营养盐Si和水温影响浮游植物的机制

分析Si和水温是如何影响浮游植物生长的变化和其集群结构的改变,探讨了Si和水温影响浮游植物生长变化的不同特点和其集群结构改变的不同侧面。本文以胶州湾为例,展示了浮游植物生长的变化和其集群结构的改变的过程,揭示了营养盐Si和水温影响浮游植物生长变化和其集群结构改变的机制,确定了营养盐Si和水温是海洋生态系统的健康运行的动力。     

光照、水温和营养盐对浮游植物生长重要影响大小的顺序

根据光照、水温、营养盐对浮游植物生长影响的研究结果,综合分析光照、水温、营养盐影响浮游植物生长的变化和其集群结构的改变,探讨了上述因子影响浮游植物生长的生理特征和其集群结构的改变特点.本文阐明光照、水温和营养盐对浮游植物生长影响的机理和过程,确定了它们对浮游植物生长重要影响大小的顺序,由小到大的重要影响程度依次为:光照、水温和营养盐Si.这样,在人类的活动中,首先要考虑输入大海的营养盐Si,其次要关注海洋的水温变化,为海洋生态的持续发展做出积极的贡献.     

营养盐硅在全球海域中限制浮游植物的生长

对全球海域浮游植物的结构进行分析,发现浮游植物种群结构以硅藻和甲藻两大类为主,而硅藻是浮游植物的主体.以中国近海的海湾生态中浮游植物的组成为例子,发现硅藻在浮游植物中大约占80%～99%,甲藻在浮游植物中大约占20%～1%,其它藻类仅仅占5%～1%.通过硅藻和甲藻的生理和生态行为机制以适应不同的水环境的综合研究,发现硅藻的生理特征很大的优越于甲藻等其它非硅藻,这样,在营养盐供给充足的条件下,硅藻理所应当成为浮游植物的优势种.根据光照、水温、营养盐对浮游植物生长影响的研究结果和营养盐N、P、Si的生物地球过程,发现营养盐Si决定浮游植物生长的生理特征和其集群结构的改变过程,揭示了硅藻与甲藻相互交替的变化过程.目前,在人类活动的影响下,大海中营养盐N、P在迅速增长,营养盐Si受到限制,水域呈现富营养化.那么,采取何种措施使海洋生态能够持续发展,这是人类面临重要问题.     

围填海对海洋生态系统影响评价标准构建及实证研究——以胶州湾为例

随着人类开发海洋空间资源的推进,海洋生态系统运行状况愈加恶劣。以围填海研究为出发点,构建其对海洋生态系统影响评价指标体系,并全面梳理相关研究成果和国家标准,确立各评价指标的三级标准临界值,运用基于熵值和层次分析的模糊物元模型,对胶州湾1986年、2000年、2010年围填海造成的海洋生态系统损害进行评价,证实围填海工程规模与海洋生态系统恶化存在显著相关关系,且随着时间推移,围填海活动造成的生态累积效应愈加明显。     

胶州湾环境演变与治理研究

调研了胶州湾近几十年的环境变化,结果主要是水域面积缩小、海岸线变迁、生物资源衰退、水体营养盐结构改变、环境质量下降等.胶州湾的环境现状调查相对滞后或局限于胶州湾的局部区域和个别项目,而不能满足社会经济发展的需要,鉴于胶州湾跨海大桥及海底隧道等大型建设项目的开工建设,亟需对胶州湾整体环境质量进行一次全面的综合调查,从而对近期的胶州湾环境有一个全面的掌握,为环胶州湾经济带的发展提供参考和依据.     

洋山工程对杭州湾海洋生态系统服务功能影响评价

分析了在洋山工程建设中对海洋生态系统不利影响的作业内容,包括围填造地、桥桩钻孔、疏浚、炸礁、爆破挤淤、管道排放．陆域吹填等环节。在此基础上,结合工艺分析,进一步筛选了影响海洋生态系统服务功能的因子（主要是悬浮物、冲击波和填埋）。例如悬浮物、冲击波导致渔业资源数量明显下降,从而影响生态系统供给功能。然而随着施工范围缩小,影响压力降低,至2007年,渔业资源数量基本回升至工程前的水平。由此推测,工程对海域生态供给功能的影响主要来自其施工阶段。营运期的影响主要是港口区和航道区限制了渔民捕捞作业,使得该水域渔业产量有所下降。在生态系统调节功能方面,工程没有向环境注入大量废水和废弃物,实测结果显示,2002～2006年,洋山水域营养盐的含量未见明显增高趋势。在景观方面,洋山工程的实施,严重影响了原有景观,但也催生出东海大桥等新的景观,旅游收入有了明显的增长。在生态系统支持功能方面,施工阶段悬浮物、冲击波明显地影响海洋生物（浮游动物、浮游植物和底栖动物）数量,然而目前数量已经恢复,或者有明显恢复的趋势,这表明工程营运期对海洋生物数量影响不大。洋山工程实施对洋山水域产卵场和索饵场功能维持的影响是可接受的。     

地球生态系统的碳补充机制

首次提出地球生态系统的C补充机制,并且用框图模型说明了补充机制在运行过程中的每个流程,阐明了无论Si的充足与缺乏,地球生态系统都要将C从大气中移动的海底,储藏起来,完成C的迁移过程.研究结果表明,人类排放CO2引起气温和水温上升,地球生态系统不惜损害陆地生态系统和海洋生态系统,也要启动C补充机制,完成C的迁移,导致气温和水温恢复到动态的平衡.启动C补充机制期间,在输送Si的过程中,地球生态系统给陆地带来三大类型灾害:沙漠化、洪涝和风暴潮;在阻断Si的过程中,地球生态系统给海洋带来一大类型灾害:赤潮.在这些过程中,人类引起大气C的增加与地球生态系统导致大气C的减少充分展现了人类与自然界的相互撞击,这会强烈地产生一系列自然灾害发生,如干旱、沙漠化、沙尘暴、暴雨、洪水、泥石流、山体滑坡、风暴潮和赤潮.人类尽可能减少这些撞击,为地球生态系统的可持续发展,也为人类生存创造良好的环境.     

胶州湾水体重金属Hg Ⅱ. 分布和污染源

根据1980年6月,7月,9月,10月胶州湾水域调查资料,探讨和研究胶州湾重金属Hg的水质、平面分布、垂直分布、月变化以及污染源.结果表明:在胶州湾东部近岸,有三个Hg的重度污染源:海泊河、李村河和娄山河的河口区0.0832～13.04 μg/L,在近岸水域有两个Hg的轻度污染源:薛家岛的两侧0.0637～ 0.134 μg/L;在胶州湾近岸水域,其Hg的含量在0.030～0.050 μg/L之间;胶州湾中心水域,其Hg的含量都低于0.030 μg/L.胶州湾海域表层水和底层水中Hg含量分布的变化证实了Hg的迁移过程,表明了Hg入海后沉降较快,在胶州湾近岸水域沉降.通过胶州湾Hg污染的时空分布,认为人类活动造成Hg的污染,Hg污染的程度与采取的措施密切相关.因此,要治理胶州湾Hg的污染,首要的是采取措施控制陆源污染物的排放.     

海洋生物资源的开发利用

开发利用海洋生物资源,是海洋开发的一项重要内容,已受到世界各海洋国家的关注。 一、海洋生物资源 海洋生物资源指生活在海洋(包括河口)的所有生命有机体,其中包括微生物、低等和高等植物、无脊椎动物和脊椎动物。虽然目前人类还只利用海洋生物资源的一小部分(如渔业资源),但各种海洋生物彼此互相联系,是构成海洋生态系统不可分割的组成部分,因此应从生态系统的观点来研究海洋生物资源。     

大气湿沉降对营养盐向长江口输入及水域富营养化的影响

通过对收集资料的分析,初步探讨了大气湿沉降对营养盐向长江口输入及其富营养化的影响。结果表明长江口区降水中无机氮浓度从上世纪90年代开始呈增长的趋势,到90年代后期又有所下降,但仍保持较高的水平.长江口湿沉降的营养盐年输入通量远小于河流,但短期输入通量很大.降水过程本身可形成很重要的非点源污染,加速水域短期富营养化,此外降水会改变表层的营养盐结构、盐度、pH等,进而影响到水域生物的群落结构.随着城市化的不断发展,长江三角洲地区降水增加,暴雨出现日数增多,降水对河口水域富营养化的短期效应更加突出,应引起广泛关注.     

几种典型氮源加富培养对胶州湾浮游植物群落结构的影响

陆源输入氮源对近岸海域浮游植物生态系统有至关重要的作用。为了解胶州湾海域浮游植物对不同陆源输入氮源的响应,本研究于2020年秋季在青岛近海海域进行了现场加富实验,并通过显微镜镜检和矩阵因子化程序(CHEMTAX)分析了不同氮源加富培养对胶州湾浮游植物群落结构的影响。结果表明,单一氮源对浮游植物细胞生长的促进作用表现为尿素(CH₄N₂O)>氯化铵(NH₄Cl)>硝酸钠(NaNO₃);李村河河水中的复合氮源极显著地促进了浮游植物的生长(P<0.01);氮源加富培养后,胶州湾海域优势种由甲藻(Pyrrophyta)演替为硅藻(Bacillariophyta);显微镜镜检结果与CHEMTAX分析结果的线性回归分析显示,在不同氮源培养体系中,甲藻细胞丰度与Chl a生物量呈显著正相关关系(r=0.656,P<0.05),硅藻细胞丰度与Chl a生物量呈极显著正相关关系(r=0.674,P<0.01);浮游植物对溶解有机氮(DON)的利用率大于溶解无机氮(DIN),对复合氮源的利用...     

Evolution of nutrient structure and phytoplankton composition in the Jiaozhou Bay ecosystem

IntroductionThehealthofcoastalenvironmenthasbeendrawingthepeople′sattentionsallovertheworld.Thebudgetsofnutrientsinthisareaareoneofthemainfocuses.Althoughnitrogenistheprimarylimitingnutrientformarinephytoplanktononaglobalbasis,exceptionsareoftenseenandparticularkindsofnutrientlimitationseemtobesituationspecificinmostcases.Inrecentyears,phosphorushasbeenfrequentlyreportedtobethelimitingnutrientforphytoplanktonproductivityincoastalwaterswithhighinputfromlandrunoff(Bonin,1989;Mahoney,1989;Heis…     

北太平洋海洋生态系统的动力——以胶州湾为例

通过剖析浮游植物生长特征和其集群结构与Si的重要性、Si的输入过程和生物地球化学过程以及Si限制浮游植物时间,揭示了在北太平洋的近岸水域,从秋天的雨季结束(11月)到春天的雨季开始(5月)之前,Si都限制浮游植物的生长,在北太平洋的远离近岸水域,浮游植物生长一直都受到Si的限制;探讨北太平洋风场变化的基本特点和规律与中国的沙尘暴发生、频率和强度,首次提出了北太平洋水域Si的提供系统,并且用框图模型说明了提供系统在运行过程中的每个流程。当北太平洋缺少Si时,该系统就向其水体输入大量的Si,来维持了北太平洋海洋生态系统的持续发展;为了补充输送到海洋的Si量减少,该系统提高了运行能力,造成内陆干旱、沙化面积扩大、沙尘暴强度增大。研究结果表明,在北太平洋水域,北太平洋的季风与北太平洋边缘的雨季在时间上密切相嵌,顺利完成近岸洪水和河流的输送与大气的输送之间的相互转换,一直保持向大海的水体输入大量的Si。而且,沙尘暴与北太平洋Si的缺乏在时间上紧密配合,其强度大小与Si缺乏的严重程度相一致。因此,人类在制定应对自然灾害的政策和战略时,要从人类的角度和地球的角度来共同考虑,有利于人类的健康生存,更应该有利于地球生态系统的持续发展。     

胶州湾沿岸带开发对生物资源的影响

根据所２０ａ来胶州湾海域生态综合调查资料，对湾内沿岸带开发利用而导致的生物资源下降等现象，作了分析研究。同时，为维护湾内良好的生态环境，使生物资源可持续利用，提出了对策。     

海洋生态文明视角下的厦门海岸带综合管理初探

海洋是人类生存和发展的重要空间,人类的发展将越来越多地依赖海洋资源。然而由于人类无节制地开发海岸、海洋资源和无管制的经济行为,海岸和海洋的生态功能在过去的几十年里遭到了严重的威胁。因此构建海洋生态文明,以海洋生态环境的良性循环促进海洋经济发展,最终保证海洋经济与生态环境和谐发展将具有十分突出的战略意义。文章从海洋生态文明的视角回顾分析了厦门海岸带综合管理十多年的成效,并在此基础上探讨了改善厦门海岸带综合管理促进厦门海洋生态文明建设的几点设想。     

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。     

大连长兴岛近岸海域资源环境承载能力研究

海洋资源环境承载能力研究是解决经济发展与海洋资源环境保护之间矛盾的关键。本研究引入边际报酬递减理论和短板理论,从广义的社会发展需求和狭义的资源环境底线约束两方面来构建海洋资源环境承载能力评价理论框架和方法体系,并以大连长兴岛近岸海域为研究区开展实证研究。基于边际报酬递减理论,以资源环境开发的社会边际报酬为零作为资源环境承载能力阈值,开展广义的海洋资源环境承载能力评价;基于短板理论,以海域空间资源、海洋生态环境和无居民海岛资源环境三项要素作为基础指标,开展狭义的海洋资源环境承载能力评价;基于上述两方面的评价结果,开展综合承载能力评价。研究结果表明,2016年大连长兴岛近岸海域资源环境承载能力处于超载状态。短期来看,长兴岛近岸海域填海已超过最佳规模,因此对社会经济发展的促进作用较小。此外,人类开发利用活动已导致长兴岛近岸海域出现自然岸线严重丧失、海域过度开发和渔业资源难以持续等问题。