柘林湾海洋牧场生态系统综合效益评估

发布时间：2020-05-11 23:15

【摘要】：海洋牧场是修复近海渔业资源,改善海域生态环境,促进渔业资源可持续发展的重要手段。本研究采用生态系统服务理论和能值分析理论评估了柘林湾海洋牧场的综合效益,旨在构建海洋牧场综合效益评估模型,量化海洋牧场建设前后综合效益变化,弥补海洋牧场综合效益评估的缺失,为今后海洋牧场系统评估和科学规划管理提供依据。研究结果如下:(1)采用元素分析法,测定了柘林湾海洋牧场不同物种不同组织器官灰化前后的碳含量,并以此估算了柘林湾海洋牧场海洋动物的碳储量。结果表明:灰化前,柘林湾海洋牧场各物种主要组织器官肌肉、骨骼/壳、内脏碳含量均值变化范围分别为37.72%~47.41%、11.23%~34.91%、27.58%~33.95%;灰化后,主要组织器官肌肉、骨骼/壳、内脏碳含量均值变化范围分别为1.83%~8.28%、1.90%~12.54%、0.62%~8.29%。经估算,2013年柘林湾海洋牧场海洋动物储碳约6.728×10~4 t。其中人类捕捞从海洋中移除碳约0.155×10~4 t,占总碳储量的2.31%;沉积在海底的碳约0.11×10~4 t,占总碳储量的1.7%;封存在海洋内的并不断进入碳循环的碳约6.46×10~4 t,占总碳储量的95.98%。海洋动物储碳作用明显,可有效提高海域碳汇能力。(2)采用生态系统服务理论,评估了柘林湾海洋牧场建设前后生态系统服务价值的变化,并运用ArcGIS分析柘林湾海洋牧场不同功能区的空间分布特征。结果表明:柘林湾海洋牧场建设后,生态系统服务价值从58613万元上升至67370万元;单位面积价值量由255.79万元·km~(-2)上升至299.54万元·km~(-2)。其中,供给服务价值由38437万元上升至43079万元,文化服务价值由14535万元上升至18440万元,调节服务价值由5641万元上升至5851万元。生态系统服务价值构成未发生明显变化,表现为供给服务文化服务调节服务,渔业生产在柘林湾海洋牧场中始终处于主导地位。柘林湾海洋牧场的五个功能区中,海洋牧场建设前,供给服务单位面积价值表现为网箱养殖区海藻增殖区贝类底播区增殖放流区人工鱼礁区,海洋牧场建设后供给服务表现为网箱养殖区贝类底播区海藻增殖区人工鱼礁区增殖放流区。而调节服务单位面积价值未产生明显变化,大体表现为海藻增殖区贝类底播区人工鱼礁区增殖放流区网箱养殖区。其中,海藻增殖区无论是供给服务价值还是调节价值都处于较高水平,对海洋牧场生态系统具有重要影响。(3)采用能值理论,评估了柘林湾海洋牧场建设前后能值变化。并对比了柘林湾海洋牧场生态系统服务货币-价值与能值价值的区别。柘林湾海洋牧场环境可更新资源投入5.94×10~(19)sej,环境不可更新资源投入7.08×10~(20)sej,经济反馈能值由5.25×10~(19)sej上升至1.41×10~(20)sej,能值产出由6.10×10~(20)sej上升至6.37×10~(20)sej,经济输出能值由6.36×10~(20)sej上升至8.58×10~(20)sej。各项能值指标也产生了明显变化,能值自给率由0.94略降至0.84,能值产出率分别由11.61明显下降到4.51,能值投资率由0.07上升至0.18,环境负载率由6.36下降到3.92,输出反馈率由12.11下降到6.07,能值可持续指标由1.83下降到1.15。总体来说,柘林湾海洋牧场对自然环境依赖程度较高,经济投入相对较少,海洋牧场建设前环境负载率较高,但海洋牧场建设后明显下降,可持续发展指标处于中低水平。柘林湾海洋牧场建设后,生态系统服务能值由5.89×10~(20)sej上升到6.28×10~(20)sej,供给服务能值由5.82×10~(20)sej略降到5.63×10~(20)sej,调节服务能值由1.97×10~(19)sej略降到1.92×10~(19)sej,文化服务能值由1.60×10~(20)sej上升到2.12×10~(20)sej。生态系统服务能值构成与货币-价值构成基本一致,表现为供给服务文化服务调节服务。
【图文】：

海洋牧场,年份,文献

图 1-1 海洋牧场文献年份分析Fig1-1 Literature years analysis图 1-2 海洋牧场文献关键词分析Fig1-2 Literature keyword analysis如图 1-1 所示，国内海洋牧场研究随年际变化而变化。我国海洋牧场研究自1978 年开始起步，但发展较为缓慢；到 2000 年左右，我国海洋牧场研究初步发展，并开始稳步上升；到 2016~2017 年，国内海洋牧场研究进入一个新的高度，这得益于 2017 年我国将发展海洋牧场作为建设海洋生态文明和促进海洋渔业持续健康发展的重要国策。而通过对海洋牧场发表关键词的分析发现：如图 1-2 所示，在海洋牧场研究内容上，评估类文献所占比例较少，而效益评估类文献所占比例还不到总类型的10%。关于海洋牧场的研究大多集中在人工鱼礁数值模拟、流场效应，海洋牧场资源变动、群落机构和环境因子变化，以及增殖放流等方向上。总体而言，国内对于海洋牧场综合效益评估研究较少，而对生态系统和综合效益的评估更是少之又少。

海洋牧场,文献

图 1-1 海洋牧场文献年份分析Fig1-1 Literature years analysis图 1-2 海洋牧场文献关键词分析Fig1-2 Literature keyword analysis如图 1-1 所示，国内海洋牧场研究随年际变化而变化。我国海洋牧场研究自1978 年开始起步，但发展较为缓慢；到 2000 年左右，我国海洋牧场研究初步发展，并开始稳步上升；到 2016~2017 年，国内海洋牧场研究进入一个新的高度，，这得益于 2017 年我国将发展海洋牧场作为建设海洋生态文明和促进海洋渔业持续健康发展的重要国策。而通过对海洋牧场发表关键词的分析发现：如图 1-2 所示，在海洋牧场研究内容上，评估类文献所占比例较少，而效益评估类文献所占比例还不到总类型的10%。关于海洋牧场的研究大多集中在人工鱼礁数值模拟、流场效应，海洋牧场资源变动、群落机构和环境因子变化，以及增殖放流等方向上。总体而言，国内对于海洋牧场综合效益评估研究较少，而对生态系统和综合效益的评估更是少之又少。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F326.4;S931

【参考文献】