大亚湾石化排污海域生态系统健康评价

基于近海生态系统健康评价模型,以2011—2012年间海洋生态环境调查数据为基础,对大亚湾石化排污海域的生态系统健康状态进行了综合评价。结果表明:丰水期(2011年8月),大亚湾石化排污海域生态系统健康综合指数为0.808,健康状态为"好",空间分布为近岸海域健康状况好于远岸海域,其中底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。枯水期(2012年1月),石化排污海域生态系统健康综合指数为0.767,健康状态为"一般",远岸海域健康状况好于近岸海域,浮游植物多样性综合指数和底栖生物多样性综合指数是影响该海域生态系统健康的主要负面因子。与2006—2007年相比,大亚湾石化排污海域生态系统的健康状况正向"一般"状态退化。     

人工鱼礁建设对浙江嵊泗海域营养盐与水质的影响

根据2003-2007年对嵊泗人工鱼礁海域11个航次调查所获得的实验数据,运用鱼礁区和对照区相比较的方法,分析了该海域不同季节氮、磷营养盐和水质在投放人工鱼礁后的变化,并对海域水质状况进行评价。结果表明,无机氮大多数处于阈值范围或低于最小阈值,活性磷酸盐含量则严重超标,N/P值范围为0.6280-14.8273,嵊泗海域处于氮限制,溶解氧不成为该海域浮游生物的生长限制因子。投放人工鱼礁后,生态效应不能在短期里得以体现,鱼礁区的水质情况要好于对照区,海域对P的富集强度大于N,人工鱼礁建设对再生生产力影响较大,对新生产力的贡献很小。       

基于PSR的黄河河口区生态系统健康评价

根据压力-状态-响应(PSR)框架模型,从广义上定义河口区生态系统,将河口及毗邻的陆域、海域生态系统作为一个整体,从压力指标、状态指标、响应指标3个方面构建了黄河河口区生态系统健康评价的指标体系,以研究区1991年数据和相关国家标准为基准,2013年代表现况,利用综合指数法(CEI)评价了黄河河口区的生态系统健康状况。结果显示:黄河河口区生态系统健康评价的响应指数最高(0.9055),压力指数居中(0.8288),状态指数最低(0.6458),综合指数为0.7427。总体来看,与1991年相比,目前黄河河口区生态系统仍处于"健康"状态,但健康状况明显下降,其中状态指数下降最为严重。从区域轻度开发到人类活动强烈干扰阶段,黄河河口区存在过度捕捞、湿地不合理开发、浅海养殖过度及污染物排放等一系列影响生态系统健康的问题,应进行区域的生态恢复和科学管理。     

基于可变模糊评价模型的东山湾生态系统健康评价

根据东山湾海域环境污染现状和生态系统的特点,从水质环境、沉积物环境、生物残毒以及海洋生物方面构建了东山湾生态系统健康评价指标体系,提出了基于可变模糊评价模型的海湾生态系统健康评价方法,并利用该方法对东山湾生态系统健康状况进行了评价。结果表明:东山湾春季生态系统健康指数为2.36,秋季为2.44,均处于"良与中之间,偏良"水平,春季略优于秋季。影响东山湾生态系统健康状况的主要负面指标因子为鱼卵及仔鱼密度(春秋季健康指数均值为4.95)、营养水平(秋季健康指数为4.47)和底栖生物生物量(春季健康指数为3.59)。实例研究表明该方法通过准则参数α和距离参数p的不同组合变化,以线性与非线性相结合,能够较客观系统、标准量化地评价海湾生态系统健康状况的优劣,。     

青岛崂山青山湾人工鱼礁区及附近海域鱼卵仔稚鱼种类组成与数量分布

为研究人工鱼礁对产卵鱼类的诱集效果和庇护效应,2014—2015年对青岛崂山青山湾海域人工鱼礁区及附近海域鱼卵和仔稚鱼的种类组成和数量分布进行了水平和垂直拖网调查. 2014年春、夏、秋3个季节的7个航次调查中,共采集鱼卵7306粒、仔稚鱼52尾,隶属于4目9科11属12种;2015年同期进行的13个航次调查中,共采集鱼卵10373粒、仔稚鱼159尾,隶属于6目11科14属15种.2年间鱼卵和仔稚鱼样品均以鲈形目数量最多,鲽形目次之,其中鱼卵样品中仅有少鳞鱚和短吻红舌鳎构成优势种;仔稚鱼样品以少鳞鱚优势度最高,但不存在仔稚鱼优势种.鱼卵和稚鱼的高优势度物种的季节间演替明显.春、夏、秋季鱼类浮游生物群落Margalef丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数平均值均较低,说明该海域鱼类浮游生物群落结构稳定性较低.2年间所采集物种对应的成鱼平均营养级分别为3.71和3.78,均属第三营养级中的低级肉食性鱼类,绝大多数为暖温种,无冷温性种类,表现出明显的暖温带特点.综合分析认为,人工鱼礁区鱼类浮游生物群落的多样性相对较高,这与鱼礁区流速和流场特征及复杂的空间异质性有关.     

黄海和渤海沿海地区生态系统健康评价

随着社会经济的发展,环境问题得到广泛的关注和重视,生态系统健康评价成为近年来生态环境领域的研究热点。本文以黄海和渤海沿海地区为研究区,以131个县区为评价单元。基于压力、状态和响应(PSR)模型,从人口、社会、经济、环境、景观、政策等方面综合考虑,根据社会经济统计数据和景观格局指数,构建了符合黄海和渤海沿海地区特点的生态系统健康评价模型,并计算出各评价单元的生态系统健康指数。结果表明:黄海和渤海沿海地区有84.73%的地区健康状况达到合格及以上水平;黄海和渤海沿海地区生态系统整体健康状况较好,系统对于自然和人工干扰有一定的抵抗力和恢复力,具备一定的自我调控能力。本文还分析了该地区所面对的各种潜在的压力,针对现状,结合这些潜在压力,提出了提高生态系统健康水平的建议。     

福建南日群岛秋季海洋生态环境诊断与评价

根据2007年9月和10月福建南日岛生态调查资料,从海水水质、海水营养结构与营养水平、生物多样性等3个方面诊断与评价了南日群岛海域环境现状,利用综合质量指数法对海洋生态环境质量进行综合评价,并探讨了不同评价指数的关系及合理性.结果表明:海域的pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、Pb、Cd、Hg、As含量均符合第二类海水水质标准.71%站位的磷酸盐、14%站位的无机氮和7%站位的石油类污染物超第二类海水水质标准.海水水质总体属于较好等级,营养结构表现为氮限制,大部分海域处于富营养化状态,依据浮游生物的多样性指数评价结果为轻污染-清洁水平.生态环境综合质量指数评价结果表明南日群岛海域生态环境总体处于良好水平.利用不同的评价指数对海域环境健康状况进行诊断的结果存在一定差异.在实际评价中应综合运用化学指标和生物指标,才能得到相对客观的结论.     

海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用

根据海洋生态系统的压力-结构-响应框架模型,从压力指标、结构指标、响应指标等几个方面构建了海湾生态系统健康评价的指标体系,提出了基于GIS的海湾生态系统健康综合指数法.以春季大亚湾海洋生态系统为例进行实证研究.结果表明:大亚湾海湾生态系统春季的健康综合指数平均值为0.57±0.08,从总体看来,生态系统健康状态处于“较好”水平,浮游植物丰度、浮游植物多样性和生态缓冲容量是其主要健康负面因子,健康状况可能面临着向“临界”状态转化的危险.实证研究表明该方法适用性强、结果客观准确、形象生动,是一种值得推广的定量评价方法.     

人工鱼礁构建对海洋生态系统服务价值的影响——以深圳杨梅坑人工鱼礁区为例

基于深圳杨梅坑人工鱼礁区2008年的研究和统计数据,采用生态系统服务价值方法,系统分析了杨梅坑人工鱼礁建设对海洋生态系统的影响.结果表明:与深圳附近海域相比,杨梅坑人工鱼礁构建后旅游娱乐服务价值所占比例由87%降至42%,食品供给服务价值所占比例由7%升至27%,原材料供给、气候调节、空气质量调节、水质净化调节、有害生物和疾病的生物调节与控制、知识扩展服务价值所占比例少许提高;2008年,深圳杨梅坑人工鱼礁区单位面积服务价值为1714.7万元.km-2,远高于深圳市近海海洋生态系统的平均值和全球近海生态系统的平均值.人工鱼礁生态系统影响并改变了区域海洋生态系统服务价值结构,提高了区域生态系统服务价值,对于合理开发与利用海洋资源、修复受损的海洋生态环境和渔业资源有着重要意义.利用生态系统服务价值方法对人工鱼礁构建区进行评价,可以更好地反映人工鱼礁构建效益,能有效促进我国人工鱼礁建设的发展、提高海洋生态系统管理水平.     

莱州湾金城海域鱼礁投放后大型底栖动物群落变化

为研究莱州湾金城海域人工鱼礁对大型底栖动物的影响,2009-2012年对鱼礁区与对照区的大型底栖动物进行了9次调查,研究底栖动物种类组成、群落结构、种类相似性、生物量、丰度以及多样性的变化和群落稳定性.结果表明:人工鱼礁区与对照区共采集到大型底栖动物4门30科35种,其中鱼礁区30种,对照区27种.调查海域站点按照鱼礁投放与否可分为两个不同的群落,造成群落分组的首要贡献种为浮游生物食者.鱼礁区与对照区种类相似性由鱼礁投放后第一年的37.5％提高到第二年的58.6％.鱼礁区底栖动物生物量由第一年的1.00 g·m-2增加到第二年的1.55 g·m-2,差异显著;丰度由540 ind·m-2增至622ind·m-2.鱼礁区底栖动物的生物量和丰度均高于对照区.与对照区相比,鱼礁投放后鱼礁区Shannon指数、丰富度指数有所升高,均匀度指数有所降低.丰度/生物量比较(ABC)曲线表明,鱼礁投放后第二年底栖动物群落的扰动较第一年更为明显,说明人工鱼礁投放早期(1～2年)大型底栖动物群落还处于一个被扰动状态.莱州湾金城海域鱼礁投放后大型底栖动物群落变化主要受到物理、化学、生物以及人类活动的影响.     

三亚珊瑚礁保护区珊瑚礁生态系统现状及其健康状况评价

为评估三亚珊瑚礁国家级自然保护区珊瑚礁生态系统的健康状况, 本文选取东岛、鹿回头、大东海3个站位调查了珊瑚礁群落、珊瑚礁鱼类和大型底栖动物。通过对比分析历史资料、珊瑚礁现场生态调查与监测及组织专家评审, 筛选出一、二级指标并设置权重, 使用综合指数计算了三亚珊瑚礁保护区珊瑚礁生态系统健康指数。结果显示, 三亚珊瑚礁保护区内共有造礁珊瑚10科21属37种, 软珊瑚3种, 造礁珊瑚覆盖率和软珊瑚覆盖率分别为14.31%和0.19%, 其中鹿回头造礁珊瑚覆盖率最高, 为21.58%。珊瑚礁鱼类共14科28属36种, 其中, 雀鲷科的种类数最多, 为11种。鹿回头4 m断面珊瑚礁鱼类密度最大, 为154尾/300 m²。砗磲和龙虾极少发现, 珊瑚天敌核果螺多见。东岛、鹿回头、大东海珊瑚礁生态系统健康状况均处于“一般”。本文所采用的方法是结合常规珊瑚礁监测可获得的指标进行评价, 简便易操作, 通过在三亚珊瑚礁保护区的实践, 能够很好地反映珊瑚礁生态系统现状及其健康状况, 科研和业务化监测部门均可应用。     

多尺度生态系统健康综合评价——以宁波市为例

以宁波市为例,从市域、所辖县(市/区)、生态系统3个尺度,划分出城市、森林、河流、农田、湖库及海岸带六类生态系统,选定56个指标因子建立了宁波市生态系统健康评价体系,并采用生态系统健康指数法进行了多尺度综合评价。结果显示:(1)宁波市生态系统处于亚健康状态,(2)县(市/区)生态系统中慈溪、象山和镇海为亚健康偏向预警水平,主城区(海曙区、江东区和江北区)、北仑、余姚、鄞州、奉化和宁海为一般健康水平;(3)对宁波市生态系统健康影响的生态系统类型主要是海岸带、河流和农田,县(市/区)主要是慈溪、镇海和象山,影响因子主要是海岸带初级生产力、海水综合污染指数、河流水环境质量和农田系统生产力。根据评价结果,提出重点在农田、河流和海岸带相关方面制定管理措施和开发政策。同时本研究表明,多尺度综合评价方法有助于生态环境管理部门全面直观认识不同尺度上生态系统健康状态,并具体分析主要的影响因子,进行区域生态环境管理的科学决策。     

反距离加权插值法在污染场地评价中的应用

确定污染场地的土壤修复范围在实际操作中存在很大的难度.本文以北方某废弃农药厂为例,结合专家判定采样法与网格采样法,采用地统计学方法中的反距离加权空间插值法,分两种情形将大于土壤环境基准值的区域划定为治理范围.结果表明,由于国家土壤环境二级标准主要适用于农业生产的土地,依据反距离加权空间插值后,以此标准确定的治理范围较大,而基于健康风险水平阈值所确定的修复范围和修复成本较小,较合理且经济可行.采用风险评价的反距离加权插值法确定污染场地的污染范围,为今后的场地评价和土壤修复提供了思路.     

粤港澳大湾区生态系统健康时空变化及其对城镇化的响应

区域生态系统健康评价是获取区域生态系统状况的重要手段，对生态保护和恢复具有现实的指导意义。研究从人类与生态系统耦合角度出发，基于生态系统完整性以及人类对生态系统服务的需求，在“活力-组织力-弹性”框架基础上引入生态系统服务供需指标构建评价框架。以粤港澳大湾区为例，分析2005—2018年生态系统健康时空变化特征及其对城镇化的响应。研究结果表明：(1)2005—2018年间，大湾区生态系统健康呈现中部低四周高的空间格局，以好，较好和一般水平为主；从时间变化上来看，大湾区四周山区生态系统健康状况有所改善，而中部地区健康状况则逐渐恶化。(2)大湾区生态系统活力在改善区域生态系统健康中发挥了重要的作用；此外，生态系统服务供需对传统生态系统健康评价结果进行适当修正，生态系统服务供需赤字加剧了中部地区生态系统健康状况的恶化。(3)大湾区生态系统健康与人口城镇化、土地城镇化间均存在显著的空间负相关性，其中，土地城镇化对生态系统健康的负面影响越来越显著，特别是大湾区中部地区。研究以期为生态系统健康评价提供新思路，同时为大湾区生态系统保护与管理提供参考。     

Integrated Risk Assessment — Results from an International Workshop

The World Health Organization's International Programme on Chemical Safety and international partners have developed a framework for integrated assessment of human health and ecological risks and four case studies. An international workshop was convened to consider how ecological and health risk assessments might be integrated, the benefits of and obstacles to integration, and the research and mechanisms needed to facilitate implementation of integrated risk assessment. Using the case studies, workshop participants identified a number of opportunities to integrate the assessment process. Improved assessment quality, efficiency, and predictive capability were considered to be principal benefits of integration. Obstacles to acceptance and implementation of integrated risk assessment included the disciplinary and organizational barriers between ecological and health disciplines. A variety of mechanisms were offered to overcome these obstacles. Research recommendations included harmonization of exposure characterization and surveillance methods and models, development of common risk endpoints across taxa, improved understanding of mechanisms of effect at multiple scales of biological organization, and development of methods to facilitate comparison of risks among endpoints.     

色林错-普若岗日国家公园潜在建设区生态环境脆弱性格局评估

西藏色林错及周边区域是高原高寒草原生态系统中珍稀濒危生物物种最多的地区,也是高品质自然景观和文化遗产集中分布区,建立色林错-普若岗日国家公园(以下简称"色-普国家公园")首要考虑当地脆弱的生态环境问题。本研究遵循"因素识别-指标构建-单因子评估-综合评估"的基本思路,识别色-普国家公园潜在建设区的生态环境脆弱性因素,开展冻融侵蚀、水土流失、土地沙化、土壤风蚀、生境环境敏感性单因子评估,结合海拔、坡度、重要生态系统等限定因子,实现对国家公园潜在建设区生态环境脆弱性综合评估,以期为未来国家公园空间范围的确定、功能分区以及适度开展生态旅游等空间布局提供基础支撑。研究表明:(1)潜在建设区存在较严重的冻融侵蚀、水土流失、草地退化、生物多样性减少等生态环境问题。(2)单因子评估显示,潜在建设区主要属于生态环境的中度和高度敏感区、水土流失的中度敏感区、冻融侵蚀的轻度和中度敏感区,土壤风蚀的不敏感和轻度敏感区、土壤沙化的不敏感区。(3)综合评估显示,潜在建设区生态环境脆弱性高,高度脆弱区面积比例达57.60%,主要分布在色林错的西部和北部;低度脆弱区仅占7.38%,主要分布在色林错东部;尼玛县低度脆弱区分布面积最小,安多县分布最多;双湖县高度脆弱区面积分布最广。(4)建议未来国家公园建设把以生态旅游为主的人类活动范围集中在低度脆弱区,并重点加强对高度脆弱区的生态系统完整性与原真性保护。     

滨海红树林湿地生态系统健康的诊断方法和评价指标

健康的红树林湿地生态系统是指系统组分之间及系统整体维持动态的平衡,在适度的自然与人为干扰下,红树林生态系统服务功能发挥正常。本文筛选并评述了包括指示物种法、结构功能指标法、生态系统失调综合症诊断法、生态系统健康风险评估法、生态脆弱性和稳定性评价、生态功能评价法等6种可用于红树林湿地生态系统健康的诊断方法,分析了各自的应用前景。以压力-状态-响应模型为主线,构建了红树林湿地生态系统健康评价指标体系。在未来研究中,需进一步加强指标的筛选、评价标准与权重的确定,将生态系统健康水平与其生态服务功能相关联,开展具体案例分析。     

Review of coral reef ecosystem remote sensing

Coral reef communities face unprecedented pressures at local, regional and global scales as a consequence of climate change and anthropogenic disturbance. Remote sensing, from satellites or aircraft, is possibly the only means to measure the effects of such stresses at appropriately large spatial scales. In the past 30 years, remote sensing of coral reefs has made rapid progress. However, the current technology is still not mature enough to monitor complicated coral reef ecosystems. Compared with foreign research in this field, our work lags far behind. There are still deficiencies in many aspects, such as basic data collection, theoretical research and platform construction. In our nation, it is even unclear how coral reefs disperse and where they may be unhealthy. In this paper, general characteristics of coral reef ecosystems and spectral features of different reef benthos have been summarized, based initially on a review of relevant literature in recent years. Based on the spectral separability of different reef types or benthos, remote sensing can be used to monitor two aspects of coral reefs: (1) Measurement of the ecological properties of reefs. (2) Health assessment of the coral reef ecosystem. In the first part, optical remote sensing methods are widely used to map reef geomorphology and habitats or biotopes. The investigation of geomorphologic zonation has proven to be one of the most successful applications, as different geomorphologic zones are associated with characteristic benthic community structures and occur at spatial scales of tens to hundreds of meters, they are amenable to remote detection by moderate to high resolution sensors. With more and more attention on the ecological problems of coral reefs, a number of studies have used high resolution sensors to map reef communities. The number of classes distinguishable depends on many factors, including the platforms, resolution (spectral, spatial and temporal resolution) and environmental conditions (water depth, water clarity, surface roughness, etc.). Compared with deep water color remote sensing, or terrestrial remote sensing, three techniques for the measurement of reef ecological properties are examined in this paper: (1) Coral reef classification system using remote sensing. (2) Techniques of sea surface correction and water column correction. (3) Techniques of coral reef information extraction from images. In terms of the complexity of coral reef ecosystems, the current techniques still need further improvement or optimization. In the health assessment of coral reef ecosystems, there are two ways to carry out the monitoring using remote sensing: (1) Monitoring the pigment or symbiotic zooxanthellae contents in corals. (2) Measuring the environmental properties of reefs. The first way is theoretically feasible, but difficult to achieve in practice. Currently, most reef health assessments are carried out by measuring environmental parameters, including sea surface temperature, solar radiation, ultraviolet radiation, water color, wind speed and direction, rainfall, ocean acidification, sea level, etc., of which sea surface temperature has been routinely measured by NOAA to monitor coral bleaching. In addition to the contents above, this article puts forward five main prospects for development in the future: (1) Establishment of a coral reef classification system using remote sensing. (2) Satellite launch for monitoring coral reefs. (3) Theoretical and methodological development. (4) Establishment of a spectral database for different reef benthos. (5) Integrated application of multi-source remote sensing data. It is hoped that the information provided here will be a reference for subsequent similar studies.     

西沙珊瑚礁生态系统完整性评价与动态仿真模拟研究

以中国西沙珊瑚礁生态监控区为例,从生态系统完整性视角出发,结合珊瑚礁功能群组与环境变化的多重反馈效应,运用系统动力学方法构建了西沙珊瑚礁生态系统动态诊断模型,并通过基础情景和典型干扰情景（捕捞活动、陆源沉积、长棘海星（Acanthaster planci）暴发）的模拟过程,分析该生态监控区2010-2050年生态系统完整性的发展趋势及演变机理。结果显示：（1）系统动力学与生态系统完整性评价方法的整合,为珊瑚礁生态系统完整性的定量研究提供了一种可行性的方法;（2）珊瑚礁生态系统各效应指数中累积效应的变化最为明显,2010-2050年指数最大增长17.2,年均增长率约为1.2%,综合完整性指数在波动变化中稳步上升,珊瑚礁受损程度由中受损向中、低受损转变;（3）不同状态的珊瑚礁生态系统完整性,在其演化的不同阶段各有差异性,并且这种差异通常随时间推移才逐渐放大;（4）无论何种情景下,珊瑚礁生态系统都具有一定的恢复能力,尤其处于系统演化的释放重组阶段（2035-2040年）,生态系统的不稳定将创造了一定的可恢复性。研究结果对于分析西沙珊瑚礁生态系统的整体演化过程提供了理论借鉴,也为我国后续的珊瑚礁生态系统适应性修复理论模式研究提供了重要的基础。