中国近海持久性毒害污染物研究进展

持久性毒害污染物具有三致效应和遗传毒性,对近海生态环境危害极大。持久性毒害污染物主要通过人海河流和沿岸直排输送人海,主要赋存于近海沉积体系。持久性毒害污染物在沉积物分布累积主要受到沉积环境的影响,包括人海河流径流量、输沙量、水动力、河口海湾冲淤演变等,以及其自身物理化学性质和沉积物性质如颗粒物大小和有机质含量等。不同海区的研究表明,重金属污染整体上较轻微,胶州湾沉积物Cu、As污染较其它地区严重,珠江口盐沼Cd、Zn污染最为严重;近海沉积物有机污染主要集中在工业活动密集的珠江三角洲及邻近海域、长江口及闽江口海区,多氯联苯（PCBs）污染以珠江三角洲最为严重,有机氯农药（OCPs）污染在东南部河口及邻近海区较为严重。在明确持久性毒害污染物在不同沉积环境下差异和共性的基础上,提出若干今后需加强的研究,包括污染物迁移转化规律、重金属化学形态分析、微生物降解机制和污染物相互作用,等。     

陆地生态系统中水溶性有机质的环境效应

目前水溶性有机质（Dissolved Organic Matter)已逐步成为陆地生态系统中的一个研究热点。系统地评述了陆地生态系统中DOM的组成特点及其环境效应。尽管关于陆地生态系统中DOM的研究还不完善,至今对其性质,组成和分类方法等问题看法不一,但现有结果已经表明DOM是一种十分活跃的重要化学组分,它对陆地生态系统中污染物质的溶解,吸附,解吸,吸收,迁移和生物毒性,微生物活动以及土壤形成过程等均有显著的影响。影响DOM在地生态系统中的环境效应的主要因素包括：DOM与污染物的络合作用,污染物溶解／沉淀作用,土壤对DOM的吸附作用,土壤质地,酸碱缓冲作用等。     

近海生态系统健康状况评价的研究进展

在可持续发展观的推动下,水域生态系统健康问题已引起各界的广泛重视.其中,河流、湖泊等水域的健康评价已开展很多,但对近海生态系统健康的研究还处于探讨阶段.本文在调研国内外大量文献的基础上,对近海生态系统健康的概念进行辨析,总结了近海生态系统健康状况评价的方法、指标筛选原则和研究思路等,并系统地列举了近海生态系统状况健康评价的一些相关量化指标.最后,针对目前近海生态系统健康研究领域存在的主要问题,提出了近海生态系统健康研究的发展方向,认为今后开展近海生态系统健康状况评价研究还需在概念及内涵剖析、评价指标筛选、评价尺度选取和评价方法集成等方面进一步加强.     

江苏近海生态系统服务价值评估

海洋生态系统服务是人类从海洋生态系统中获得的效益,对沿海地区社会经济具有重要的支撑作用。采用国家标准《海洋生态资本评估技术导则》的方法,评估了江苏省管辖海域的生态系统服务价值,并揭示了其空间分布特征。江苏近海海域面积1.18万km2,2008年提供的生态系统服务总价值为426.02亿元,供给服务、文化服务、调节服务和支持服务价值分别为226.38亿元,186.61亿元,12.68亿元和0.34亿元;3个沿海地市比较,盐城近海生态系统服务价值最高,为184.55亿元;其次是连云港近海,为155.58亿元;南通近海最低,为85.89亿元。江苏近海生态系统服务价值空间分布密度平均为361.91万元/km2,从近岸到远海总体呈逐渐降低趋势,高值区主要分布在滨海旅游区和海洋保护区,中值区出现在养殖区,其它海域的服务价值则较低。江苏近海生态系统服务利用属于供给服务和文化服务共同主导的综合开发利用型,连云港近海属于文化服务主导的开发利用型,盐城近海属于供给服务和文化服务共同主导的综合开发利用型,南通近海则属于供给服务主导的开发利用型。建议在江苏近海开展离岸养殖工程,以提高近海供给服务价值;在盐城,特别是南通近岸海域开发海洋公园、渔家乐和其他亲水性旅游活动以提高文化服务价值。     

水生生态系统中POPs的免疫毒理学研究进展

持久性有机污染物（POPs）不仅具有＂三致＂效应（致癌、致畸、致突变）和遗传毒性,而且对内分泌系统、神经系统、免疫系统等具有毒害作用。再加上自身具有难降解、易蓄积、可长距离运输等特点,给水生生态系统以及人类带来极大危害。结合当前的研究趋势,围绕水生生物中持久性有机污染物的免疫毒性进行了介绍,同时回顾了近年来该类污染物的污染状况及各方面毒性效应,并对目前该领域中存在的问题及下一步需要关注的热点进行了讨论和总结。     

微生物表面展示技术及其在环境污染治理中的应用

微生物表面展示技术是通过基因工程手段,将短的外源肽或蛋白质表达在微生物细胞表面,该技术可以应用于开发活的细菌疫苗、筛选抗体库、生产生物细胞吸附剂以及制备整细胞生物催化剂。通过金属高效结合肽的肽库筛选和微生物展示技术,将金属结合肽直接展示在微生物的表面,用于处理环境中的重金属污染,为环境中重金属污染的防治提供了一条崭新的途径。利用微生物表面展示技术制备整细胞催化剂,用于有毒有机污染物的处理,可以极大地加快污染物的降解速率。简要介绍了微生物表面展示技术及其在重金属污染治理和毒性有机污染物的脱毒等环境生物修复方面的最新研究进展。     

人类活动对生态系统服务流的影响

生态系统服务流对生态系统服务地形成、输送、转化和维持具有重要作用,搭建起了生态系统服务供给与人类需求之间的桥梁,成为近期学者关注的焦点之一。随着人口数量的急剧增加和经济社会的快速发展,人类的物质需求呈非线性方式增长。人类在利用生态系统服务流带来惠益的同时,也给生态系统服务流带来压力。综述了生态系统服务流的内涵和属性特征,包括生态系统服务流的定义、分类、时空尺度、载体特征和量化属性等。分析了人类活动对生态系统服务流的影响机制,即积极的与消极的人类活动通过对生态系统服务流的空间单元、传递载体和量化属性等方面的影响进而影响到具体的生态系统服务流并最终影响人类福祉。探讨了通过生态系统服务流价值和风险评估、生态系统服务流保护规划、生态系统服务流恢复与重建等积极的人类活动,来实现生态系统服务流传输功能的可持续。未来可以通过对生态系统服务流路径载体衰减效应研究、多尺度分析处理系统的使用和生态系统服务流传输网络动态耦合模型的构建等来制定合理的生态系统服务流集成管理。通过对人类活动与生态系统服务流相互关系的研究,有利于对退化的生态系统服务流进行保护和恢复,也可为生态系统服务流相关研究奠定基础。     

持久性有机污染物的植物修复

简要介绍了持久性有机污染物,重点分析了植物对去除环境中持久性有机污染物的修复机制,指出了植物修复技术存在的问题和今后的发展方向。     

人类活动对中国国家级自然保护区生态系统的影响

我国已建立了超过2740个自然保护区,面积约占陆地国土面积的14.8%。以我国446个国家级自然保护区作为研究对象,基于遥感信息提取、模型与方程估算、时空趋势分析,揭示2000—2015年不同类型自然保护区、自然保护区不同区域生态系统质量和关键服务的时空变化特征,利用土地覆盖变化量化人类活动并进一步分析人类正面与负面活动对生态系统质量和关键服务的影响。结果表明:(1)国家级自然保护区内土地覆盖变化表明存在不同程度的人类活动,总体表现为保护区外较保护区内剧烈,说明保护区对生态系统具有明显保护作用。(2)农田开垦、居民点修建、工矿建设、能源资源开发等人类活动对保护区生态系统的负面影响表现为草地、湿地开垦导致耕地、水库坑塘面积增加,城镇居民点与工矿建设用地扩张侵占草地。(3)湿地面积净增加而林地、草地面积净减少,反映了湿地保护、退田还湖等措施的积极作用,然而退耕还林、退牧还草局限于部分保护区;(4)气候变化是自然保护区植被覆盖度微弱上升、净初级生产力下降、生态系统水源涵养量微弱增加、土壤保持量明显增加的主要原因,而人类活动仅在局部对生态系统产生影响。为了推动我国自然保护区体系的完善和保护作用的发挥,需要统一保护区建设标准及其规范,完善保护区法律制度,积极开展相关基础科学研究。     

东湖生态系统污染状况的FUZZY聚类分析

以水色、透明度、五日生化需氧量、总氮、总磷、悬浮物等感官的和生物学的6个参数为依据,用fuzzy聚类分析方法对武汉东湖生态系统的污染状况进行了分析研究,所获得的结果与实际情况相符。同时也简单地介绍和讨论了用于生态学的fuzzy聚类分析的一般方法。       

气候变化条件下全氟化合物对海岸带可持续发展的影响及管控策略

海岸带生态系统为人类提供了食物、水等丰富的物质以及文化、休闲等生态系统服务。但由于全氟化合物等污染物的排放和气候变化的影响,海岸带地区环境日益恶化、资源枯竭、极端气候灾害加剧。这些问题直接导致了海岸带水质下降、近海生物多样性减少、生物群落结构变化,海岸带生态系统可持续发展受到影响。全氟化合物在自然环境中难以降解,会沿食物链在生物体内累积和放大进而对人类健康造成风险。随着氟化工产业在我国的快速发展、新型全氟化合物的不断更替以及气候变化的加剧,全氟化合物对海岸带生态的影响面临着极大的不确定性。为了更好地服务海岸带生态系统的可持续发展,目前仍需要加快完善立法保障,在全国范围内对全氟化合物进行监测;将海洋与陆地作为一个有机整体,统筹陆地影响和海岸带管控,严格控制污染物的排放。     

海洋可持续发展目标与海洋和滨海生态系统管理

海洋和海岸带可以为人类提供多种生态系统服务,保护与持续利用海洋资源以促进海洋和海岸带可持续发展已被正式纳入联合国可持续发展目标。实施海洋可持续发展目标面临几大挑战,包括如何减小陆基人类活动的影响、加强海岸带的综合管理、提高海洋资源效率、适应气候变化和提高沿海居民的人类福祉等。为应对这些挑战,需要将海洋和海岸带融合为一个大型生态系统,利用基于生态系统的管理方法,综合考虑各个部门和多种胁迫因素的累积影响,通过建立综合的海洋观测体系,合理划分海洋功能区,按照海洋环境承载力限制陆基人类活动,合理配置并有效利用海洋资源,提升海洋和海岸带生态系统的整体服务功能,从而进一步推进实施海洋可持续发展目标。     

Effects of global change on key processes of primary production in marine ecosystems

工业革命以来, 不断加剧的人类活动所引起的大气CO₂浓度增加、温度上升等全球变化问题, 正使得海洋生态系统面临着前所未有的压力。该文通过文献计量的方法分析了国内外的研究现状, 简要地回顾了全球变化对海洋生态系统影响研究的发展简史, 并聚焦海洋暖化、海洋酸化和富营养化与缺氧这三个核心研究方向, 重点阐述了它们对海洋生态系统初级生产的关键过程的影响, 总结了已取得的重要进展以及存在的主要问题, 最后提出前沿展望。     

全球变化对海洋生态系统初级生产关键过程的影响

工业革命以来, 不断加剧的人类活动所引起的大气CO₂浓度增加、温度上升等全球变化问题, 正使得海洋生态系统面临着前所未有的压力。该文通过文献计量的方法分析了国内外的研究现状, 简要地回顾了全球变化对海洋生态系统影响研究的发展简史, 并聚焦海洋暖化、海洋酸化和富营养化与缺氧这三个核心研究方向, 重点阐述了它们对海洋生态系统初级生产的关键过程的影响, 总结了已取得的重要进展以及存在的主要问题, 最后提出前沿展望。     

中国沿海地区海洋渔业产业生态系统适应性循环过程及驱动机制

以中国沿海地区海洋渔业产业生态系统为研究对象,采用适应性循环理论将中国海洋渔业产业生态系统划分三个适应性循环圈,一个贫穷陷阱及构成适应性循环圈所需的若干个适应性循环,揭示中国海洋渔业产业生态系统适应性循环问题。结果表明：（1）1949年以来中国海洋渔业产业生态系统依次经历了第一个适应性循环的前环中环阶段（1949-1965年）、贫穷陷阱（1966-1976年）、第二个完整的适应性循环（1977-1985年）以及第三个适应性循环的前环阶段（1986年至今）;（2）海洋渔业产业、海洋渔业生态环境、海洋渔业社会环境是触发整个系统由开发到保护到释放再到更新转变的关键要素;（3）市场需求、政策制度响应和资源限制分别是推动中国海洋渔业产业生态系统适应性循环的外部扰沌力和内部驱动力。     

Heterogeneity of ecological patterns,processes, and funding of marine manipulative field experiments conducted in Southeastern Pacific coastal ecosystems

Ecological manipulative experiments conducted in marine coastal ecosystems have substantially improved ecological theory during the last decades and have provided useful knowledge for the management and conservation of coastal ecosystems. Although different studies report global trends in ecological patterns worldwide, Southeastern Pacific coastal ecosystems have been poorly considered. Given that the SE Pacific coast encompasses diverse coastal ecosystems, consideration of studies conducted along this range can shed light on the heterogeneity of processes regulating coastal communities. We reviewed the biotic interactions and habitat type considered, as well as the complexity in terms of spatial and temporal extent of manipulative field experimental studies conducted along the SE Pacific coast from 0°S to 56°S (Ecuador to Chile). We test the effect of funding reported by different studies as a main factor limiting experimental complexity. From field ecological studies published from 1970 to 2016, we found that 81 studies were truly manipulative, in which one or multiple factors were “manipulated.” Around 77% of these studies were located between 21°S and 40°S, and conducted in intertidal rocky habitats. An increase in experimental studies was observed between 2010 and 2015, especially focused on herbivore–alga interactions, although we found that both the temporal extent and spatial extent of these studies have shown a decrease in recent decades. Funding grant amount reported had a positive effect on elapsed time of field experiments, but no effect was observed on spatial extent or in the biotic interactions considered. Elapsed time of experiments was different among the main biotic interactions considered, that is, herbivory, predation, and competition. We suggest that to further progress in applied ecological knowledge, it will be necessary to consider pollution and urbanization processes explicitly using a field experimental framework. This information could improve our understanding of how ecosystems present along the SE Pacific coast respond to climate change and increased levels of human interventions.     

海洋生态系统稳定同位素基线的选取

稳定同位素技术在海洋食物网研究中得到了广泛的应用,但在分析海洋生物食性和营养级时,需要选择某种生物或物质的稳定同位素值作为基线.本文综述了河口和海湾、浅海、大洋及深海4类典型海洋生态系统稳定同位素基线的选取,分析了影响稳定同位素基线选择的因素,以及特定化合物稳定同位素在消除基线时空异质性中的潜在价值,并对目前存在的问题以及今后的研究方向进行了展望,以期为国内学者进一步深入开展海洋生态系统的稳定同位素生态学研究提供有益参考.     

气候变化和人类活动对中国陆地生态系统总初级生产力的影响厘定研究

总初级生产力(GPP)是生态系统植被光合作用生成有机物的能力表征,是生态系统服务功能的基础,关系到区域社会经济可持续发展及区域生态安全。基于生态系统过程模型CEVSA2,应用中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星遥感的叶面积指数数据产品(MCD15A2H),以强迫法构建了遥感数据驱动的模型新版本——CEVSA-RS;基于CEVSA-RS模拟分析了气候变化和人类活动对中国陆地生态系统GPP时空变化的相对影响,从气候潜在总初级生产力(GPP_CL)和现实总初级生产力(GPP_RS)的大小和趋势两方面厘定了人类活动影响。2000至2017年全国平均潜在GPP(1016.36 gC m^-2a^-1)略高于对应现实GPP(962.85 gC m^-2a^-1),但存在明显的空间分异:长江以南大部、秦岭、太行山脉以东以及大兴安岭以东和长白山地区等森林植被覆盖区,现实GPP高于潜在GPP;而西部草地及灌丛等地区现实GPP低于潜在GPP。全国GPP呈显著增加趋势(P<0.05)...     

Human activities change marine ecosystems by altering predation risk

In ocean ecosystems, many of the changes in predation risk – both increases and decreases – are human‐induced. These changes are occurring at scales ranging from global to local and across variable temporal scales. Indirect, risk‐based effects of human activity are known to be important in structuring some terrestrial ecosystems, but these impacts have largely been neglected in oceans. Here, we synthesize existing literature and data to explore multiple lines of evidence that collectively suggest diverse human activities are changing marine ecosystems, including carbon storage capacity, in myriad ways by altering predation risk. We provide novel, compelling evidence that at least one key human activity, overfishing, can lead to distinct, cascading risk effects in natural ecosystems whose magnitude exceeds that of presumed lethal effects and may account for previously unexplained findings. We further discuss the conservation implications of human‐caused indirect risk effects. Finally, we provide a predictive framework for when human alterations of risk in oceans should lead to cascading effects and outline a prospectus for future research. Given the speed and extent with which human activities are altering marine risk landscapes, it is crucial that conservation and management policy considers the indirect effects of these activities in order to increase the likelihood of success and avoid unfortunate surprises.     

A triage framework for managing novel,hybrid, and designed marine ecosystems

The novel ecosystem (NE) concept has been discussed in terrestrial restoration ecology over the last 15 years but has not yet found much traction in the marine context. Against a background of unprecedented environmental change, managers of natural marine resources have portfolios full of altered systems for which restoration to a previous historical baseline may be impractical for ecological, social, or financial reasons. In these cases, the NE concept is useful for weighing options and emphasizes the risk of doing nothing by forcing questions regarding the value of novelty and how it can best be managed in the marine realm. Here, we explore how the concept fits marine ecosystems. We propose a scheme regarding how the NE concept could be used as a triage framework for use in marine environments within the context of a decision framework that explicitly considers changed ecosystems and whether restoration is the best or only option. We propose a conceptual diagram to show where marine NEs fit in the continuum of unaltered to shifted marine ecosystems. Overall, we suggest that the NE concept is of interest to marine ecologists and resource managers because it introduces a new vocabulary for considering marine systems that have been changed through human actions but have not shifted to an alternate stable state. Although it remains to be seen whether the concept of marine NEs leads to better conservation and restoration decisions, we posit that the concept may help inform management decisions in an era of unprecedented global marine change.