海洋生态环境承载力研究——以深圳东部海域为例

随着沿海城市经济快速发展,海洋资源消耗、海洋环境污染和海洋生态破坏等问题日益突出。作为衡量海洋可持续发展的主要手段之一,承载力的量化研究至关重要。本研究基于"压力-状态-响应"（P-S-R）概念模型,构建了海洋生态环境承载力评价指标体系;运用主成分分析法（PCA）、熵值法和等权重法对评价指标分别赋权,建立了状态空间评价模型,并以深圳东部海域为例对生态环境承载状况进行实证分析,得出深圳东部海域超载的主要原因,为海洋资源的可持续利用提供科学依据。     

海洋生态系统服务的内涵与特点

从生态系统服务的概念出发,提出了从服务产生的载体、实现的途径和最终的效应等3个方面来界定海洋生态系统服务的内涵.并在此基础上,辨析了几个在海洋生态系统服务方面容易引起的误解.由于海洋生态系统内生物种类和过程的极大多样性,海洋生态系统将支持更为丰富的生态服务.同时,海洋生态系统的服务也具有明显的异地实现性和开放性特点,而这些特点导致了对海洋生态服务的滥用和难于管理.最后,文章也简要地分析了海洋生态系统服务减弱或丧失以后对人类产生的后果,自然灾害发生频率增加和生活环境恶化.希望本文可以更好地帮助认识和理解海洋生态系统服务,并对海洋生态服务的维持和管理提供依据.     

基于生态系统的海洋管理:原则、实践和建议

基于生态系统的管理(ecosystem-based management, EBM)是一种得到海洋界广泛关注和普遍认可的管理理念,文章分析了EBM的内涵、原则,简要介绍了各海洋大国在海洋发展战略中基于生态系统的海洋管理实践,并简要分析了我国在基于生态系统的海洋管理方面的初步尝试.结合EBM所提倡的原则、方法以及我国国情,文章提出了为实施基于生态系统的海洋管理所急需开展的工作,包括开展海洋管理单元区划研究、制定科学的管理目标、建立和健全生态系统监测和评价系统、建立涉海机构和部门之间的有效合作机制以及扩展公众参与海洋管理的渠道等五个方面.     

基于PSR的长江口生态系统的健康评价

以长江口生态系统作为长江流域的终端影响受体,基于压力-状态-响应（press-state-response,PSR）概念模型,构建了长江口生态系统健康评价指标体系,确立了生态系统健康等级及标准,通过层次分析法确定了指标权重。采用建立的评价方法体系,对2001-2017年长江口生态系统健康进行评价,结果显示:长江口生态系统压力指数为0.08~0.47,总体呈波动下降的趋势,状态指数先上升后下降,数值分布于0.40~0.88,响应指数为0.45~0.94,呈波动上升的趋势。长江口生态系统健康评价指数为0.40~0.65,经历了先下降再上升的变化过程,多数年份生态系统健康等级为"中",2012,2013,2015年生态系统健康达等级达到"良",2006年健康等级为"差"。2001-2017年,长江口来沙量减少,长江口氮磷浓度高位振荡,浮游生物结构不稳定,赤潮频发是影响长江口生态系统健康评价指数的主要因素。     

基于生态系统的海洋管理:发展历程、概念、 原则、 框架和建议

随着人类开发海洋的强度不断增加,海洋生态系统面临着巨大的压力,基于生态系统的海洋管理(MEBM)已经成为国内外海洋管理研究的热点。20世纪后半叶以来,MEBM的理论和实践在一些国际组织、相关国家以及科研人员的努力下逐渐完善,主要海洋国家的管理层也逐渐接受并开始实施MEBM。本文在参考国内外相关研究的基础上,给出了对其概念的科学理解,梳理出了MEBM的主要原则,提出了MEBM的行动框架。最后根据MEBM的特点和我国实际,提出了我国发展MEBM的建议,以期对我国MEBM的发展有所裨益。     

人类活动压力对福建省九龙江河口——流域生态系统影响的概念模型

基于福建省九龙江河口及其流域的上下游联系,将海岸带生态系统综合管理范围上延至流域,通过构建一组人类活动压力对九龙江河口及其流域生态系统影响的概念模型,诠释流域和河口周边的人类活动压力与该地区生态系统健康和生态系统服务功能变化的因果关系,并将该模型作为一个基础性的工具协助管理者认识生态系统所面临的压力、作用路径和生态终点,指导河口—流域生态系统管理活动。     

基于生态系统水平的河流风险评价

现有的生态风险评价方法主要围绕特定物质或特定受体,难以用于以生态系统为对象的管理.本研究依照系统生态学与复杂系统的理论概念,采取以“生态系统服务”作为生态系统水平的风险评价终点的做法,通过量化外界压力与生态系统服务的“压力-响应”模式,建立了基于生态系统水平的生态风险评价方法,并以黄河为案例说明这一方法的应用.结果显示,黄河生态系统的保护需要重点关注中下游河段,主要的风险源为城市和农业面源,需要重点保护生境及生物类目标.结果表明所建立的评价方法可为促进基于生态系统的河流管理提供技术支持.     

基于资源环境承载力的海岛生态系统适应性管理——以温州市洞头区为例

海岛资源环境承载力评估能够识别生态系统的胁迫因子,明确海岛资源保护与开发的阈值界限,对于管控海岛及其邻近海域生态系统的生态环境具有重要意义。本文选择用海矛盾日益突出的海岛县洞头作为研究区,基于承载力的PSR概念模型,运用GIS空间分析、多指标评价等技术方法,从人-海复合生态系统的角度构建了海岛资源环境承载力的综合评价体系,对区域海岛生态系统的恢复力、资源环境容纳能力和抗干扰能力进行了量化,获得了洞头区压力、承压和响应调节系统的空间分异格局,据此探讨了洞头区在海陆边界、自然条件、社会经济发展等方面的不确定性,进而提出了海岛生态适应性管理的策略和措施。结果表明,洞头区资源环境承载力综合评价指数介于0.5~1.7之间,总体承载状况较好,现阶段仅有12%的海域处于超载状态,未来需从缓解人类社会经济活动压力、保持资源环境承压能力和提高系统反馈调节能力三个方面出发,开展适应性管控。     

海上突发环境事件生态系统服务损失评估进展

评估海上突发环境事件对生态系统服务造成的损失,对落实生态损害赔偿制度、保证生态系统服务与功能正常发挥具有重要意义.基于生态系统服务的定义,明确了生态系统服务损失的内涵,是除直接经济损失外,生态系统产生的供给、调节、文化和支持等公益服务的损失.阐述了国内外关于海洋生态系统服务损失评估的研究现状及实践,重点介绍了美国自然资源损害评估（NRDA）体系中生境等价分析法和资源等价分析法的基本假设与主要步骤,通过等价分析法确定生态恢复工程的规模,并结合生态系统服务价值评估的研究成果确定损失.我国学者借鉴NRDA体系等开展了大量研究,提出环境损害鉴定评估、溢油生态损害评估等方法,并在"塔斯曼海"号溢油、蓬莱19-3油田溢油等典型案例中进行应用及优化,比较了不同评估方法差异及影响因素.评估损失必须首先确定事件对海洋生态的影响范围与影响程度、受体类型及敏感度等关键因子,可采用现场监测、遥感及扩散模型等方法确定影响范围与程度,在实践中一般需要综合应用、互相补充.从管理和技术层面,分析了我国海上突发环境事件生态系统服务损失评估研究现状与应急管理需求的差距,在此基础上建议:①建立健全法律体系,细化生态损害评估的责任、内容和要求,明确将生态系统服务损失纳入生态损害赔偿;②构建技术评估体系,根据化学品性质、生态系统类别及特征等,分类出台一系列技术标准;③建议在遥感遥测技术、化学品泄漏数值模型等方面进一步开展研究,提高准确度和时效性.      

海洋生态系统服务的内涵与分类

回顾了已有的(海洋)生态系统服务概念和服务分类体系。针对海洋生态系统自身的特点,从服务对象、物质基础、产生过程和实现途径4个方面重新界定了海洋生态系统服务的内涵。将海洋生态系统提供的服务归为15项,对每一项服务给出了相对明确的定义性描述。按服务内容的相关性和作用的相似性,将海洋生态系统服务分为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。按服务的空间差异性将海洋生态系统服务分为近岸海洋生态系统服务和大洋生态系统服务。在具体案例中,应根据研究区特点和研究目的合理选择服务分类体系。     

湛江湾生态系统服务功能与价值评估

构建了包括4个大类、13个亚类的湛江湾生态系统服务类型体系,采用市场价格法、替代成本法、成果参考法等生态经济评估方法,对湛江湾生态系统服务价值进行了初步定量估算。结果表明,2009年湛江湾生态系统服务总价值约为12.62×108元,平均单位海域生态系统服务价值为467.49×104元/km2,是湛江近海单位海域面积海洋经济总产值的1.31倍。湛江湾生态系统服务的供给服务价值最大,占80.11%;其次为文化服务价值,占15.67%;调节服务价值最小,仅占4.22%。食品供给服务是当前湛江湾生态系统最突出功能,比重占总价值的79.23%,凸显其作为湛江重要水产养殖基地作用。与福建罗源湾和山东桑沟湾相比,湛江湾水产养殖污染对海湾生态系统健康的威胁更大。评估结果同时揭示出湛江湾污染物处理功能价值非常有限,减少陆源污染物的入湾排放是湛江生态海湾型城市建设的关键所在。     

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。     

海洋碳循环与海洋生态系统动力学

在讨论了目前海洋碳循环研究的现状和存在的问题基础上,分析了海洋生态系统动力学在海洋碳循环中的作用.早期的碳循环研究着重在无机碳循环,随着研究的深入,考虑简单生物地球化学过程甚至带显式生态系统的碳循环模式正在逐步发展.指出了碳循环研究的未来方向,除了要更加准确理解物理过程外,发展带显式生态系统的碳循环模式是一个重要的研究方向.为此,要研究生态系统动力学中的某些关键过程的参数化方法,确定一些重要的参数值.期望今后的模式可更加准确地用于研究海洋生态系统和碳循环对全球变化的响应.     

近海泥沙输运与生态系统的耦合模拟研究进展

详细描述了泥沙输运过程的生态学概念,即悬浮泥沙和底沙动力过程对近海海洋生态系统的作用,包括泥沙的吸附解吸、沉降与再悬浮过程,底床营养物质释放、对光合作用的影响,以及对近岸海水富营养化和有害赤潮的影响;在近几年近岸海域泥沙输运过程及生态动力学模型研究基础上,回顾了泥沙输运过程与生态系统模型的研究现状。结合现阶段取得的主要研究成果,认为海洋生态系统动力学模型研究应考虑近海泥沙输运过程,定量研究泥沙动力过程的影响,并逐步构建包含泥沙动力模块的海洋生态动力学业务化模型体系。     

海洋生态系统健康评价软件的研制与应用

基于我国近海海洋综合调查与评价专项课题构建的生态系统健康评价指标体系和评价模式,应用数据库技术及面向对象的信息系统开发技术,研制了海洋生态系统健康评价软件,实现了评价过程的信息化、规范化、科学化。根据908专项调查数据,用该软件评价了我国近岸海域、近海海域及重点海域生态系统健康状况,制作了评价专题图,为海洋生态管理及决策支持提供重要的依据。     

基于生态系统服务的海洋空间开发适宜性评价方法及应用——以粤港澳大湾区伶仃洋为例

海洋空间开发适宜性评价是开展海洋空间规划的基础,对粤港澳大湾区协同发展具有重要意义。在生态系统服务框架下提出伶仃洋空间开发适宜性评价方法并分区。根据一级分区结果、开发适宜性—生态保护重要性矩阵和面积占比,分为重点开发区（高—低,30.63%）、限制开发区（高—高,22.71%）、保留区（低—低,23.37%）、禁止开发区（低—高,23.29%）,以上四区开发适宜性依次递减。根据资源禀赋和用海兼容条件进行二级分区,重点开发区包括港口航运、旅游、渔业等单功能二级区（近岸与岛屿周围海域）和兼容二级区（桂山岛外围海域）,关注供给/文化服务协同开发。限制开发区分为生态旅游和休闲渔业二级区,分布于香港、澳门地区近岸海域,需权衡供给/文化服务的开发和调节/支持服务的保护。     

重庆市生态系统服务功能价值时空变化研究

基于重庆市2000年、2005年、2010年的3期遥感解译的土地利用矢量数据,通过分析区域生态系统服务价值理论和方法,参考并修正国外学者Costanza和国内谢高地的生态系统服务价值系数,对重庆市2000—2010年的土地利用二级分类指标进行了4大类17种小类的生态系统服务价值的估算,采用基于GIS的生态系统价值密度、ESV保持率等方法指标反映研究区10年来的生态系统服务价值时空变化特征,研究结果表明:1重庆市2000年、2005年和2010年各类生态系统年提供总服务价值量分别为4285.39、4490.29和4621.18亿元,就生态系统而言,林地生态系统提供的总服务价值最高,2010年占总价值的69.03%;其次是水域和草地,分别占总价值的14.35%和9.12%;就生态系统服务类别排序为调节服务(71.31%)支持服务(19.01%)供给服务(5.87%)文化服务(3.81%);22000—2010年重庆市生态系统服务价值量总体呈不断上涨的时序变化趋势,增幅达到7.27%;生态系统服务价值保持率为1.078,虽然城市建设占用了大量的农田生态系统,但单位面积生态系统服务价值较高的水域和林地面积的ESV价值增幅明显;3生态系统服务价值密度最高的空间分布上呈"西低东高,一轴两翼"的格局,中部的垫江县生态价值密度最低,主要受较为单一的农田生态系统影响;4研究区的ESV与GDP在空间分布和时序上的差异明显,2010年重庆的地均ESV为5.60万元·hm~(-2),高于全国的平均值;人均ESV为1.60万元,低于全国的平均值;人口密度大是造成人均ESV低的主要原因;2010年人均ESV与人均GDP的比值为1∶1.72,低于全国的平均接近1∶1的比值,表明重庆市的生态系统服务价值相对国民生产总值的相对不足.     

生态系统服务价值与人类活动强度关联性分析及权衡——以淇河流域为例

以淇河流域为研究对象，利用2000~2015年土地利用/覆被数据，结合当量因子法修正中国陆地不同生态系统服务价值当量表，采用双变量相关分析法和生态系统服务权衡模型分析生态系统服务权衡协同关系，引入人类活动强度指数评估模型分析人类活动影响空间特征，运用空间自相关探讨人类活动影响与生态系统服务价值的空间关联性及LISA聚类分析.结果表明：（1）2000~2015年淇河流域生态系统服务价值呈下降趋势，2010年生态系统服务最低（19.29亿元），废物处理平均价值最大（3.68亿元），娱乐文化平均价值最小（0.81亿元）；（2）从生态系统权衡协同关系来看，两种相关性分析均表明研究区生态系统服务以协同关系为主，由线性关系发现供给服务、调节服务与支持服务呈现为互为增益的协同关系，文化服务与支持服务、供给服务、调节服务分别表现为此消彼长的权衡关系，生态系统服务权衡协同度表明土壤保持和原材料及土壤保持和生物多样性协同度最高（4.4），权衡度最高（-5.2）为水源涵养和原材料、水源涵养和生物多样性；（3）淇河流域人类活动强度空间分异显著，流域下游人类活动影响强度明显高于上游地区，人类活动强度与生态系统服务价值空间相关性由正相关转向负相关.