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...     

长江口生态系统服务功能价值评估

长江口海域水面开阔,资源丰富,具有多种生态系统服务功能.本文根据长江口海域生态系统的特点,将该区域分为湿地和水域分别研究,参考Constanza等人提出的十七项生态系统服务功能,利用市场价值法、影子工程法、费用替代法以及专家评估法等方法,对长江口海域生态价值进行了评估.结果表明,2005年长江口海域生态服务价值为123.5亿元.     

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.     

抚仙湖流域生态系统结构与功能分析

从湖泊地质结构、湖泊水文、湖泊生态系统的不稳定性、湖泊水环境承载能力特征进行了分析，结果表明：抚仙湖的生态系统不稳定，水环境的承载能力有限，湖水补给水量较小，水资源消耗量大。湖泊的功能是由各种资源相互作用而维系的，直观的资源过度利用造成对其功能的危害。全面实施抚仙湖保护，成为关系玉溪市社会经济可持续发展的头等重大问题。必须实现湖泊资源利用和经济的可持续发展，保护湖泊的生态服务功能，确保湖泊的生态安全。     

抚仙湖流域生态系统结构与功能分析

从湖泊地质结构、湖泊水文、湖泊生态系统的不稳定性、湖泊水环境承载能力特征进行了分析,结果表明抚仙湖的生态系统不稳定,水环境的承载能力有限,湖水补给水量较小,水资源消耗量大.湖泊的功能是由各种资源相互作用而维系的,直观的资源过度利用造成对其功能的危害.全面实施抚仙湖保护,成为关系玉溪市社会经济可持续发展的头等重大问题.必须实现湖泊资源利用和经济的可持续发展,保护湖泊的生态服务功能,确保湖泊的生态安全.     

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.     

湖泊生态系统的结构与功能——湖泊恢复与管理基础浅析

湖泊是一个复杂的动态的生态系统，其恢复与管理是一个十分复杂的系统工程。不同流域系统结构导致了湖泊特性的极大差异；湖泊水体中水的滞留、水量平衡、入湖溶解性物质、颗粒沉积物、湖水深浅、湖水的流动、分层与混合、水生植物的光合与呼吸作用、群落演替、沉积物的沉积与分解、水生生物食物网等系统内能流、物流结构的循环功能，对湖泊演化会带来有利或不利的影响；湖泊通常营养状态的单向性系列演替受人为干扰程度有很大的差异。     

东北山地山口湖生态系统的营养结构和演变趋势

为探究东北山地湖泊山口湖生态系统的食物网结构并预测更合理的生态管理方式,结合多元逐步回归分析探索了理化因子对山口湖初级生产力的影响,使用Ecopath模型对2014年山口湖生态系统数据进行建模,并利用Ecosim模型分析不同情景下浮游生物和主要鱼类自2014年开始未来20年的变化趋势,结合相关性分析探究山口湖未来的管理方式。结果表明：山口湖是磷限制型湖泊,水温和总磷对初级生产力的增加有促进作用。山口湖生态系统生物之间捕食关系复杂,能量流动集中在第Ⅱ营养级以上,关键种为“其他鱼类”功能组,山口湖Ecopath模型的Pedigree指数为0.537,可信度较高。浮游植物的生产率（PD/B）增加显著促进了鲫、鲤和鲢相对生物量的增加,PD/B每年下降超过5%时对上述3种鱼类相对生物量的影响不显著,鲢搜索率的增加会提高鲢对桡足类、枝角类和轮虫等浮游动物的捕食效率,通过营养级间联合作用导致浮游植物的相对生物量略微上升。结合情景分析和相关性分析发现,增加浮游植物的生物量会提高渔业产量,山口湖生态系统中鲢控藻效果不佳,要加强对外源营养盐的限制。

     

基于结构方程模型的望虞河西岸湖荡群生态系统健康评价

为了解望虞河西岸湖荡群生态系统健康程度,文章通过构建结构方程模型对望虞河西岸湖荡群健康进行评价,并对指标体系和评价方法的适宜性进行验证,选取适宜的测量指标,对评估结果进行合理性分析,划分不同区域水生态系统健康等级,确定影响湖泊水生态系统健康的关键指标,对研究区域湖荡群的生态系统健康状况进行阐述说明,并对湖荡群现存的问题提出合理建议。研究表明总磷和氨氮因子载荷较大,是水质污染最直接的2个因子。沉积物总氮因子负荷较大,是湖泊主要的内源污染负荷。人均GDP和工业生产总值对生态系统造成严重影响,对湖泊造成污染。根据模型输出结果所得数值将湖泊生态系统健康划分为5个等级,得出研究区采样断面有57.8%断面属于不健康状态或病态,超过半数,表明湖荡群水生态系统受到破坏,需对其进行生态修复。     

基于水生态系统结构特征的滇池流域水生态功能三级分区

水生态功能分区的目的是为了实现中国流域的"分区、分类、分级、分期"管理的精细管理理念,而水生态系统结构是水生态系统完整性的基础,也是区分不同区域生境特征与功能差异的重要指标.因此,为了实现更精细化的湖泊流域管理,在滇池流域完成水生态功能二级分区基础上,基于水生态系统结构特征进一步对滇池流域进行三级区划,进而反映流域水生态功能的空间异质性.以反映水生态系统结构的物理、化学与生物特征为依据,分别构建了滇池流域陆域与湖体的三级分区指标体系;通过对三级分区单元指标综合值进行聚类分级,最终将滇池流域的水生态功能三级分区划分为20个陆域区和4个湖体区,并利用底栖与藻类的生物数据对分区进行合理性评价.最后基于生态服务功能理论,结合滇池流域自身特点与管理需求,将滇池流域三级分区定义为不同的水生态功能类型.通过对滇池流域水生态功能三级分区的划分以及主体功能的确定,不仅为滇池流域水生态健康管理构建了空间管理单元,而且为湖泊水生态功能分区的研究提供了案例.     

长江口及邻近海域浮游植物色素分布与群落结构特征

根据2009年5月、11月和2010年6月对长江口及邻近海域调查结果,利用反相高效液相色谱技术(RP-HPLC)对该海域浮游植物特征色素组成和分布进行了研究,并应用CHEMTAX软件研究了浮游藻类群落组成.结果表明,在长江口及邻近海域分离鉴定了21种浮游植物色素,主要的色素种类为叶绿素a、多甲藻黄素、岩藻黄素、19’-丁酰基氧化岩藻黄素、19’-已酰基氧化岩藻黄素、叶绿素b、硅甲藻黄素、别黄素和玉米黄素,以叶绿素a的含量最高,其次是岩藻黄素,其他色素对总色素含量贡献较低.2009年5月和2010年6月航次期间通过对色素的分析检测到甲藻和硅藻藻华.主要特征色素的含量及分布特征与盐度、营养盐等环境因子关系密切.特征色素组成和分布特征表明,研究海域浮游植物种类主要存在硅藻、甲藻、隐藻、绿藻、蓝藻、定鞭藻、金藻和青绿藻等8个类群.CHEMTAX分析结果表明,2009年5月硅藻、甲藻和绿藻是最主要的类群;2009年11月硅藻在群落结构中处于绝对优势;2010年6月,硅藻、甲藻和隐藻贡献了62.5%的叶绿素a生物量,蓝藻所占的比重明显有所上升.浮游植物群落结构在空间分布上有着明显差异,呈现区域性特征,硅藻、绿藻和隐藻在近岸海域所占比重较高,而定鞭藻、金藻和蓝藻在外海区域的站位对生物量的贡献明显上升.     

长江口沙洲表层沉积物中生物硅分布特征

利用生物硅(BSi)8 h连续提取法,分析了长江口南支沙洲表层沉积物中BSi的分布特征,并探讨了BSi分布与沉积物理化性质之间的相关关系.研究结果发现,沙洲沉积物中BSi含量的变化范围为0.47%～1.02%,平均含量为0.75%.高潮滩沉积物中BSi含量的变化范围在0.47%～0.91%之间,中潮滩在0.48%～1.02%之间,低潮滩则是0.47%～0.96%.沉积物理化性质与BSi之间的相关分析揭示,沉积物中BSi含量与粘土和粉砂含量呈极显著正相关,这表明沉积物中BSi的赋存对沉积物机械组分具有明显的依赖性;沉积物中的BSi与有机碳、氮(OC、ON)之间存在极显著的正相关关系,表明在富含有机质的沉积物中易于BSi的累积;OC/BSi和ON/BSi的变化范围分别为0.28～2.59和0.05～0.21,都低于Redfield比值,说明沙洲沉积物中BSi的溶解速率要远低于有机质的分解速率.此外,还发现沉积物中BSi与叶绿素之间存在弱的正相关关系,反映了硅质藻类等初级生产者对沉积物中BSi累积也有一定的贡献.     

Distribution and accumulation of biogenic silica in the intertidal sediments of the Yangtze Estuary

Sedimentary biogenic silica is known to be all important parameter to understand biogeochemical processes and paleoenviromental records in estuarine and coastal ecosystems. Consequently, it is of great significance to investigate accumulation and distribution of biogenic silica in sediments. The two-step mild acid-mild alkaline extraction procedure was used to leach biogenic silica and its early diagenetic products in intertidal sediments of the Yangtze Estuary. The results showed that total biogenic silica(t-BSi)in the intertidal sediments varied from 237. 7-419. 4 μmol Si/g. while the mild acid leachable silica(Si-HCl)and the mild alkaline leachable silica(Si-Alk)were in the range of 25. 1-72. 9μmol Si/g and 208. 1-350. 4 μmol Si/g. respectively. Significant correlations were observed for the grain size distributions of sediments and different biogenic silica pools in intertidal sediments. This confirms that grain size distribution Can significantly affect biogenic silica contents in sediments. Close relationships of biogenic silica with organic carbon and nitrogen Were also found, reflecting that there is a strong coupling between biogenic silica and organic matter biogeochemical cycles in the intertidal system of the Yangtze Estuary. Additionally, the early diagenetic changes of biogenic silica in sediments are discussed in the present study.     

长江口沙洲表层沉积物磷的赋存形态及生物有效性

利用磷的连续分级提取方法,研究了长江口沙洲沉积物中磷的赋存形态分布特征,并探讨了沉积物中磷的生物有效性.结果表明,沙洲沉积物中总磷的含量为437.6～1103.7μg·g-1,其中79.5%以无机磷的形式存在,而无机磷中以碎屑态磷灰石磷为主;有机磷约占总磷的20.5%.磷的生物有效性分析结果显示,潜在的生物有效性磷主要包括弱吸附态磷、铁结合态磷和有机磷等3种赋存形态,而长江口沙洲沉积物中潜在的生物有效性磷含量较少,约为60.5～510.9μg·g-1,平均仅占沉积物总磷的28.86%.     

长江口外低氧区时空变化特征及形成、变化机制初步探究

在分析长江口外低氧区时空变化特征的基础上,探讨了耗氧物质来源和水文动力条件对低氧区形成、变化的影响。结果表明:黄海水的入侵虽然能够对水体的缺氧起到一定的缓解作用,但是由长江冲淡水造成的水体垂向的层化作用在一定时期是低氧区形成的最主要因素,二者此消彼长作用可能是长江口外北侧海域低氧区的年际变化特征和存在时间较短的原因。此外,根据2007年和2009年嵊泗4号站短时间尺度的溶解氧浓度变化,发现了赤潮暴发时的生物产氧对底层缺氧有缓解作用,同时也证实了赤潮暴发后产生的大量有机物分解耗氧是长江口南侧底层水体在相对较长时间内持续低氧的重要原因。     

Biogenic silica in intertidal marsh plants and associated sediments of the Yangtze Estuary

Biogenic silica (BSi) contents in the marsh plants (Phragmites australis, Scirpus mariqueter and Spartina alterniflora) and associated sediments in Chongming Island eastern intertidal flat of the Yangtze Estuary were determined. The BSi contents in P. australis, S. mariqueter and S. alterniflora varied from 25.78-42.74 mg/g, 5.71-19.53 mg/g and 6.71-8.92 mg/g, respectively. Over the entire growth season, P. australis and S. mariqueter were characterized by linear accumulation patterns of BSi. The abovegroun...