海湾生境退化诊断与生态系统结构—功能关系初步研究

发布时间：2018-03-27 20:39

本文选题：生境退化诊断　切入点：生态系统结构　出处：《中国海洋大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,在自然变化和人类活动双重影响下,全球海洋环境质量明显退化,在生态环境脆弱且受人类活动影响明显的海湾表现尤为突出。生境退化程度的准确诊断是进行生态系统修复与重建的基础和前提。针对封闭海湾而言,生境退化原因复杂多样,至今为止尚未见到专门针对封闭海湾生境退化诊断的成熟技术体系与方法,亟需开展相关研究加以解决。此外,生境退化属于生态系统结构退化的范畴,整个生态系统退化则存在着更为复杂的功能退化及结构-功能关系的改变。可见,为了准确认识海洋生态系统演变,不仅要建立相应的生境退化诊断体系,还应对海洋生态系统结构-功能关系变化特征及机理进行深入研究。1封闭海湾生境退化诊断研究本文基于'DPSIR"概念模型,采用多途径综合诊断方法,构建封闭海湾生境退化诊断模型。运用该模型对我国典型封闭型海湾—福建三沙湾生境退化状况进行分时段(1991～2006年和2006～2012年)诊断,并甄别导致生境退化的主要控制因素。研究结果如下：(1)1991年三沙湾处于未大规模开发时期,生境质量优秀；2006年三沙湾生境质量一般,比1991年下降二个等级,海水中营养盐物质(无机氮、无机磷)过剩以及经济发展(人均GDP增长)是导致退化的主要控制因素；2012年生境质量相比2006年未出现明显退化趋势,生境质量仍为一般,即相比大规模开发之前,2012年三沙湾生境质量下降二个等级,属中度退化,诊断体系中导致退化的主要控制因素则是无机氮、无机磷和COD等指标。(2)人为破坏和干扰活动导致的诊断体系中指标状态下降是三沙湾生境退化的主要原因；三沙湾生境退化体现出明显的空间变化特征,各海区的退化趋势与当地主导产业的分布呈现更加显著的相关性。从这个角度来说,如果想从根本上控制三沙湾的生境退化进程,就必须有效控制沿岸主导产业的发展规模,使其在获取经济效益的同时,兼顾社会效益和环境效益的统一。(3)水动力条件、底质特征和养殖方式是营养元素N、P呈现空间异质性分布规律的内在原因。在此基础上,为达到湾内营养盐收支平衡的目标,针对各次级海区的水动力条件和底质特征,本文制定了分区式修复策略,合理调整和布局各次级海区的的养殖种类及规模,为三沙湾的生境修复和管理提供一定的理论依据。2海湾生态系统结构-功能关系研究本文采用系统整体性方法,从生态系统结构-功能的角度构建海湾生态系统结构-功能关系模型,引入系统协调度,量化系统内部相互作用、相互影响的关系,定量认识结构-功能关系长期变化特征与规律及其与生态健康变化的关系。本文以胶州湾为例,以获取的1997～2009年逐年数据为基础展开研究。研究结果如下：(1)1997～2009年,除2007、2008年胶州湾生态系统处于不健康状态,其余为亚健康状态。胶州湾生态系统各指标状态退化导致变化度指数下降,以及退化程度不一致性所导致的生态系统协调度下降,均对生态系统健康造成不利影响；生态系统变化度和协调度指数具有非常显著的相关性。(2)考虑外界驱动力一气候变化和人类干扰对海湾生态系统的影响,用关联度法进行胶州湾生态系统结构-功能关系变化机理分析。结果表明,2000年之前,胶州湾生态系统结构-功能协调度变化同气候条件变化的关联度高于社会经济条件,而2000年之后,社会经济条件更容易导致系统协调度改变。(3)量化了生物结构、生境结构、支持服务、供应服务、调节服务和文化服务对系统不协调的贡献。在本次研究中,量化后的生境结构、文化服务对胶州湾生态系统结构-功能关系协调度的贡献率为正值、起到促进作用,调节服务无明显影响；生物结构、支持服务对胶州湾生态系统结构-功能关系的贡献率为负值、且有变小趋势,表明其负效应日趋显著,供应服务对结构-功能关系协调的贡献率一直为负值,需加以重点调控、管理。
[Abstract]:In recent years , under the double influence of natural change and human activity , the quality of marine environment in the world is obviously degraded . The accurate diagnosis of habitat degradation is the foundation and precondition of ecosystem restoration and reconstruction .
In 2006 , the habitat quality of Sansha Bay is generally lower than that in 1991 , and the excess of nutrients ( inorganic nitrogen and inorganic phosphorus ) in the sea water and the economic development ( per capita GDP growth ) are the main control factors that lead to degradation ;
In 2012 , the habitat quality has not been obviously degraded compared to 2006 , and the habitat quality is still normal , that is , the habitat quality of Sansha Bay in 2012 falls into two levels , which is moderate degeneration compared with the large - scale development . The main control factors that result in degeneration in the diagnosis system are inorganic nitrogen , inorganic phosphorus and COD .
The ecological system structure - function relationship of the Gulf is based on the data collected from 1997 to 2009 . The results are as follows : ( 1 ) The ecosystem structure - function relation research in this paper is based on the data of the ecological system structure - function .
( 2 ) By considering the effects of external driving force , climate change and human disturbance on Gulf ecosystem , the correlation degree of ecosystem structure - function coordination between ecosystem structure and function is analyzed by correlation method .
The contribution rate of the biological structure and the support service to the ecological system structure - function relation of the Guzhou Bay is negative , and there is a small trend , indicating that the negative effect is more and more obvious , the contribution rate of the supply service to the structure - function relationship is always negative , and the key control and management is needed .

【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X171.1

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