三峡水库香溪河库湾基于初级生产力的渔产潜力估算

于20132014 年在三峡水库香溪河库湾开展了浮游植物初级生产力的调查, 并分别采用营养动态模型、Cushing 模型、Tait 模型和Downing 模型计算了该库湾滤食性鱼类的渔产潜力, 以此来评估其水体承载量。结果表明, 香溪河库湾初级生产力具有显著的时空异质性;据此计算的渔产潜力显示了空间差异和季节动态;高岚河水域的渔产潜力较其他水域要大;夏季渔产潜力最大, 从大到小依次为春季、秋季、冬季。上述方法计算的滤食性鱼类渔产潜力分别为7.3103、1.046104、1.256104 和2.064106 kg/y。除了Downing模型外, 其他方法的估算结果较接近渔业资源量的真实状况。以3 个模型计算的渔产潜力为核算依据, 确认该库湾滤食性鱼类的水体承载量约为104 kg, 最大持续捕捞量可达5103 kg/y。研究结果可为三峡水库支流库湾渔业资源的可持续利用提供必要的技术支撑。       

大亚湾基础生物生产力及潜在渔业生产量评估

通过对大亚湾海域初级生产力及浮游动物次级生产力的现场调查数据,对该海域潜在渔业生产量及最大可持续渔获量进行了评估。结果表明,大亚湾春季及秋季初级生产力平均值分别为765.23 mgC.m-2.d-1和1786.33 mgC.m-2.d-1,浮游动物次级生产力春季及秋季平均值分别为175 mgC.m-2.d-1和679 mgC.m-2.d-1。采用Tait模式和Cushing模式估算的大亚湾潜在渔业产量分别为3.30万吨和4.78万吨。数据分析结果表明,基于基础生物生产力的评估方法很可能高估了该海区的实际渔业产量,这与基础生物群落结构的改变密切相关;高生物多样性及生态系统结构与功能的健康性是维持渔业资源产量与质量的重要基础。     

淀山湖基于初级生产力的鲢鳙富营养化控制

于2008年10月—2009年9月,采用黑白瓶测溶氧法对淀山湖湖南区和围隔区初级生产力进行逐月测定,依据测定的湖南区初级生产力估算鲢、鳙渔产潜力及合理放养量,讨论温度、透明度、营养盐、叶绿素a等理化因子与初级生产力的相关性,分析鲢、鳙放养对淀山湖水体营养物质的定量去除效果。结果表明:1)湖南区平均水柱日毛产量(PG)为4.02gO2.m-2,8月最高、1月最低,净产量(PN)为1.99gO2.m-2,年PN/PG=52%;2)0～0.5m水层对水柱初级生产力贡献最大,湖南区占32.3%、围隔区占32.2%;3)初级生产力与透明度、水温呈明显正相关,与其他理化因子相关性不明显;4)淀山湖浮游植物年生产量为28.18×104t,按鲢鳙3:1比例放养,鲢渔产潜力为1621.58t,鳙为1216.18t,鲢合理放养量为16.94t.km-2,鳙合理放养量为6.35t.km-2;5)以淀山湖每年渔产2837.76t计算,可以固定氮、磷分别为85.50t、7.63t,由此可使淀山湖水体中氮、磷含量分别降低0.67和0.06mg.L-1。     

甘肃省潜在生态承载力估算

甘肃省是我国重要的生态屏障,研究其潜在植被生产力的空间格局是生态环境保护和建设的基础性工作。本文在对甘肃省气候要素进行空间化的基础上,利用分类回归树模型计算甘肃省的潜在归一化植被指数(NDVI),采用光能利用率模型(CASA)和潜在NDVI数据对甘肃省的潜在植被净初级生产力(NPP)进行模拟,在此基础上,利用改进的生态足迹法估算了全省14个市州的潜在人均生态承载力。结果表明,甘肃省潜在NDVI和潜在NPP呈现从东南向西北递减的趋势,全省潜在NDVI和潜在NPP的平均值分别为0.277和272.315 g C·m~(-2)。各市州的潜在人均生态承载力呈现南北两头大、中间小的分布格局,甘南州的潜在人均生态承载力最大,为11.616 hm~2·人~(-1),嘉峪关市的潜在人均生态承载力最小,仅为0.228 hm~2·人~(-1)。     

海洋浮游生物和水域生产力

水域生产力已成为水生生态学(Aquatic Ecology)的一个蓬勃发展的生长点。它的重要性日益受到各国生态学家的注意。这是可以理解的,因为水域生产力不但是生态学的一个中心问题,并且,更重要的是,和渔产量密切相关——生产力愈大,渔产量愈高。解放后,我国水产品的产量虽有大幅度的增长,但还远远不能满足人民日益增长的需要。为了提高渔产量,水域生产力研究有大力开展的必要。水域生产力的大小主要决定于水生植物的产量,尤其是它的生产率。在水生植物中,浮游植物占着首要地位;其他两类水生植物——底栖植物和自养细菌,由于数量较少,分布较狭(和浮游植物比较起来),屈居次位。所以,浮游植物是水域有机物(有机碳)的原初或主要生产者,也是水域能量的主要供给者。一般生态学家称它为原初或初级生产力(primary productivity)。依浮游植物为生的浮游动物和其他水生动物称为次级生产力,这是初级生产力和终级生产力之间的能量转换者。依浮游生物或其他动物为生的鱼类则称     

采用遥感手段估算海洋初级生产力研究进展

海洋初级生产力的精确估算对渔业资源评估与管理、海洋生态系统和全球变化等研究具有重要意义.传统的现场测量与估算方法必须依赖于随船采样数据.卫星遥感具有能够获取实时的、大尺度的、动态的海洋环境参数的优点,因此卫星遥感日益成为大尺度海洋初级生产力估算的重要手段.本文从海洋水色传感器的发展历程出发,着重归纳了以叶绿素、浮游植物碳和浮游植物吸收系数为参量的海洋初级生产力的遥感估算方法,并就这3类模型的适应性和复杂程度进行了讨论.在此基础上,进一步分析评价了全球海洋初级生产力遥感估算的研究现状.鉴于当前海洋初级生产力遥感估算研究中存在的问题,今后的研究需要在4个方面进一步加强:1)对全球海洋初级生产力估算进行分区域研究;2)加深对浮游植物吸收系数的研究;3)提高海洋遥感技术水平;4)加强实地测量技术的研究.     

珊瑚礁生态系统初级生产力研究进展

珊瑚礁生态系统由珊瑚礁生物群落及其周围的海洋环境共同组成。该生态系统具有很高的生产力和生物多样性而引起科学家的重视 ,特别是高初级生产力。初级生产力的贡献者包括底栖植物、浮游植物、共生藻和自养细菌等。初级生产力的测定方法较多 ,各有利弊 ,通常采用 1 4C同位素法。在初级生产力中 ,新生产力更引起科学界关注。对于新生产力的测定 ,主要应用 1 5N示踪法 ,采用“f”比或 Redfield比值来估算。为了减少误差 ,一般同时使用几种方法。光是影响初级生产力的主要因素 ,而对新生产力构成限制的主要因素是氮源。珊瑚礁生态系统初级生产力研究较多 ,但新生产力却很少。未来科学界研究重点在于珊瑚礁生态系统初级生产力和新生产力的动力学效应     

河口、海湾生态系统初级生产力研究进展

河口及海湾生态系统与大洋生态系统相比,其理化环境因子复杂多样,且易受近岸人类活动的影响,生态系统多样性更高。初级生产力是河口及海湾生态系统研究的重要内容之一,也是渔业资源评估、水环境评价及生态环境治理等方面的重要参数。本文综述了近十年来河口及海湾初级生产力相关研究所取得的成果与进展,并从河口及海湾水域影响初级生产力的主要环境因子、初级生产力的粒级结构、赤潮机理研究、初级生产力估算方法等方面的相关研究对河口及海湾初级生产力的特点进行归纳总结,并对现在相关水域初级生产力估算的技术发展和研究重点进行了探讨和展望。     

基于生态系统服务价值评估的长征沿线革命老区生态补偿策略

长征沿线革命老区普遍存在生态保护与社会经济发展的矛盾,生态补偿是解决这一矛盾的重要措施.基于2018年土地利用、植被净初级生产力、气候因子等数据,采用修正的当量因子法,测算长征沿线革命老区310个县域的生态系统服务价值,然后采用区域差异化生态补偿估算方法,对该地区生态补偿优先级和生态补偿额度进行划分和估算,并探讨长征沿...     

太湖湖岸带浮游植物初级生产力特征及影响因素

利用高频溶解氧监测,估算了太湖梅梁湾湖岸带浮游植物初级生产力的高频变化特征。结合同步气象监测及浮游植物、浮游动物和营养盐的周年逐周观测数据,分析了气象和环境条件对富营养化湖泊浮游植物初级生产力的影响。结果发现,高频溶解氧监测估算的初级生产力变化与浮游藻类生物量的变化一致,能够反映出浮游植物生产力的昼夜变化、季节变化等规律。统计分析表明,气温对太湖这一富营养化湖泊初级生产力影响很大;氮的供给与浮游动物的选择性牧食也是影响浮游植物初级生产力的重要因素。湖岸带的水华堆积过程对初级生产力影响巨大,气象、水文过程又加剧了蓝藻水华初级生产力的变化幅度,反映出富营养化湖泊初级生产力可能存在极大的时空不均一性。研究表明,溶解氧高频监测法估算初级生产力能够捕捉到湖泊初级生产力的快速变化过程,可以用于富营养化湖泊初级生产力监测、蓝藻水华灾害预警中。     

陆地植被净初级生产力计算模型研究进展

植被净初级生产力(NPP)研究是全球变化与陆地生态系统的核心内容之一。在回顾NPP模型研究的基础上,综合分析了气候模型、生态生理过程模型、光能利用率模型各自的优缺点,并对NPP模型研究做出展望。生态生理过程模型是当前陆地NPP估算研究的主要手段,而区域尺度转换则是它所面临的关键问题。近年来光能利用率模型已成为NPP估算的一种全新手段,它利用遥感所获得的全覆盖数据,使区域及全球尺度的NPP估算成为可能,但其生态学机理还有待于进一步研究。已有研究表明,“生态一遥感耦合模型”将是陆地NPP估算的主要发展方向,它融合了生态生理过程模型和光能利用率模型的优点,增强了NPP模型估算的可靠性和可操作性。     

我国陆地生态系统的植物太阳能利用率

本文计算分析了我国陆生植物在各种情况下的净初级生产力及其太阳能利用率。 计算表明,每年进入我国960万平方公里国土上的太阳总辐射Q和光合有效辐射PAR分别为13×10~(18)千卡和6.4×10~(18)千卡,其所含能量约合标准煤20,000亿吨和10,000亿吨。在充分利用我国光、温、水气候资源,而其他条件都处于最适状况时每年净初级气候潜力Y_(ptw)的全国总量为250亿吨(植物质干重,下同)。由植被产量的实际资料与气候因子的经验关系估算的自然植被产量Y_n的全国总量为每年70亿吨。 就全国加权平均单产而言,净初级光能潜力Y_p=87吨/公顷·年;净初级光温潜力Y_(pt)=50吨/公顷·年;净初级气候潜力Y_(ptw)=30吨/公顷·年;自然植被生产力Y_(?)=8吨/公顷·年;现阶段主要农作物的净初级实际生产力Y_α=8.7吨/公顷·年。各省区情况见表1。 太阳能利用率:就全国加权平均而言,如果把总辐射Q计为100％,则光合有效辐射PAR约占49％;具有最佳叶冠层的高产植物在生长盛期对Q的利用率上限为7％;相应于Y_p、Y_(pt),Y_(ptw)和Y_n的太阳能利用率R_p、R_(pt)、R_(ptw)和R_n分别为2.5％,1.4％、0.82％和0.22％,我国当前主要农作物的净初级产量对我国农田上Q的利用率R_α为0.28％。各省区情况见表2。     

长江生物多样性变迁—鱼类

<正>长江流域内共记录鱼类378种,其中纯淡水鱼类339种,占我国淡水鱼总数的1/3。长江中还栖息着149种珍稀的特有鱼类。长江流域渔产量约占全国淡水渔业产量的2/3。长江流域自然资源捕捞量1954年曾达到45万吨,到八十年代初下降到20余万吨,近几年捕捞量维持在6万吨左右;六十年代长江主要经济鱼类的产量约占总产量的28%,     

池塘浮游植物的初级生产力及其与若干生态因子间的关系

本文应用黑白瓶法测定了浮游植物的初级生产力,分析了初级生产力与主要生态因子间的关系。晴天,水柱的最高生产层常出现在水下0.5倍透明度左右的水层,此处光强约为20000Lx,补偿深度常随天气变化。#br#浮游植物的生产量与生物量和镁之间常表现出正相关。生长季节内单位水面下浮游植物的P/B系数为177.7,日平均1.4。浮游植物对总辐射能的利用率为0.31%。氮是三江平原池塘浮游植物初级生产力的主要限制因子。     

基于Landsat 8遥感影像反演干旱区净初级生产力的尺度效应

遥感影像是不同尺度景观分析的数据源,不同尺度上占主导地位的地物景观信息是不同的;描述或解释许多环境问题时,都不能在单一尺度解决,因此多尺度分析已成为景观生态领域中的必要条件。本研究以玛纳斯河流域为研究区,以2013年分辨率为30 m的Landsat 8遥感影像作为原始数据,对其分别进行聚合平均,得到不同分辨率(30、150、330、660、990、1650、1980和3300 m)的遥感数据,并作为NPP遥感估算模型的输入参数,探究不同分辨率的植被净初级生产力情况。结果表明:随着尺度的扩展,农田净初级生产力均值随之下降,林地、草地和裸地净初级生产力估算值基本保持不变,就整体而言,分辨率30 m的植被NPP模拟值比分辨率990 m的NPP模拟值多5.36%。随着尺度的扩展,玛纳斯河流域净初级生产力平均值发生变化,产生尺度效应,主要是由土地覆盖类型引起的;而不同尺度的玛纳斯河流域NPP具有相似的空间格局,且其基本特征不变。     

2009-2011年我国西南地区旱灾程度及其对植被净初级生产力的影响

2009—2011年,我国西南地区遭受了极端干旱气候影响。利用1980—2011年气象站点观测数据和基于光能利用率的植被净初级生产力估算模型Glo PEM,研究了2009—2011年西南地区干旱灾害过程和程度及其对植被净初级生产力的影响,结果显示:2009—2011年西南地区年均降水量和湿润指数明显低于1980—2008年均值。受干旱气候影响,研究区植被净初级生产力比2001—2011年均值低12.55 g C m-2a-1,总计低0.017 Pg C/a,造成的碳损失约占我国总碳汇的7.91%。2001—2011年西南地区植被净初级生产力与蒸散量变化显著相关(R2=0.44,P0.05),而降水量和湿润指数变化过程与植被净初级生产力和蒸散量不同步,可能是由于该地区森林覆盖率较高,具有较强的涵养水源功能,导致土壤湿度变化滞后于降水量和湿润指数变化,从而使降水量变化过程与植被净初级生产力变化不同步。     

基于VGPM模型和MODIS数据估算梅梁湾浮游植物初级生产力

基于MODIS影像数据反演的2009年2月份至12月份太湖梅梁湾水域表面叶绿素a、悬浮物浓度以及水温数据,结合初级生产力垂向归纳模型(Vertically Generalized Production Model:VGPM)估算获得梅梁湾2009年逐月平均日初级生产力时空分布。结果表明,梅梁湾2009年年平均日初级生产力及逐月平均日初级生产力空间分布差异显著,呈现从湾内向湾口逐渐递减的趋势。时间序列分析显示,梅梁湾初级生产力季节差异显著,夏季>秋季>春季>冬季,全年初级生产力主要集中在夏季,占47.4%。通过分析VGPM模型中几个输入参数对初级生产力的影响,发现悬浮物浓度与标准化初级生产力存在显著负冥函数关系,反映沉积物再悬浮引起的悬浮物浓度增加能降低水体初级生产力。温度对初级生产力也有一定的调控与制约,与初级生产力呈现正相关趋势,在低于21℃的温度范围内与最大光合作用速率呈现正相关。     

气候变化和人为活动在宁夏草地变化中的相对作用

气候变化和人为活动是草地生态系统退化或恢复过程中的两大驱动因素。选取植被净初级生产力（NPP）为衡量指标,利用改进的Carnegie-Ames-Stanford Approach （CASA）模型、Thornthwaite Memorial模型以及残差趋势法分别计算了宁夏草地实际净初级生产力（ANPP）、潜在净初级生产力（PNPP）和人为活动影响的生产力（HNPP）及其变化趋势,定量评估了2001-2019年气候变化和人为活动在宁夏4种类型草地（温性草甸、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠）动态变化中的相对作用。结果表明,2001-2019年宁夏草地实际净初级生产力增加的面积占宁夏草地总面积的97.84%;全区草地潜在净初级生产力均表现为增加趋势,表明气候变化有利于植被恢复。草地恢复过程中,气候变化引起的草地恢复面积占草地恢复总面积的61.68%,气候变化和人为活动共同作用引起的草地恢复面积占38.32%;人为活动是导致草地退化的绝对主导因素。4种类型草地动态变化的驱动因素存在差异,气候变化是促进温性草甸（68.94%）和温性草原化荒漠（70.51%）恢复的主导因素,气候变化和人为活动共同作用是促进温性草原恢复的主导因素（62.30%）,温性荒漠草原的恢复是气候变化和人为活动共同作用的结果（97.93%）。水热条件好转,尤其是降水增加是宁夏草地恢复的主导气候因子,生态保护政策的实施是促进草地恢复的主要人为因素,对草地的不合理利用是导致草地退化的主要人为因素。     

Miami模型的生态学应用

Ｍｉａｍｉ模型是第一个用环境变量估算全球净初级生产力的数学模型．但常被批评为缺乏理论基础．经过分析可以发现其基本模型结构是符合生态学原理的．Ｍｉａｍｉ模型的估算精度不高,主要是由于变量选取不当和单因子模型独立估算造成的．针对其固有的缺陷,可以通过优选环境变量和建立复合模型的方法加以改进,达到提高精度的目的．改进后的模型在宏观大尺度生产力空间分布在模拟上仍有生命力     

食物网

正食物网分析手段便于我们理解三峡水库水生态系统内部能量和物质复杂的转移转化形式,以及它们对外部干预因素的响应,从而有助于我们设计出科学合理的生态渔业方案,确保系统运行通畅。食物网是生态学中一个重要的理论工具,用以研究生态系统的结构和功能。初级生产者所固定的能量经食物链和食物网传递,转化为各营养层级上的生物生产力,形成了生态系统的生物资源,并对生态系统的产出、服务和动