河口、海湾生态系统健康评价方法及其应用研究

发布时间：2020-11-17 09:14

　　 河口、海湾是受人类活动干扰最严重的海域,因其生态动力学与生物地球化学过程及健康演变机理复杂,日益受到重视的生态管理措施并未改变部分河口、海湾生态系统的健康状况。如何恢复受损生态系统的健康,满足人类对其生态服务功能的需求,实现“人海协调”可持续发展的研究仍然受到关注。河口、海湾生态系统健康评估方法的研究日益成为海洋生态学及海洋管理研究的热点问题之一。 目前,现有生态健康评估方法主要以生境或目标物种等单一因素评价为主,而将生态系统各组分视为整体进行评价的研究较少。论文依据联合国千年生态系统评估(Millennium Ecosystem Assessment,MA)的基本框架,以生态系统结构和服务功能为主要评估内容,建立了河口、海湾生态系统健康评价概念模型和指标体系,以珠江口及毗邻的核电海湾——大亚湾为代表,分析了该河口、海湾生态系统的健康状况及变化趋势,在此基础上提出了生态管理建议。主要研究内容与结论如下: 1探讨了生态系统健康的定义。生态系统健康是指一个生态系统通过自我调节,能够维持自身结构—功能的稳定、以及系统中各要素间的相互协调,可以为人类发展提供生态系统服务支持。 依据整体性原理,考虑系统外部相关性和内部相关性,分析人类扰动与生态系统健康之间的关键生态过程,认识系统各要素之间的耦合关系,建立了一个基于系统结构—功能的河口、海湾生态系统健康评价概念模型,丰富了河口、海湾生态系统健康评价理论。 2阐述生态系统健康评价与生态服务功能、变化度和协调度的关系。探讨生态系统协调度的概念,将其引入生态系统健康评价中,量化生态系统结构—服务功能等各要素之间的依存关系、制约作用及其均衡程度。以生态系统结构—服务功能为主要评价内容,构建了一套河口、海湾生态系统健康评价指标体系。指标体系考虑了核电站运转过程中温排水、余氯和核素排放对海湾生态过程的影响。所建立的评价指标体系,既具有普适性,可用于评价一般海湾;也具有特定性,引入与核电相关的指标,可以评估核电站运行对海湾生态系统健康水平的可能影响。 3以珠江口和大亚湾为代表,基于生态系统的长期监测数据,综合评估河口、海湾生态系统的健康现状及变化趋势。分析人类开发活动对生态系统结构和服务功能的影响,以及系统中各要素间相互作用的因果关系,分析系统结构、服务功能的变化对生态系统健康的影响。认识生态系统结构受损和服务功能衰退的影响因子,深入理解不同类型的健康变化症状,为评价和管理河口、海湾生态系统提供理论基础。 珠江口和大亚湾生态系统健康评价结果: ①1980-2009年珠江口生态系统健康状态明显退化,健康指数变化范围为0.86～0.42,属于“不健康”水平。其中,珠江口生态系统变化度指数为0.91～0.57,表明在人类活动的干扰下,珠江口是一个处于动荡状态的生态系统。生态系统协调度为0.94～0.73,系统各要素不协调成为生态系统健康衰退的内在表现。 ②1985-2008年大亚湾生态系统健康指数为0.99～0.47,属于“不健康”。其中,生态系统变化度指数为0.99～0.72;生态系统协调度指数为0.99～0.66。评价结果表明大亚湾生态系统健康状况明显退化。 4根据生态系统健康评估结果,进行了生态管理情景分析。采用情景分析法,根据研究区域的生态健康状况,以管理类型和调控力度为变量,构建系列生态系统管理方案,探讨生态系统健康指数对管理方案变化的响应。情景分析结果表明:①大亚湾生态系统管理的重点在于:生境修复,围垦管理,水质控制和渔业资源保护等。②单一目标的生态管理措施,即使加大管理力度,也不能使珠江口生态健康指数持续上升;采取组合目标的管理措施,管理效益可从0～3 %增加到25 %;基于生态系统的恢复措施,珠江口生态健康指数可以最大程度接近健康状态。 本文对河口、海湾生态系统健康评价的研究,可以为管理部门提供以下决策参考:明确生态系统健康现状、变化及影响因子;确定生态系统管理重点及其优先次序;预测综合生态系统管理的效益。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：X826
【部分图文】：

图 2-1 河口及海湾生态系统健康评价概念模型[42].3 生态系统服务功能与生态系统健康评价生态系统服务(Gretchen Daily)是指自然生态系统及其物种所提供的能够，和维持人类生活需要的条件和过程，是通过生态系统功能直接或间接得到的产服务。Degroot 等 (2002)认为生态系统服务功能是提供满足人类需要的产品和能力的自然过程和组成[43]。MA(2003)中对生态系统服务的定义为:人类从生态中获得的效益，包括生态系统对人类可以产生直接影响的供给服务、调节服务化服务以及对维持生态系统其它服务具有重要作用的支持服务。本文将生态系务引入生态系统健康评价中，其主要原因有：（1）生态系统健康意味着能发挥正常的功能，可以为人类发展提供生态服务仲新和张新时[44]估算我国海洋生态系统效益价值为 2.17 万亿元/年，约占我

有利于克服各部门管理间相互的不协重要职能，是围绕发展目标对各种海洋开发活动的有机地结合在一起，减少矛盾、相互协调、促使组、海湾管理往往追求单一目标，较少考虑各用海、种管理模式下，容易造成利用过程中出现矛盾。协用海关系是河口、海湾管理面临的主要问题之一。生态系统结构—功能协调度之间存在着复杂的因果之间的协调，作为调节控制海洋开发活动的一个依用海行为。这样能从根本上把握和解决用海矛盾问”。这可以使海洋开发行为与生态系统结构、功能利于推动两者向着健康、有序的方向发展。以系统生态系统评价和管理相有机结合的切入点。

图 3-1 珠江口区位图珠江口海域属亚热带河口生态系统，受珠江径流、广东沿岸流和南海外海水的综合影响，水动力条件复杂，咸淡水交汇现象明显，生物群落复杂，水产资源丰富。珠江口拥有面积广大、类型丰富的湿地，包括浅海水域、潮下水生层、岩石性海岸、湖间沙石海岸、湖间淤泥海滩、潮间盐水沼泽、红树林沼泽、海岸性咸水湖、河口水域和三角洲冲积平原等类型。珠江口有福田红树林保护区（国家级）、淇澳岛红树林及湿地自然保护区和伶仃洋进口浅滩湿地自然保护区。 国家级中华白海豚自然保护区位于内伶仃岛至淇澳岛以南的海域，面积约 460 km2。香港在珠江口龙骨洲等小岛屿的周围海域也设立了中华白海豚自然保护区，面积 12 km2。珠江三角洲经济区是我国经济最为发达的地区之一，是我国海洋开发的重点地带。主要支柱产业为海洋交通运输业、海洋油气业、海洋渔业和滨海旅游业。沿珠江三角洲地区聚集了两大高科技产业带，东岸以广州、惠州、深圳、东莞为代表的电子信息产业带，西岸是以广州、佛山、中山等组成的电气机械及专用设备产
【引证文献】

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1 周煜;蓝文陆;李天深;舒俊林;;海洋自动监测系统在生态系统健康评价及监测中的应用[J];科协论坛(下半月);2012年07期

本文编号：2887327