侧海域较低。与历史资料的对比发现,近30年来渤海中部海域浮游植物群落结构由早期的硅藻占绝对优势转化为硅藻和甲藻联合占优。PCA和CCA分析以及与历史资料的对比表明,渤海中部海域营养盐结构的改变可能是造成这种转化的主要原因。     

热带典型珊瑚岛礁海洋牧场花刺参底播增殖容量及其生态效应预测

为改善热带珊瑚岛礁型海洋牧场的珊瑚礁生境,实现生物资源的养护和渔业资源的产出功能,在对海参等高值经济种开展底播增殖前,科学评估其生态容量是防止引发海洋牧场生态风险的重要保证。运用生态系统模型法评估了三亚蜈支洲岛热带珊瑚岛礁海洋牧场花刺参(Stichopus monotuberculatus)的底播增殖容量。根据2020~2021年蜈支洲岛海洋牧场近岛区渔业资源调查与环境因子数据,运用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了该海域的生态系统营养通道模型。研究表明:生态系统各功能组营养级范围介于1~3.52,系统的食物网结构以牧食食物链为主,总能流中有43%的能量来源于碎屑功能组,其在系统总能流中有重要地位。系统的总平均能量传递效率为9.353%,略低于林德曼能量传递效率(10%)。总初级生产量/总呼吸量为3.726,总初级生产量/总生物量为28.834,系统连接指数为0.256,杂食性指数为0.120,系统Finn''s循环指数和平均路径长度分别为2.485%和2.379,表明近岛区生态系统食物网结构较为简单,且系统稳定性和成熟度偏低,易受外界干扰。根据模型评估的花刺参增殖生态容量为110.21 t/km²,是现存量的206 倍,有较大增殖空间,并且达到生态容量后碎屑组的能量再循环利用效率将显著增加,营养级结构能得到进一步优化,系统稳定性及成熟度将有所提高。基于研究结果,可适当采捕与花刺参生态位相近的生物,同时增殖放流其他处于不同营养层次的经济种,从而减少种间竞争,有效利用系统冗余能量,进而扩大花刺参的生态容量,实现海洋牧场的健康可持续发展。