连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统能量流动模型初探

根据2003年连云港海州湾渔业生态修复水域的本底调查资料,应用Ecopath with Ecosim(EwE)软件中的Ecopath模块,本研究构建了该区域的生态系统能量流动简易模型,初步评估了该区域的初始生态系统稳定性.结果表明:连云港海州湾渔业生态修复水域初始生态系统能量流动主要以牧食食物链为主,54.00%的能量通过牧食食物链向上传递.系统各功能组营养级在1.00~4.37.系统总流量为21946.70 t/km2/a,系统总初级生产力9500.00 t/km2/a.系统的能量流动主要集中在6个营养级,来自初级生产者的转化效率为14.20%,来自碎屑的转化效率为13.60%,系统平均转化效率为13.80%.系统初级生产力与总呼吸量的比值为4.51,连接指数为0.27,杂食指数为0.21,Finn循环指数为2.62%,平均能流路径为2.22.连云港海州湾渔业生态修复水域生态系统的成熟度和稳定性较低,系统尚未发展成熟,还有较大的发展空间,可为鱼类等主要消费群体提供较多的能量供给.本研究结果可为海州湾人工鱼礁效果评价提供重要的基础数据.     

基于Choquet模糊积分的人工鱼礁生态修复效果综合评价

生态修复效果评价属于人工鱼礁建设项目的后评价问题,是研究的热点和难点之一。基于压力—状态—响应（pressure-state-response,PSR）模型,本文从示范区与对照区海洋生态环境基本状况和生态系统结构着手构建人工鱼礁生态修复效果评价指标体系。为降低指标之间相关性引起的信息冗余及权重赋值对评价结果的影响,本文...     

南水北调中线干渠生态系统结构与功能分析

为分析和掌握南水北调中线干渠生态系统结构与功能的特征参数,根据2015~2019年中线干渠鱼类资源调查数据及实测的鱼类生物学参数数据,应用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了Ecopath食物网模型.模型由18个功能组组成,包括了初级生产者、初级消费者、主要鱼类和有机碎屑等.结果显示：中线干渠生态系统规模总流量、总生产量和总消耗量分别为19186.330,8947.857和1106.002（t/（km²·a））,食物网主要由4个整合营养级（1.00~3.71）构成,最高营养级为大型肉食性鱼类鱤（3.71）.食物网能量传递主要有两条途径,分别为牧食食物链和碎屑食物链,两者传递的能量相当,但牧食食物链传递效率是碎屑食物链的近两倍.交互营养分析结果表明,捕食者对其饵料生物的影响一般为抑制作用,碎屑生物量的增加对大部分功能组的影响为正效应,小型上层鱼类对浮游动物生物量起抑制作用.从各功能组之间的生态位重叠来看,各功能组间捕食者生态位重叠现象不普遍,重叠指数适中,部分肉食性鱼类的捕食者生态位重叠指数达到1.对生态系统总体特征分析发现,中线干渠生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值（P/R）、总初级生产量与总生物量的比值（P/B）、Finn's循环指数（FCI）和Finn's平均路径长度（FML）都表明该生态系统处于发展的幼态期,抵抗外界干扰的能力差.此外,中线干渠生态系统对初级生产力的利用率很低,导致过多的营养物质未进入更高营养级的食物链中进行循环,造成系统能量流动的滞缓.因此,根据生物操纵理论,可通过优化和完善鱼类群落结构,增强对系统初级生产力的利用效率,促进物质循环和能量流动,维持生态系统稳定.     

南水北调中线干渠生态系统结构与功能分析

为分析和掌握南水北调中线干渠生态系统结构与功能的特征参数,根据2015~2019年中线干渠鱼类资源调查数据及实测的鱼类生物学参数数据,应用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了Ecopath食物网模型.模型由18个功能组组成,包括了初级生产者、初级消费者、主要鱼类和有机碎屑等.结果显示：中线干渠生态系统规模总流量、总生产量和总消耗量分别为19186.330,8947.857和1106.002（t/（km²·a））,食物网主要由4个整合营养级（1.00~3.71）构成,最高营养级为大型肉食性鱼类鱤（3.71）.食物网能量传递主要有两条途径,分别为牧食食物链和碎屑食物链,两者传递的能量相当,但牧食食物链传递效率是碎屑食物链的近两倍.交互营养分析结果表明,捕食者对其饵料生物的影响一般为抑制作用,碎屑生物量的增加对大部分功能组的影响为正效应,小型上层鱼类对浮游动物生物量起抑制作用.从各功能组之间的生态位重叠来看,各功能组间捕食者生态位重叠现象不普遍,重叠指数适中,部分肉食性鱼类的捕食者生态位重叠指数达到1.对生态系统总体特征分析发现,中线干渠生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值（P/R）、总初级生产量与总生物量的比值（P/B）、Finn's循环指数（FCI）和Finn's平均路径长度（FML）都表明该生态系统处于发展的幼态期,抵抗外界干扰的能力差.此外,中线干渠生态系统对初级生产力的利用率很低,导致过多的营养物质未进入更高营养级的食物链中进行循环,造成系统能量流动的滞缓.因此,根据生物操纵理论,可通过优化和完善鱼类群落结构,增强对系统初级生产力的利用效率,促进物质循环和能量流动,维持生态系统稳定.     

长江中下游人工鱼礁最佳布设间距的CFD分析

受三峡蓄水影响,长江中下游水文生态系统发生明显变化,导致四大家鱼产卵适宜度下降以及像中华鲟这类生殖洄游性鱼类鱼卵孵化率降低。建设人工鱼礁是缓解长江渔业资源衰退、保护长江物种多样性、保持长江渔业可持续发展的一项重要措施。该文基于CFD方法,以长江中下游河道水流条件作为建模依据,研究了不同布设间距下透空正六面体型人工鱼礁周围水流的运动规律。在综合考虑鱼礁块体的生态功能性、经济合理性及施工难易程度的基础上,以鱼礁背流面的鱼类最大适应流速作为流速上限,提出以6 m作为长江中下游透空正六面体型人工鱼礁的最佳布设间距。     

关于海洋人工生态系统理论范式的思考

本文针对新时期我国海洋资源养护与生态环境整治修复的理论缺失问题,在分析人工生态系统概念内涵的基础上,提出海洋人工生态系统概念,剖析了海洋人工生态系统组成结构与理论内涵,建立了包括海洋人工生态系统方案规划、海洋人工生态系统生态工程建设和海洋人工生态系统适应性管理在内的海洋人工生态系统构筑范式,并分析了这种海洋人工生态系统理论范式在海洋环境生态修复、海洋牧场建设和人工海岛生态系统营造方面的应用价值,以期为新时期我国海洋生态文明建设探索生态系统生态学理论引导模式。     

大亚湾混凝土鱼礁和铁制鱼礁附着生物生态特征

为了解人工鱼礁的生物附着状况,于2008年6月和7月,对大亚湾杨梅坑人工鱼礁区中已投放1 a的混凝土礁体和铁制礁体上的附着生物进行了调查。2次调查共采集和鉴定出附着生物94种。其中,混凝土礁体附着生物种类达到73种,总生物量为27903.50 g/m2,多样性指数为4.68,均匀度指数为0.76。铁制礁体种类达到80种,总生物量为23023.00 g/m2,多样性指数为4.53,均匀度指数为0.72。人工鱼礁投放1 a后,礁体表面100%被生物所覆盖,三角藤壶(Balanus trigonus)是人工鱼礁区占据绝对优势的种类,其优势度达到0.1464。     

基于韧性理念的海岸带生态修复规划方法及应用

生态修复是海岸带空间规划的重要组成部分,而韧性理念中有关规划-吸收-恢复-适应的演化规律对于海岸带生态修复具有重要的指导意义。以沙化较为典型的海南木兰湾海岸带区域为例,开展海岸带国土空间生态修复规划的方法及应用研究,基于沙化脆弱性和生态系统服务的空间耦合分析划分不同类型空间,并分区制定生态修复规划方案。研究结果表明：（1）沙化脆弱性高的区域主要是旱地和沙地,面积达21.8%,生态系统服务高的区域主要是林地、水域、湿地,面积达67.5%。（2）重建修复区主要位于鱼塘、旱地一带,占总面积的16.4%;人工辅助修复区主要位于旱地以及迎风面一带,面积达5.5%;适度开发区多为基本完全沙化区域,面积为15.8%。相关评估结果和生态修复规划方案能够揭示生态系统各关键因子之间的胁迫-响应机理,为海岸带沙化区域的生态修复及恢复提供科学支撑。     

中国海洋生物壳体在人工鱼礁中应用的研究进展与展望

中国是海洋生物养殖大国,每年产生大量的贝类和牡蛎等海洋生物壳体废弃物,但目前对该类废弃物的利用率较低,不仅占用大量土地,还对周边环境造成了危害。本文综述了贝类和牡蛎壳体在人工鱼礁中应用的研究现状,介绍了海洋生物壳体添加量对人工鱼礁性能和生物附着的影响,以及海洋生物壳体人工鱼礁在生态修复的突出效果,并对未来研究重点提出了建议,以期为海洋生物壳体在人工鱼礁应用的推广提供参考。     

天津海岸带生态修复效果评估方法研究

将生态系统服务功能引入到生态修复效果评估方法研究中,构建了包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务等15个指标的海岸带生态修复效果评估指标体系;采用层次分析法确定了各个指标的权重值,并引入商业银行利率的概念构建生态修复效果评估模型;采用该指标体系和评估模型估算了1983年、2005年、2012年和2016年天津海岸带生态系统服务功能价值。结果表明:以1983年为基准年,2005年、2012年和2016年天津海岸带生态系统服务总价值分别下降了82.47%、89.78%和88.66%,呈衰退趋势;但休闲娱乐占总价值比重呈升高趋势,表明通过局部的生态修复,该功能得到较快的提高,基本能实现生态修复的文化目标;生态系统的生命支持服务功能难以恢复到历史水平。总体来看,近30 a来天津海岸带所开展的生态修复工程对整个海岸带生态系统服务功能的恢复并未取得良好成效,生态修复效果在短时期内难以弥补海岸带不断退化带来的损失。     

南海北部大陆架海洋生态系统演变的Ecopath模型比较分析

过度捕捞和环境恶化导致渔业资源和海洋生态系统逆向发展.采用EwE5.1(Ecopath with Ecosim)软件,对南海北部大陆架分别建立20世纪80年代末期(1989～1992年)、20世纪90年代末期(1997～2000年)和21世纪初期三个代表时间段的Ecopath(生态通道模型)模型.通过三阶段的流量、生物量、生产量、捕捞量、系统总流量、总循环流量以及Finn's循环指数和Finn's平均路径长度等方面的比较分析,得出近20 a的过度捕捞导致系统与渔业资源逐渐"退化".20世纪90年代末期休渔政策对此有一些缓和作用,但总趋势不变.     

珊瑚礁生态系统中的汞循环研究进展

珊瑚礁生态系统具有丰富的生物多样性、极高的初级生产力、快速的物质循环等特点，被称为"海洋中的热带雨林"，在维系全球生态环境方面发挥重要作用。由于绝大部分珊瑚礁位于近海，有害金属元素如汞能够通过各种渠道进入珊瑚礁生长水域，在珊瑚礁生物中富集并经过食物链放大，对珊瑚礁生态系统造成潜在危害。本文简单介绍了珊瑚礁系统的基本概念、组成和生态功能，并汇总了目前报道的珊瑚礁生态系统中海水、沉积物、食物网、珊瑚中的汞的含量与形态。总体上，珊瑚礁生态系统中的汞研究极其有限，目前对该重要系统中的汞循环并不清楚。未来可结合稳定汞同位素方法对珊瑚礁生态系统汞的来源、迁移与转化进行示踪，认清珊瑚礁的汞汇通量，发展珊瑚骨骼对生长水域汞污染的监测技术和理论。     

渤海渔获物资源结构的变化特征及其影响因素分析

论文基于对渔业统计和海洋调查资料的集成研究,运用渔获物平均营养级指数探讨了近50 a 来渤海捕捞渔获物资源结构的变化特征及其影响因素,发现1956-2000 年间,渤海捕捞渔获物平均营养级（Y）与公元年份（X）具有Y=-0.008X+19.777 （R=-0.710,n=41,Sig.=0.000）的统计关系,渤海捕捞渔获物平均营养级每年下降约0.01。黄河入海径流量与捕捞渔获物平均营养级之间正相关性显著,其机制是淡水输入量通过改变适应不同盐度渔业资源生物幼体的相对组成而最终影响其成体后的组成结构;通过食物链的传递,水体氮磷比的升高和硅的降低也会对其产生影响;浮游动物与底栖动物生物量比值与浮游食物链和底栖食物链渔业资源生物量比值有很好的对应关系,表明上行作用对捕捞渔获物资源结构的变化具有重要影响。     

基于微生物生物完整性指数的城市河道生态系统健康评价

生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)已被广泛运用于河流生态系统的健康评价.然而,目前基于微生物的IBI评价方法很少,针对城市河道的相关研究更是缺乏.本研究采用Illumina高通量测序技术,对浙江省内5条城市河道的微生物群落多样性及组成进行了分析.通过典型相关分析(canonical correlation analyses,CCA)和Spearman相关性分析水质对微生物组成的影响,明确受水质变化影响显著的微生物类群,与特定功能菌群一并作为备选指标.对备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,筛选出香农多样性指数、微生物分类单元数、疣微菌门相对丰度、绿菌门相对丰度和分支杆菌属相对丰度等参数指标,初步构建了适合浙江城市河道的微生物生物完整性指数(microbiome index of biotic integrity,M-IBI)指标体系.采用比值法对生物指标计分,评价结果显示:总计22个样点中,9个样点为"健康"等级,占总样点的40. 9%;10个样点为"亚健康"等级,占总样点的45. 5%; 2个样点为"一般"等级,占总样点的9. 1%; 1个样点为"较差"等级,占总样点的4. 5%.各采样点M-IBI值可有效反映水体受干扰程度,且与水质状况基本吻合(R=0. 753,P 0. 01),表明M-IBI可以较合理地评价城市河道生态系统健康状况.     

纵向岭谷区公路沿线土地利用变化与扩展效应

运用A RC I/NFO软件,对纵向岭谷区内典型公路沿线1km、2km、5km和20km缓冲带土地利用数据进行分析。通过土地利用转移矩阵、土地利用程度综合指数和扩展强度指数,研究了公路沿线土地变化及公路的扩展效应。研究表明:①各缓冲带内均存在林地向耕地和草地退化的现象;②研究区自然状况完好,林地与草地所占比例之和均超过土地总面积的80%,但存在一定的内部差异性;③景洪各缓冲带土地利用程度排序为La2k0m>La5km>La2km>La全区>La1km,保山土地开发利用程度高于景洪,排序情况La1km>La2km>La5km>La全区≈La2k0m;④公路的扩展效应与土地利用程度综合指数基本上是一致的,但扩展效应不显著。受地形地貌条件的限制,公路扩展效应的影响阈为公路周边1～5km。