海洋生態系統的作用范例6篇

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海洋生態系統的作用

海洋生態系統的作用范文1

近海是全球海洋中最為敏感也最受關注的區域,為人類社會的存在和發展提供了重要的物質資源支撐和空間環境保障。隨著對近海生態系統功能、服務和價值的認識不斷深入,以及近期人類活動與氣候變化等多重因素脅迫下近海生態系統的顯著變化,近海生態系統健康和生態安全問題開始受到高度關注。但是,目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分,也缺少系統的評估工作,需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力,開展近海生態系統健康評估與變化預測,為推進基于海洋生態系統的管理提供科學支撐。

關鍵詞

近海,生態安全,海洋生態系統評估,管理

海洋為人類社會的存在和發展提供了極為重要的物質資源支撐和空間環境保障。目前,全球一半以上的人口生活在沿海地區,近海資源、環境和空間已成為支撐人類社會持續發展的重要物質基礎。同時,近海又是地球表面不同圈層的交匯區,具有生產力高、生物和生境多樣性豐富等特征,但也承受著人類活動和氣候變化等諸多因素影響,生態系統相對脆弱,是全球海洋中最為敏感、最受關注的區域[1]。近年來,近海生態系統出現顯著變化,造成生態系統結構改變和功能退化,危及近海生態安全,也損害了近海生態系統所提供的服務及其對人類的福祉。中國是一個海洋大國,擁有18000多公里海岸線和300多萬平方公里管轄海域,有世界上最為典型的寬闊陸架海區和具有巨大輸水輸沙量的大河河口海域。中國政府重視海洋資源開發、海洋環境保護和海洋權益維護,大力開發海岸線資源、海島資源、港口資源、濱海濕地資源、海洋生物資源、淺海油氣資源等,在沿海一線和近海海域建設了核電站,港口、人工島、海上石油平臺、海上風力發電站等大型海洋工程項目以及“海洋牧場”“人工魚礁”等各類漁業工程項目。沿海社會經濟的快速發展對于海岸帶有限的空間資源提出了更高的要求,而高強度的人類活動也給近海生態系統帶來了更大的壓力,出現了近海環境惡化、生態災害多發、漁業資源衰退等問題,嚴重影響社會經濟的可持續發展,生態安全堪憂,需要采取適宜的管理對策[2]。

1近海生態安全

生態安全是近期形成的新認識,與可持續發展緊密相關,是對可持續發展概念的補充和完善。廣義上的生態安全是指生態系統在保障人類生活、健康、福祉、基本權利、生活保障來源、必要資源、社會秩序和人類適應環境變化的能力等方面不受威脅的狀態;狹義上的生態安全則是指生態系統自身的完整性和健康狀況[3]。在我國,近20年來生態安全方面的研究受到密切關注,許多學者對生態安全概念進行了解析和發展[4,5],并圍繞生態安全理論、生態安全評估和預警方法,以及區域生態安全等問題開展了系統研究。近海生態安全是生態安全的重要組成部分,對近海生態安全的關注首先源于對近海生態系統功能、服務和價值的深入認識[6]。近海海域擁有多樣化的生境和豐富的生物多樣性,通過不同生物種類之間以及生物與環境之間復雜的相互作用,使近海生態系統具有重要的功能(如碳、氮、磷等生源要素的物質循環、有機質合成和能量傳遞等),并為人類社會發展提供了供給、支持、調節和文化等多樣化的生態系統服務?;趯Υ罅肯嚓P文獻的分析,Liquete等人[7]將近海生態系統提供的服務梳理為三大類14種,涵蓋了食物生產、水體調控、生物材料、水質凈化、大氣質量調控、海岸帶保護、氣候與天氣調節、營養物質循環、生物調控、旅游景觀等諸多方面,這些服務高度依賴近海生態系統結構和功能的穩定性。然而,近海生態系統面臨陸源污染、氣候變化、富營養化、過度捕撈、生境喪失、無序養殖和物種入侵等多重脅迫,而且許多影響因素的作用仍在不斷加強。過去100年里,全球人口數量、工農業生產和漁業捕撈活動的快速增長對近海生態系統穩定性造成了巨大壓力,其影響前所未有。以碳、氮、磷等生源要素的生物地球化學循環過程的改變為例,大量化石燃料燃燒造成了大氣CO2濃度的快速上升,不僅導致海水溫度上升,還加劇了海洋酸化問題,并引起了海平面上升、海流改變、水體層化加強和溶解氧濃度下降等間接效應。1980—2011年,大氣中CO2含量平均每年上升1.7ppm,從2001年開始,這一速率開始上升到每年2.0ppm[8]。可以預期,大氣CO2含量上升對海水溫度和海洋酸化的影響短期內仍會持續加劇。出于化肥生產需求,從19世紀末至今,進入地球生態系統中的活性氮增加了約20倍。20世紀90年代,通過化肥施用和化石燃料燃燒等過程進入環境中的氮達到1.6億噸,遠遠超過陸地生物固氮量(1.1億噸)和海洋生物固氮量(1.4億噸)[9]。據估算,從19世紀末至今,全球活性氮入海通量增幅接近80%;到2030年,全球近海生態系統的氮通量還會再增加10%—20%。磷的生物地球化學過程也受到化肥施用、污水排放等人類生產生活活動的影響,每年經由河流從陸地輸入海洋中的溶解態磷約有400萬—600萬噸,是自然狀態下的2倍[10]。過量輸入的氮、磷營養物質加劇了近海富營養化問題,也對海洋生態系統造成了巨大的壓力。在人類活動和氣候變化等因素影響下,近百年來近海生態系統發生了許多顯著變化,許多重要生境喪失,海水溫度上升,缺氧、酸化等問題開始顯現。目前,全球50%的鹽沼濕地、35%的紅樹林、30%的珊瑚礁和29%的海草床因破壞而喪失。受全球變暖影響,海水表層水溫持續上升,加劇了水體層化現象,這會減弱營養物質交換,又可能導致中、低緯度海域初級生產力水平的下降。在近海許多海域,因富營養化導致的底層水體缺氧現象已非常普遍,對許多海洋生物,尤其是底棲經濟動物造成巨大的脅迫,甚至影響到漁業資源。海洋酸化問題則會影響到顆石藻等初級生產者以及珊瑚礁和牡蠣礁等重要生境,甚至導致食物網結構的改變。除上述變化外,更令人關注的是近海生態系統發生突發性生態災害事件的風險也在不斷增加。通常情況下,生態系統是逐漸變化的,但一旦環境因素的影響超越生態系統的承受能力,生態系統可能會突發變化,有時甚至會出現生態格局的更替現象(regimeshift),危及生態安全。在近海,與富營養化密切相關的有害藻華問題、缺氧問題,以及漁業資源的崩潰,都是生態系統的異常變化。這種大幅度、非線性的生態系統變化,一方面會造成巨大的經濟損失,另一方面也使得生態恢復的難度增加,甚至無法恢復。在我國,近海生態安全的形勢十分嚴峻[11]。大部分近海河口和海灣區域面臨著嚴重的富營養化問題,在渤海、南黃海、長江口鄰近海域、東南沿海、北部灣等海域,不同類型的有害藻華問題突出;長江口鄰近海域和黃、渤海部分近岸海區底層水體缺氧問題逐漸顯現;近海亞健康和不健康海域面積不斷增加,天然岸線不斷縮減,珊瑚礁、紅樹林以及河口區等重要資源生物的生存生境喪失。這些問題對沿海地區社會經濟發展和近海生態系統健康構成了嚴重威脅。但是,目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分,也缺少系統的評估工作,需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力,開展近海生態系統健康評估與變化預測,推進基于海洋生態系統的管理。

2未來海洋生態系統管理

2.1加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力

對近海生態系統的長期觀測和信息獲取是開展近海生態系統管理的基石。當前,我國在近海生態系統的觀測與能力建設方面已初具規模,海洋信息化水平也得到顯著提升。然而,與其他國家相比還存在相當大的提升空間。要加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力,需要系統部署,提升對重點海域的長期觀測、原位觀測和實時觀測能力,同時在機制與體制上解決海洋觀測數據共享共用的問題。近海生態安全及生態災害問題的出現是海洋生態系統結構與功能變動的體現。生態系統中的因果關系常具有滯后效應,短期研究難以揭示數年或幾十年的變化趨勢,也不能解釋這些變化的因果關系[12]。因此,獲得近海生態系統長期變化的信息對于揭示近海生態災害成因、解決近海生態安全問題極為重要。其中,甄別氣候變化與人類活動、甄別長期壓力與短期波動、甄別可調控因素與不可調控因素非常關鍵,這也屬于長期生態學的研究范疇。目前國際上知名的長期觀測網絡,如國際長期生態研究網絡(ILTER)、美國長期生態研究網絡(US-LTER)、英國環境變化監測網絡(ECN)、中國生態系統研究網絡(CERN)等,在生態系統長期變化與示范服務方面取得很多重要成果[13-15]。但是,長期生態研究網絡中與海洋相關的部分難以滿足國家解決海洋問題的需求,需要在此基礎上進一步設立國家長期觀測斷面,并開展相應的長期研究工作,這一方面日本的國家斷面、歐洲的大西洋觀測斷面、英國哈迪基金會的浮游生物連續記錄儀長期觀測等都提供了很好的先例。我國在中國生態系統研究網絡中只設有膠州灣、大亞灣、三亞灣3個海洋長期觀測站。雖然不同的部門與項目也設立有近海觀測系統,但遠不能滿足近海生態系統長期觀測和研究的需求。隨著近海生態問題的日益突出,需要基于已有觀測系統,針對近海生態安全、生態災害、近海生態系統評估等問題設立我國的國家級長期科學觀測斷面與觀測網,優選觀測指標和分析方法,并進行數據質控標準化。通過長期觀測揭示影響我國近海生態系統變動的關鍵過程,構建近海生態系統評估方法體系,提出近海生態災害防控、退化生態系統修復的措施與對策。近海生態安全問題的預警、預報具有時效性,需要在部署長期科學觀測網的基礎上,從科學和技術2個方面著力提升針對近海生態系統的實時、原位觀測能力,包括針對海洋生態系統的不同要素進行原位傳感器的研發,提升觀測精度和實時數據傳輸能力,以及對實時觀測數據的分析能力。目前針對物理海洋學要素的傳感器技術相對來說較為成熟,但是化學海洋學,特別是生物海洋學傳感器仍然存在技術瓶頸,無法滿足對海洋生態安全預警預報的需求。如何突破這些技術瓶頸,構建和完善多學科耦合的近海觀測網,對于我國近海生態安全與生態系統的管理至關重要。數據獲取和數據共享是所有學科領域共同面臨和關心的問題。由于海洋觀測的特殊性,數據的共享顯得尤為重要。美國的長期生態研究網絡采取開放的數據政策,明確地提出了如何、獲取和使用長期觀測數據,以及對數據用戶和數據提供者的要求。對于我國的海洋觀測,如何進一步優化數據管理,并提供體制與機制上的保障,確保海洋觀測數據共享共用,是需要從國家和各部門層面重點考慮的問題。綜上所述,在我國近海信息獲取方面,需要開展全局性、戰略性頂層設計,統一海洋數據標準,建立有效的海洋數據共享機制;加強立體觀測手段,開展重點區域加密觀測,傳感器網格化系統集成;建立海洋環境實時在線監測體系,實施典型生態系統的實時監測與災害預警。

2.2開展近海生態系統健康評估與預測研究

近海生態系統健康評估是海洋管理和開發利用的重要途徑。它以“生態系統途徑”為指導原則,通過科學認知,了解和掌握海洋環境的健康狀況,分析人類活動等壓力給海洋環境造成的影響,為海洋管理和決策者提供科學依據,為平衡海洋生態系統保護和海洋經濟發展之間的關系,實現對海洋環境的保護和恢復、促進海洋經濟的可持續發展提供量化的科學標準。生態系統健康研究始于20世紀70年代,近年來在河口、海灣等近海生態系統的評估中也得到了廣泛應用。圍繞近海生態系統健康評估的核心問題,如近海生態系統健康概念的定義、評估方法、評估指標以及標準等[16,17],各國政府和學者進行了理論和方法上的探索,開展了大量研究工作。相比其他生態系統,海洋生態系統邊界具有開放性,結構功能也更為復雜,不同海域的生態系統又具有特異性,加之對生態系統健康的認知差異,海洋生態系統健康定義以及評估面臨著種種困難與挑戰。近年來,近海生態系統健康研究已從單一的生態系統自身結構和功能特征[18],逐步發展成為涵蓋生態、社會、經濟、人類健康等諸多方面,以及強調海洋生態系統服務功能的多學科綜合研究[19,20]。目前,在海洋生態系統健康的評估研究和應用中,最為常用的方法有2種:指示物種法和指標體系法。指示物種法通過對海洋生態系統中一個或多個指示物種及其生理生態指標和結構功能指標的監測,對物種健康狀況進行分析,進而對整個海洋生態系統的健康狀況進行監測和評估[21]。指示物種法相對簡單,對數據量需求較低,因此在生態系統健康評估研究中較早得到應用。常用指標有生物完整性指數(IndexofBiologicalIntegrity,IBI)、Shannon-Wean-er多樣性指數、海洋生物性指數(AMarineBioticIndex,AMBI)和底棲生物指數等。但是,指示物種法也存在指示物種篩選標準不統一、對生態系統變化的指示作用不明確等問題,難以對復雜的近海生態系統健康狀態進行全面、綜合的評估。指標體系法通過對海洋生態系統不同組織水平、層面、尺度的指標進行篩選和提取,建立評估指標體系,能夠綜合反映海洋生態系統的整體健康狀況。隨著海洋生態系統健康研究的不斷深入,社會經濟、人類活動、人類健康等指標也被納入指標體系,結合海洋生態系統自身的指標,從生態系統的結構、功能、服務等不同角度出發,對海洋生態系統的健康水平和演變趨勢進行全面、綜合的評估。指標體系法在物理學、化學、生物學、生態學和毒理學等方法基礎上,利用計算機數學模擬等新技術,已成為目前海洋生態系統健康研究工作中最常用的評估方法。目前,廣泛應用于指標體系建立的主要模型方法有海洋健康指數(OceanHealthIndex,OHI),壓力-狀態-響應(Pres-sure-State-Response,PSR)概念框架及其改進框架,以及赫爾辛基委員會生態系統健康評估方法(HELCOMEco-systemHealthAssessmentTool,HOLAS)等[22-25]。近海生態系統健康評估研究在國外已有一系列成功的項目和計劃,特別是在北美、歐洲和澳大利亞有許多成功的應用案例:加拿大自20世紀90年代以來,對五大湖區生態系統健康開展了系列評估研究[26];美國環境保護署《全國近岸狀況報告》[27],對其近岸水體狀況進行評估;澳大利亞自建立河口與海洋生態環境質量評估指標系統后,又開展了“生態健康監測計劃”[28],并對大堡礁海域水質和生態系統健康進行了評估研究。歐盟的《水框架指令》提出了較完整的海洋環境評估技術指標[29],并進一步制定了《海洋戰略框架指令》,將定期海洋環境監測及評估納入動態管理進程。國內對于海洋生態系統健康評估也給予了越來越多的關注,相繼開展了一些相關的研究,并在近海多個河口、海灣等開展了生態系統健康狀況評估工作。然而國內目前近海生態系統健康評估研究中所使用的指標體系,大多是對國外已有指標體系的借鑒和引用,以及針對應用對象的適應性改造。針對我國近海生態系統特征的本土化指標體系的建設仍在探索階段,海洋生態系統健康評估的理論、方法和驗證研究仍需要進一步完善和發展。近海生態系統健康研究需要進一步深入地了解人類壓力、全球變化與海洋生態系統結構與功能演變之間的關系,建立更綜合、全面的海洋生態系統健康評估體制,利用更有效的生態系統評估、預測模型來支持更有效的管理決策,了解恢復生態結構功能的重建機制和方法,并通過有效的保護政策來保證海洋生態系統的服務功能。

2.3推行基于生態系統的海洋管理

基于生態系統的管理(EBM)最早于20世紀60年代提出,其基本理念是從生態、系統和平衡的角度思考解決環境資源問題。這一理念的提出是科學家對全球規模的生態、環境和資源危機的一種響應,作為生態學、環境科學和資源科學的復合領域,自然科學、人文科學和技術科學的新型交叉學科,不僅具有豐富的科學內涵,更具有迫切的社會需求和廣闊的應用前景[12]。20世紀80年代,基于生態系統的管理在基礎理論和應用實踐方面都得到了一定發展,逐漸形成了完整的理論-方法-模式體系[30,31]。在此基礎上,1992年的里約熱內盧聯合國環境與發展大會(UNCED)提出要從整個生態系統來管理海洋資源和人類的海洋開發活動,促進沿岸和近海環境綜合管理及持續利用,形成了基于生態系統的海洋管理理念。Long等人[32]對基于生態系統的海洋管理的發展簡史予以了概括,并提出了基于生態系統的海洋管理的15個原則。綜合上述理念,基于生態系統的海洋管理的基本內涵是充分考慮海洋生態系統的整體性與內在關聯性,在科學認知海洋生態系統結構與功能的基礎上,對海洋開發活動、海域使用進行全面管理,以保護海洋健康和維持其生態系統服務功能,實現海洋資源的可持續利用和海洋經濟的可持續發展。20余年來,基于生態系統的海洋管理逐漸被世界各國普遍接受并得以迅速發展。國際上已有不少成功案例可以借鑒。澳大利亞于1998年出臺了《澳大利亞海洋政策》,成為基于生態系統的海洋管理的典范[33]。美國的一系列國家海洋政策報告都高度重視基于生態系統的海洋管理,相關的政策文件如《21世紀海洋藍圖》《美國海洋行動計劃》等[34]。與此同時,一系列的基于生態系統的海洋管理研究得以開展,這些研究涵蓋了不同的國家、海域、學科領域,在海洋生態系統健康評估、模式的研發、政策的制定方面給予了重要支撐。其中,基于生態系統的漁業管理[35-38]、基于生態系統的海岸帶管理[39,40]、海洋空間規劃[41-43]等方面研究進展尤為突出,為我國實施基于生態系統的海洋管理提供了很好的借鑒。生態系統的結構與功能相互依存、相互制約。任何特定生態系統的管理都要與特定的生態系統特點相一致,全球性的評估并不能滿足國家和亞區域尺度決策者的需要[12],一個國家的評估結果也無法用于其他國家的政府決策。因此,要綜合管控我國近海生態系統,必須發展基于我國近海的生態系統管理策略。我國已經高度認識加強海洋生態系統的保護和修復對于維持海洋資源的可持續開發利用的重要性。在國務院的《全國海洋主體功能區規劃》中,針對我國海域資源開發利用存在的五大問題,明確提出要尊重自然,樹立敬畏海洋、保護海洋的理念,把開發活動嚴格限制在海洋資源環境承載能力的范圍之內,堅持點上開發、面上保護,確保海洋生態系統健康狀況得到改善,海洋生態服務功能得到增強,沿海岸線受損生態得到修復與整治[44]。與此相適應,我國學者近年來對基于生態系統的海洋管理也開展了理念的推廣與科學研究。研究海域涉及到天津近海、膠州灣、萊州灣、江蘇近海、黃海、東海等區域[45-48],主要側重于圍墾和漁業的影響以及基于上述問題的海洋生態系統管理。這表明我國對于基于生態系統的海洋管理開始得到重視,但總體上看,我國尚未建立基于生態系統的海洋管理體系。

鑒于此,針對當前我國近海迫切需要解決的生態安全與生態災害問題,需要在觀測、研究、評估的基礎上,選取典型海域,構建近海生物(漁業)資源可持續發展與管理示范工程,沿岸重大工程設施的海洋安全示范工程,近海生態災害預測、預報與防控示范工程,提高重大海洋事務決策的科學性、精準性和時效性。在示范工程的基礎上,進一步推進整個近海生態系統風險評估智能專家系統的構建與應用,基于海洋大數據服務基礎平臺的建設,建立一套適用于中國近海生態系統健康評估的模式,針對生物資源以及有害藻華、低氧、水母暴發等生態災害,形成高效、智能的觀測、預警系統,與沿海地區政府部門和大型企業密切合作,推進觀測資料和模擬結果的實時共享,支撐高效、智能的海洋生態安全管理系統,提升我國近海資源開發利用、近海生態環境保護、基于海洋生態系統管理的綜合能力。

作者:孫曉霞 于仁成 胡仔園 單位:中國科學院海洋研究所 中國科學院大學

參考文獻

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海洋生態系統的作用范文2

關鍵詞:潮間帶;潮間帶生態系統;灘涂養殖;渤海灣;生態浮島

中圖分類號:P901 文獻標識碼:A

在地球表面,海洋的覆蓋面積達到了70.8%。海洋是生命的搖籃,它為生命的誕生進化與繁衍提供了條件;海洋是風雨的故鄉,它在控制和調節全球氣候方面發揮有重要的作用。海洋是眾多生命體共同的家園,這些生命體構共同構成了穩定的海洋生態系統。但隨著人類科學技術的不斷發展,人類對各種資源和空間的占有達到了空前的地步,對海洋的破壞與日俱增。因此,更好的保護海洋環境是人類共同的使命。

一、海陸邊緣環境

(一)從傳統的灘涂到潮間帶

灘涂自古便是人類向海洋索取的重要媒介,它是把海洋與人類緊密連接的紐帶,同時也是整個海洋生態系統中最為敏感和脆弱的部分。灘涂在地貌學上被稱為潮間帶,潮間帶即是指大潮期的最位和大潮期的最低潮位間的海岸,也就是海水漲至最高時所淹沒的地方開始至潮水退到最低時露出水面的范圍。潮間帶以上,海浪的水滴可以達到的海岸,稱為潮上帶。潮間帶以下,向海延伸至約三十公尺深的地帶,稱其為亞潮帶。

(二) 潮間帶生態系統

潮間帶生態系統,即最低潮線與最大線間的海陸交互地帶與其間生存的生物組成的生態系統。潮間帶時而被水淹沒,時而又暴露出地表,環境變化大,水動力強。受這種特殊環境條件的影響,潮間帶生物稀少。潮間帶生態系統有著其敏感和脆弱的特點。

2.渤海灣海洋環境破壞的影響

(1) 渤海灣自然環境

渤海灣是中國三大海灣之一,位于渤海西部。北起河北省樂亭縣大清河口,南到山東省黃河口,有薊運河、海河等河流注入。海底地形大致自南向北,自岸向海傾斜,沉積物主要為細顆粒的粉砂與淤泥。渤海灣中有豐富的石油儲藏。其北部是著名的旅游和度假區,西部塘沽是重要港口。渤海灣灘涂廣闊,潮間帶寬達3~7.3公里,淤泥灘蓄水條件好,利于鹽業開發。長蘆鹽區是中國最大鹽場,鹽產量占全國的1/3弱。另外,渤海灣,尤其在河口附近,浮游生物和底棲生物多,為魚蝦洄游、索餌、產卵的良好場所,出產多種魚、蝦、蟹、貝。

(2)渤海灣突出環境問題

當下渤海灣潮間帶主要存在以下幾個問題:第一,灘涂養殖盛行,大面積的密集養殖對海洋生態系統造成了破壞;第二,密集的灘涂養殖在用地上與傳統的曬鹽行業形成了沖用地突,大量依賴灘涂生存的水鳥沒有棲息空間;第三,大量的海產垃圾(以牡蠣殼和各種貝殼為主)對海岸環境和居民生活造成影響;第四,嚴重的石油泄漏對渤海灣造成嚴重的污染,經大量漁民證實,油污擴散范圍到達灘涂。

其次,灘涂養殖指利用潮間帶和低潮線以內的水域,直接或經整治、改造后從事海水養殖、增殖和護養、管養、栽培。近幾年來,隨著沿海灘涂圈海圍池養殖增多,灘涂圈養池是一種常見的養殖方法。圈養池一般為矩形混凝土結構,其內部用鏟車鏟除池底淤泥,以便在退潮后能保證池內有足夠的水深。這種圍堰建設會極大的改變原來的環境,可能對沿岸潮間帶生態系統構成巨大的壓力。對當地原有的生物群落和生態系統穩定性造成極大的威脅。

另外, 石油泄漏對海洋生態環境的危害較大。2011年中海油渤海灣漏油事件的發生震驚全國。渤海灣是中海油的主產區,漏油事件發生在蓬萊19-3油田,漏油致840平方公里海域水質污染,對周邊海域造成了嚴重污染,對海洋生態系統造成了嚴重的污染和破壞。

潮間帶景觀規劃設計改善海洋環境

(1)海上漁村緩解灘涂用地沖突

在中國南方的某些沿海海灣,分布著一些在近海上漂浮的漁村,被稱為海上漁村。海上漁村是由許多漂浮的房屋和構架連接在一起構成的,這樣的漁村上面可供漁民日常生活習作,水下部分則可以建立立體的多層次的水產養殖。這樣的養殖方式解放了灘涂用地限制,不會對灘涂造成破壞,還可以充分利用縱向的海洋空間。

(2) 生態浮島對于改善海洋環境的原理和效果

人工浮島是人工島的一種,可以漂浮于水面或者海洋表面,提供拓展空間。生態浮島是專門為改善生態環境設計的。浮島植物不僅營造了水面的景觀,而且在進行光合作用的同時,吸收二氧化碳并釋放氧氣,同時可以凈化空氣;植物在生的長過程中有蒸騰作用,蒸騰作用通過植物的氣孔蒸發水分,調節環境溫度。因此,生態浮島植物的光合作用與蒸騰作用能夠調節水面的微氣候,這種良好的微氣候非常適宜于鳥類等的棲息。生態浮島將高等水生植物栽植到富營養化水域中,并通過植物的根的系吸收或吸附作用,削減水體中的氮、磷及有機污染物質等,從而凈化水質。同時,通過收獲植物的方法,將水體中的富營養物質搬離水體,改善水質,創造良好的水環境。利用生態浮島的這種特性,可以緩解密集灘涂養殖帶來的赤潮問題。

(3) 牡蠣對改善海洋環境的作用

牡蠣在水體食物鏈中,既是鳳尾魚、刀魚等經濟魚類的天然餌料,又是藻類等浮游生物的捕食者,將它們置身于富營養化的海水中,凈化水質、防止赤潮,一舉兩得。澳洲科學家最新的研究成果表明,牡蠣的外殼能夠為牡蠣幼體的生長提供了理想環境,也是藻類與浮游生物生長繁衍理想的港灣。對于牡蠣的繁衍而言,牡蠣的外殼是最理想的載體。這樣就可以將難以處理的貝殼垃圾變廢為寶,把牡蠣殼回收利用,制作成天然的牡蠣礁。牡蠣礁沉入海底后,隨著牡蠣的繁衍生長,牡蠣礁不斷被加固,擴充,逐漸形成海底森林,改善、恢復海洋生態環境。

(4)潮間帶景觀設想

受到海上漁村和生態浮島形式的啟發,對潮間帶的景觀規劃提出了設想??梢栽诔遍g帶亞潮帶按科學的海產養殖分布范圍,設置一些生態浮島。這些生態浮島一來有效地改善海水富營養問題,再者為水鳥提供棲息場所。由于潮間帶的風速較大,初步估算海面風俗可達到6-7米/秒,這樣就對生態浮島的固定提出了要求。利用高密度輕量化的材質隨即設計成不規則的模塊,這種模塊質量輕,漂浮力強,在強力作用下不會對人體造成嚴重傷害。把這些模塊編組并連接起來,分布在生態浮島的周圍,對生態浮島間起連接的作用。效仿海上漁村的做法,浮島連成片,來抵御風浪。

將加工好的牡蠣礁沉到海底,由牡蠣的繁衍生長不斷被加固,被擴大,發揮改善海洋環境的功效。渤海灣洋流特征是表層水向內流動,底層水向外流動。這樣底層洋流就帶著魚類需要的浮游生物和牡蠣幼體涌向海灣外,從而吸引魚類游向海灣。同時,大量的藻類與浮游生物也為人工漁業提供了天然養分。海底、海面的景觀效果同樣重要。在這些浮島水下部分,可進行立體化多層次水產養殖。

潮間帶景觀設計在當前人類社會大發展下,更好的銜接海洋和陸地,目的是想改善并逐步恢復海洋生態系統。這樣的設計對于突發的自然災害也有抵御救援的作用,當災害(臺風,海嘯)來襲時,在強大的外力作用下,群組被打碎為一個個的各具功能性的單體。這些連接固定生態浮島的輕量化模塊漂浮力強,彈性韌性好,在強大外力作用下不會造成大的沖擊傷害。在強大的自然力作用下,災害洋流方向是有海洋向陸地流動的,海水會載著這些模塊沖向陸地,充當究生平臺。受災的居民可以抓住模塊,等待救援。

參考文獻:

郭忠玲,趙秀海.保護生物學概論[M].北京:中國林業出版社,2003.

《中國海岸帶生物》編寫組.中國海岸帶生物[M].北京:海洋出版社,1996.

海洋生態系統的作用范文3

關鍵詞:生態學;生態系統;實驗

課題研究的目的為在有限封閉水體內形成較穩定且較具觀賞性的海洋生態系統,并在人工調節非生物因素的情況下保持其穩定性。穩定性方面形成多條食物鏈以構成食物網,保證形成的生態系統不至于太過脆弱;持續性方面在人工干預非生物因素的條件下,形成的生態系統可持續正常運轉至少一月;觀賞性方面成型的生態系統有較強的觀賞性。研究背景為:2011年我校設立了一個大型海洋水族箱,但因缺乏管理而逐漸荒廢,全世界水族愛好者都在探尋人工模擬小型海洋生態系統的方法。

一、研究思路

1.發現問題

學?,F有大型水族箱因無人管理已經荒廢。

2.課題化

將實際問題(水族箱荒廢)轉化為課題(人工模擬小型海洋生態系統)。

3.制訂計劃

第一階段:收集資料;

第二階段:制定計劃;

第三階段:實施計劃;

第四階段:分析總結。

4.解決問題

經過綜合治理,水族箱已形成較穩定的小型生態系統。

二、生態系統各部分組成

1.非生物因素

(1)溫度

水族箱中確定的大部分生物適應溫度處于20攝氏度至24攝氏度之間,因此在青島地區無需考慮制冷問題。通過加裝1000瓦特功率的加熱棒,并配合使用微電腦智能溫度控制系統,可將水體溫度穩定控制在22攝氏度至24攝氏度之間。

(2)鹽度

水族箱內生物為海水生物,所需鹽度為1.024,通過換水,添加海水素等方式逐步調節鹽度,使之達到預期值。

(3)酸堿度

通過加入水質穩定劑,有效穩定水體酸堿度,pH值由弱酸性改變至中性。

2.生物因素

(1)生產者――紅泥藻

紅泥藻在生物分類中屬于原核生物界中的藍綠藻門,在地球上已經存在超過35億年,遍布地球上任何角落。養分的多寡、光線的強弱及光譜等均為影響顏色的因素。從另一個角度來看,藍綠藻中有葉綠素、藻藍素、藻紅素等,會影響其顏色呈現的主要就是藻紅素的多寡。藍綠藻所能吸收利用的食物種類很廣,所有無機鹽(PO4,NO3,NH4等)及有機物都能被其吸收轉換成能源。但是這種生物在藻類及植物出現后,生存競爭下通常只會出現在有機溶解物(DOM)高的水域,因為藻類及植物對無機鹽的吸收更有效率,相反的藍綠藻通常會在有機溶解物過剩的水中大量繁殖,藍綠藻通常也是用來判斷水中有機污染的指標生物,有機污染物多時,藻類與植物也會無法存活,因為水中的毒性太強了。藍綠藻的這種特性很像異營菌類,能將有機物分解轉換成無機鹽類。菌類無法再使用無機鹽類,但是這種生物可以繼續利用。因此,當水中有機溶解物已經短缺時,這種生物還能活上很久,直到養分被其他生物吸收完畢為止(藍綠藻不是直接進食有機物,而是將其分解成無機物后再吸收利用)。而當水中缺乏氮素時,藍綠藻還可以將水中溶解的氮氣(N2)轉換成NH4(固氮作用),以形成其快速繁殖所需的養分。當藍綠藻缺乏某些元素時都有能力尋找其他替代元素,因此生存能力、環境適應力與繁殖力極強。光照的長短、波長都會影響藍綠藻的生存,強光下一般都會被藻類等生物所占據,因此弱光中較容易看到這類生物。而影響最大的首推波長的影響。一般來說,在波長560nm以下的藍光、綠光、紫光對其光合作用沒有助益,560nm~700nm之間的光照只要一點點就足以讓這類生物暴增,長光照對藍綠藻的生命周期延續有很大的影響,24h的光照下生長最旺,藍綠藻每20分鐘分裂一次,24小時后就會有2^72(2的72次方)個個體,大概是4.7*10^21個,這種分裂速度實在太恐怖了!在每日只有8~10小時的光照下較不會形成其生長優勢,較能維持缸中的生態平衡。

紅泥藻絕大多數的情形下只會出現在水流緩慢的地方。其實在水流強的地方依舊能生長,水流緩慢的地區代表該處容易形成有機物沉積區,這些沉積區提供紅泥藻源源不絕的食物來源,因此紅泥藻特別喜歡長在水流差的地方。水流還會影響其抗紫外線的能力,因為水流會帶走其上方的氣泡,這些氣泡是幫助其抗紫外線或強光的屏障,不過某些種類卻又不受影響。

(2)消費者

①條石鯛。條石鯛主要分布在我國福建、廣東、浙江等海水較深的清水、太平洋和印度洋沿岸,大部分棲息在溫帶、亞熱帶水域。溫熱帶沿近海魚類,棲于巖礁區。肉食性,齒銳利,可咬碎貝類或海膽等堅硬的外殼。產下的卵一日半即孵化,幼魚在大洋中成長,隨著海藻漂移。長大后則在海岸邊生活,分布于太平洋區。條石鯛體延長而呈長卵圓形,側扁而高。頭小,前端鈍尖。吻短,眼大,側位,上頜達眼之前緣下方。頜齒愈合成鸚鵡喙嘴狀,鋤骨無齒。前鰓蓋骨后緣具鋸齒;鰓蓋骨上具1扁小棘。體被細小櫛鱗,吻部無鱗,頰部具鱗,各鰭基底均被小鱗;背鰭及臀鰭基底均具鱗鞘;側線完全,與背緣平行。背鰭單一,硬棘部和軟條部間具缺刻,硬棘XII,軟條數16;臀鰭硬棘III,軟條數13;尾鰭內凹形。體黃褐色,含體側及頭部眼帶,共有7條黑色橫帶。胸鰭、腹鰭黑色;余鰭較淡而有黑緣。

②細刺魚。細刺魚分布于太平洋區,該物種的模式產地在日本。細刺魚體呈卵圓形,側扁。頭甚小而眼較大。體金黃色,體側有4~6條較寬的黑褐色縱帶,形成黃黑相間的明顯對比。體被小型弱櫛鱗,背鰭和臀鰭基部亦被小鱗所形成的鱗鞘。齒刷毛狀,尖銳,腭骨一般有齒。鰓膜連合,跨越喉峽部。背鰭硬棘10~11枚、軟條17~18枚;臀鰭硬棘3枚、軟條14~16枚。側線鱗片數56至60枚。體長可達16厘米。細刺魚常三五成群在低潮線下之淺水巖礁或珊瑚礁覓食,一般生活在水深0~10米的水域,很少離岸太遠,潮池也可發現其幼魚。幼魚以浮游生物為食,成魚以底棲生物為食,屬于近海暖溫性魚類。

③多齒新米蝦。多齒新米蝦(學名:Neocaridina denticulate),是指蝦科新米蝦屬的一個品種,與其他多種蝦類同被稱為“黑殼蝦”,屬于淡水蝦,生活在干凈的溪流里。常用來被當作清除藻類的蝦類,但清藻功力不敵大和藻蝦。

(3)分解者

①硝化細菌。硝化細菌屬于自養性細菌,包括兩種完全不同的代謝群:亞硝酸菌屬(nitrosomonas)及硝酸菌屬(nitrobacter),它們包括形態互異的桿菌、球菌和螺旋菌。亞硝酸菌包括亞硝化單胞菌屬、亞硝化球菌屬、亞硝化螺菌屬和亞硝化葉菌屬中的細菌。硝酸菌包括硝化桿菌屬、硝化球菌屬和硝化囊菌屬中的細菌。兩類菌均為專性好氣菌,在氧化過程中均以氧作為最終電子受體。大多數為專性化能自養型,不能在有機培養基上生長,例如亞硝化單胞菌(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌(Ni-trosospira)、亞硝化球菌(Nitrosococcus)、亞硝化葉菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等。只有少數為兼性自養型,也能在某些有機培養基上生長,例如維氏硝化桿菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。從形態上看,也有多樣,如球形、桿狀、螺旋形等,但均為無芽孢的革蘭氏陰性菌;有些有鞭毛能運動,如亞硝化葉菌,借周身鞭毛運動;有些無鞭毛不能運動,如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中,有些菌僅發現于海水中,例如硝化球菌、硝化刺菌。

②亞硝酸細菌(又稱氨氧化菌),將氨氧化成亞硝酸。反應式:2NH3+3O22HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。硝酸細菌(又稱亞硝酸氧化菌),將亞硝酸氧化成硝酸。反應式:HNO2+1/2O2= HNO3,-G=18kcal。這兩類菌能分別從以上氧化過程中獲得生長所需要的能量,但其能量利用率不高,故生長較緩慢,其平均代時(即細菌繁殖一代所需要的時間)在10小時以上。硝化細菌在自然界氮素循環中具有重要作用。這兩類菌通常生活在一起,避免了亞硝酸鹽在土壤中的積累,有利于機體正常生長。土壤中的氨或銨鹽必須在以上兩類細菌的共同作用下才能轉變為硝酸鹽,從而增加植物可利用的氮素營養。時至今日,人們尚未發現一種硝化細菌能夠直接把氨轉變成硝酸,所以說,硝化作用必須通過這兩類菌的共同作用才能完成。我們知道,亞硝酸對于人體來說是有害的,這是因為亞硝酸與一些金屬離子結合以后可以形成亞硝酸鹽,而亞硝酸鹽又可以和胺類物質結合,形成具有強烈致癌作用的亞硝胺。然而,土壤中的亞硝酸轉變成硝酸后,很容易形成硝酸鹽,從而成為可以被植物吸收利用的營養物質。在硝化細菌的作用下,土壤中往往出現較多的酸性物質。這些酸性物質可以提高多種磷肥在土壤中的速效性和持久性,可以防治馬鈴薯瘡痂病等植物病害,甚至可以使堿性土壤得到一定程度的改良。所以說,硝化細菌與人類的關系十分密切。農業上可通過深耕、松土提高細菌活力,從而增加土壤肥力。但硝酸鹽也極易通過土壤滲漏進入地下水,成為一種潛在的污染源,造成對人類健康的威脅。因此農業上既可采用深耕、松土的方法提高細菌活力,亦可通過用施入氮肥增效劑(即硝化抑制劑),以降低土壤硝化細菌的活動,減低土壤氮肥的損失和對環境的污染。

海洋生態系統的作用范文4

鯊魚和我們平時吃的魚類是一樣的嗎?

魚類可以分為兩大類――軟骨魚類和硬骨魚類,鯊魚是屬于軟骨魚類。鯊魚體內是沒有硬骨的,這說明它在進化史中屬于比較古老的物種,而進化史比較靠近現代物種的體內都是硬骨。像我們人類,大部分骨骼是硬骨,但是我們有一些軟骨的殘留,比如膝蓋,很多人到老年的時候會有關節痛的問題,這就是因為一些軟骨被劇烈地磨損以后,硬骨和硬骨發生了直接的接觸,會產生摩擦,導致身體關節的疼痛。但是軟骨是有彈性的,能夠承受一定的壓力,同時具有一定的支持和保護作用。

鯊魚的歷史非常久遠,比恐龍要遠得多的多,恐龍當它曾曾曾孫子都不夠。鯊魚最早出現是4.08億年前的上泥盆紀,代表物種是裂口鯊。到泥盆紀末期,其他的鯊魚開始出現,而且那個時候的鯊魚跟現在的鯊魚已經長得非常相似。一直在人類出現之前,它們還是生活得蠻好的。

鯊魚身體堅硬,肌肉很發達,所以很多人不愿意吃鯊魚肉,但在我們這個地方還是有吃鯊魚肉的飲食習慣,比如福建省,咱們知道福建省的人特別愛吃魚丸,他們拿鯊魚肉做魚丸湯或者魚丸粥,因為鯊魚的肌肉特質用來做魚丸非常有彈性,口感非常好。鯊魚大部分體型呈紡錘形,所以游泳速度相對快一點。口鼻部分因種類有所不同,有尖型的口鼻,如灰鯖鯊和大白鯊前面是尖型,也有大而圓的,例如虎紋鯊的頭呈扁平狀,這是頭的形狀。鯊魚有垂直向上的尾鰭,剛才講過軟骨魚類、硬骨魚類的區別,其中尾鰭是一個區別。大部分種類的尾鰭,上部遠遠大于下部,就是上面大,下面小,而且鯊魚全身是由軟骨魚類構成的脊柱,一直延伸到尾部,這是鯊魚的體型特征。

很多人以前都吃過魚肝油,魚肝油最早是從鯊魚的肝里提煉出來的。鯊魚有非常大的肝。為什么會這么大?因為它需要在海洋中保持浮力,肝可以使它在海洋當中保持相對的平衡。鯊魚的肝臟含有很多油脂,而油脂可以保持鯊魚在水中的浮力,鯊魚的肝臟占整條鯊魚體重的1/5以上。

鯊魚吃什么呢?只吃肉嗎?鯊魚吃的東西還是挺多的,不同的鯊魚吃的食物差距很大,有的吃一些小蝦等浮游動物,比如鯨鯊和能鯊是吃浮游生物。越是大的鯊魚經常吃的東西越小,就跟我們陸生動物很像,比如說大象,大象反而吃草,不吃一些肉食性的食物。當然多數的鯊魚是吃魚類的,有些鯊魚也獵食各種海洋哺乳動物,會吃一些海獅、海豹,這類海洋哺乳動物,有時候還吃鯨魚。

鯊魚處在海洋食物鏈的最頂層,對調節海洋生態系統起著重要作用

下面重點介紹一下鯨鯊。鯨鯊是海洋當中最大的魚類,甚至可以說是最大的動物,鯨類最多長到20米,鯨鯊可以長到20米,它俗名叫豆腐鯊、大憨鯊,主要分布于溫帶及熱帶海域沿岸或海洋,主要在表層巡游,以動物性的浮游生物、甲殼類和烏賊等為食,很多人到澳大利亞、馬爾代夫去跟鯨鯊一起游泳,因為它很溫順。這種鯊魚被認為出現在約6000萬年前,生活在熱帶和亞熱帶海域,大約的壽命是70-100年,算長壽的了,但我認為大部分鯨鯊活不到那么久,因為還沒活到70歲就被人類捕殺掉了。

隨著近年來漁業捕撈技術的進步,人類在海上的活動能力大大加強,鯨鯊的種群數量呈大幅減少的趨勢。2002年,鯨鯊被列入世界自然保護的紅色名錄,同年被列為瀕危野生動植物種貿易國際公約的附錄二。我國的鯨鯊也面臨嚴重的威脅,我們做過調查,一年大概有1000頭鯨鯊遭到非法捕殺。尤其是最近幾年捕殺的數量上升得很快。為什么會這樣?原來臺灣捕殺過很多鯨鯊,從2005年開始臺灣禁止捕殺鯨鯊,漏網的鯨鯊雖然逃脫了臺灣漁民的黑手,又落入了內地漁民的白手。我們大陸的漁民太厲害了,天網恢恢疏而不漏,所有的海洋生物到了他們手里很難幸免。

下面講一下大白鯊,這個大家印象非常深,因為它的牙齒非常鋒利,看起來非常嚇人,又叫食人鯊,又叫白死鯊,大型進攻性鯊魚,分布于各大洋熱帶及溫帶區。它的食物非常多,包括魚類包括海鳥海獅,但是它是不吃人類的,除了個別時候對人類產生好奇心的時候,親密接觸的時候,對我們造成一些不必要的傷害。

白鯊以好奇心聞名,它很好奇,經常要學習,通過啃咬的方式去探索不熟悉的目標,比方它不會拿手去摸你一下,它通過嘴跟你進行親密的接觸,咬一咬是什么東西。由于它長著恐怖的鋒利的牙齒,善意的一口,對你來說可能就是致命的一吻,可以輕易導致人類的死亡。它游泳速度很快,可達到接近70公里每小時,它喜歡吃的一些食物有海豹、海獅,偶爾也吃一些海豚,因為海豹、海獅脂肪含量非常高很有營養,所以它們特別喜歡吃海豹、海獅。

2002年,大白鯊也被列入紅色名錄,在澳大利亞它被當作二級動物來保護,所以也是一種瀕危的狀態。

鯊魚正面臨全球性的資源衰退,有30%瀕臨滅絕,最嚴重的是西北大西洋的錘頭雙髻鯊數量已經下降80%-90%,大白鯊下降79%,這是由于對鯊魚鰭、鯊魚肉、鯊魚軟骨的需求量迅速增長。從20世紀80年代開始,世界各地的鯊魚都存在了過度捕撈的問題。

鯊魚對海洋生態系統有著至關重要的作用,一般的鯊魚生長慢、壽命長,到達性成熟的時間很晚,產生下一代的數量也很少。而且,多數鯊魚處在海洋生態系統食物鏈的最頂層,進化得很好,我們人類可以假設自己處在最頂層,但是人類出現的歷史是很短暫的,在整個生物史當中是一個非常短暫的過客,而鯊魚會一直存在下去。當然人類希望自己生存得更長久一些,這就是我們做動物保護,做環境保護的目的之一。鯊魚因為處在食物鏈的最頂層,對調節位于下層物種的種群規模起著重要作用,一旦鯊魚被消滅或者數量銳減,整個海洋生態系統的生態結構會發生改變,食物鏈的結構也會發生改變,海洋生態系統將會受到嚴重破壞。

魚翅交易年殺數億鯊魚,養護資源勢在必行

鯊魚的作用受到限制,主要是因為魚翅貿易,全球每年大概大約捕殺2.6-7.3億頭鯊魚進行魚翅貿易,每年貿易量121-229萬噸。在我們國家鯊魚的魚翅貿易通過香港轉口貿易多一點,最近幾年內地的貿易也多了起來,香港一年的貿易量達到3000噸左右,而全中國魚翅貿易的數量,每年達4-7千噸,產值是每年4-5個億美元,所以說中國有著一個非常宏大的鯊魚加工業。

魚翅貿易需求的擴大,導致鯊魚資源過度的捕撈。實際上,魚翅貿易是一種浪費型漁業,因為鯊魚肉賣不出高價,大部分漁民把鯊魚肉扔掉,只留鯊魚翅。聯合國提倡鯊魚的全部利用,魚肉魚翅都要加以利用,尤其魚翅是寶貴的蛋白質應該適度地利用,在保護資源的前提下,適度利用鯊魚的魚肉資源。

其實其他方式同樣可以為鯊魚業帶來利潤,比如鯊魚的觀賞業,這已經成為許多國家的收入來源。在馬爾代夫,騎鯊魚潛水的方式可以帶來每條3萬美元的收入,而捕殺一條鯊魚只能賣32美元,澳大利亞的海洋公園效仿該做法,每年多了1000萬美元的收入。

怎么做,才能保護鯊魚?我認為:

海洋生態系統的作用范文5

關鍵詞:生態系統健康;生態恢復;生態修復;生態重建;生態工程

中圖分類號:F205文獻標識碼: A

1生態系統健康及其診斷

1.1 生態系統健康的提出及涵義

從生態系統觀點出發,一個健康的生態系統是穩定和可持續的,能夠維持其組織機構、自給及對脅迫的恢復力;從人類需求考慮,健康的生態系統能提供維持生態系統服務能力等。所以,,健康的生態系統不僅在生態學意義上是健康的,而且有利于社會經濟的發展,并能維持人類群體的健康。

1.2 生態系統健康的類型

1.2.1 生態系統健康為一級區

生態組織結構十分完整合理,系統活力極強,外界壓力小,無生態異常出現,生態系統的生態功能極其完善,系統極其穩定,處于可持續狀態。

1.2.2 生態系統較健康為二級區

生態組織結構合理,系統活力較強,外界壓力較小,無生態異常,生態系統的生態功能較完善,系統尚穩定,處于可持續狀態。

1.2.3 生態系統亞健康為三級區

生態組織結構完整,具有一定的生態系統活力,外界壓力較大,接近生態閾值,系統尚穩定,但敏感地帶多,已有少量的生態異常出現,可發揮基本的生態功能,生態系統尚可維持。

1.2.4 生態系統不健康為四級區

生態組織結構出現缺陷,系統活力較低,外界壓力大,生態異常較多,生態功能已經不能滿足維持生態需要,生態系統已經退化。

1.2.5 生態系統患病為五級區

生態組織結構極不完整合理,自然植被被斑塊破碎化嚴重,活力極低,出現大面積的生態異常區,生態系統已經惡化。

2生態恢復及其類型與相應的生態工程

2.1 生態恢復的含義

國際恢復生態學會提出以下三個定義:①生態恢復是修復被人類損壞的原生生態系統的多樣性的動態過程;②生態恢復是維持生態系統健康及更新的過程;③生態恢復是幫助生態整合的恢復和管理過程的科學,生態系統整合性包括生物多樣性、生態過程的結構、區域及歷史情況、可持續的社會實踐等廣泛的范圍。

2.2 生態恢復的類型與相應的生態工程

2.2.1 生態預防和自然保護區

生態良好區域及重要生態功能區采取生態預防,要充分保護和利用生態系統的抵抗力,建立自己自然保護區是最有效的保護形式。

2.2.2 自然恢復與封育

自然生態系統的進化具有可持續性,就是因為其具有一定的依靠自身力量實現生態自我恢復的能力。天然的生態系統已受到人為干擾影響,但其受害只要是不超負荷的,壓力和干擾被解除后,就可以逐步恢復其結構和功能。對此區域,要重視自然封育,充分利用生態系統的天然恢復能力。因此,“自然恢復”就是依靠自然演替來恢復已退化的生態系統。

2.2.3 生態修復與補播、放流

如果生態系統的受害是超負荷的,在解除干擾或減輕干擾的情況下,只依靠自然過程并不能使系統恢復到初始狀態,這就必須采取人為的措施幫助恢復其組織機構和功能。自然生態系統生態修復的主要措施是施以人工更新或人工促進更新,如草場的補播改良;在更新能力缺乏的林地應用飛播補植一些樹種;在沿海及江湖實施人工放流生物幼苗等。

2.2.4 生態重建與人工生態工程

生態恢復最本質的目的就是恢復生態系統的必要功能并達到系統自己能夠維持的狀態。當自然生態系統的組織機構和功能受到嚴重干擾和破壞,依靠自然演替恢復或生態修復都不可能使生態系統恢復到原始狀態時,對這樣的區域就必須進行人工生態設計,實行生態重建。如對嚴重退化的草場,可以引進適合當地氣候的草種,通過建設人工草場增加地面的植被覆蓋,在此基礎上在進行更進一步的改良;在宜林荒山、荒坡、荒灘、則可營造人工林,增加森林覆蓋率,改善生態環境;

3生態系統健康與生態恢復及工程的相應關系

3.1 生態系統健康采取生態預防、建立自然保護區等措施

自然生態系統處于健康狀態,應當充分利用和保護其抵抗力,采取生態預防的對策,如建立自然保護區、森林公園、濕地公園或重要生態功能保護區等。

3.2生態系統較健康采取自然恢復、實施封育措施

自然生態系統處于較健康的狀態,應當充分發揮、利用和保護其恢復力,采取自然恢復的對策,實施封育措施;森林生態系統處于較健康狀態,應當采取封山育林的措施;草原生態系統處于較健康狀態,應當采取草原封育的措施;荒漠生態系統處于較健康狀態,也應當采取封育的措施;海洋和海岸生態系統及陸地水生生態系統處于較健康狀態,則應采取禁漁或季節性禁漁的措施;濕地生態系統處于較健康狀態時也應采取相應的封育措施。

3.3生態系統亞健康狀態采取生態修復,實施補播、放流等措施

自然生態系統處于亞健康狀態,應當采取生態修復,實施補播、放流等措施。森林生態系統處于亞健康狀態,應采取飛播造林措施;草原生態系統處于亞健康狀態,應采取補播、飛播牧草等措施;海洋生態系統和陸地水生生態系統處于亞健康狀態,則采取放流的措施。近年來我國在沿海和一些河流、湖泊都采取了放流措施。

3.4生態系統不健康或患病,采取生態重建方式

自然生態系統處于不健康狀態或患病狀態,其恢復力已很弱或沒有,因此必須依靠人為的作用使生態系統重建,就是說要采取生態重建的對策,采取建設人工林、人工草場、人工濕地、人工綠洲等工程措施。

4結論

4.1 各種生態系統的健康與生態恢復及工程的關系不盡相同

各種生態系統的健康與生態恢復及工程的關系大同小異,又不盡相同。如荒漠生態系統處于不健康或患病狀態,不同于森林、草原生態系統采取生態重建對策和建設人工林、人工草原的措施,而是采取自然恢復與封育的措施即可;海洋生態系統和陸地水生生態系統處于不健康或患病的情況下也很難采取生態重建及建設人工生態系統的對策,而往往采取自然恢復和生態修復的對策及休漁與放流的措施。

4.2生態監測與調查是基礎,生態系統健康評價是關鍵

只有通過生態監測與調查才能獲得大量必要的信息與資料,并對此進一步分析與評價,但自然生態系統類型很多,若采取不同的評價體系和方法,勢必難以取得可比性,難以決定相應的對策與措施。生態系統健康的理論和方法,為將不同生態系統的狀況統一標準進行評價提供了可能。

4.3根據“診斷”,采取相應生態恢復對策及工程措施

根據對生態系統健康狀態的“診斷”,對癥施醫,采取相應的生態恢復對策及工程措施,是生態保護的總體思路。

參考文獻:

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海洋生態系統的作用范文6

生態旅游景區是一系列生態旅游點組合而成的、具有生態美學特征的、具有較為明確的主題和功能的一個旅游地域系統[(楊桂華,2004)。按照現階段人們開展海洋旅游活動的區域,海洋旅游基本可以分為海岸帶旅游(coastaltourism)、海島旅游(island tom'ism)、遠海和深海旅游(oceantourism)(潘海穎,2007)。海洋生態旅游景區可以定義為:以海岸帶、海島、遠海和深海等海洋空間區域為依托,具有鮮明生態特征,注重親近自然、保護自然,具有一定景觀和界域的旅游地域系統。其中包含具有觀賞和保護價值的海洋動植物、海洋地質構造、海域等自然資源,也包括一些相關的人工要素。

開發是一個經濟學的概念,其本質是將資源轉變為產業的社會勞動過程。旅游開發往往強調因地制宜,有著鮮明的地域性。海洋生態旅游景區開發既是海洋生態旅游資源的開發,又是海洋生態旅游市場的開發,資源是推力,市場是拉力;調查、規劃、建設、經營、評估貫穿著開發的始終。

二、生態旅游景區開發研究回顧

國內外最早和最為系統的生態旅游景區是通過自然保護區或國家公園來開發的。生態景區的理論研究晚于實際生態景區的開發。

20世紀90年代以來,國外對海洋生態旅游景區的研究較多。島嶼以及小島國最具代表意義的3s度假勝地受到較大關注,研究方向有物種特有性、生態系統獨特性、地方人文感覺(sense nfplace)、旅游業依賴性、近海珊瑚礁開發、島嶼脆弱性等(David Weaver,2001)。

瑞士學者以西班牙東部巴利阿里群島(BalembicIslands)等4個地中海島嶼的生態開發為研究對象,在生態旅游需求量、旅游者結構、當地居民生存方式,生態措施(當地政府政策保證、ISOl4000論證、生態標簽)等方面做了詳盡分析,提出了海洋旅游生態景區的九項評估指標(Dimitrios Diamantis,2000)。在《海洋生態旅游:議題與實踐》專著中,作者一方面概括了海灘、海面、海岸帶的生態旅游規劃、管理和調控理論;另一方面,用6個案例來考察海洋生態旅游景區的實踐,比如馬來西亞Sipadan小島的潛水旅游、愛爾蘭Shannon Estuary海濱的觀鯨活動等(B.Garrod,B.Wilson and J.Wilson,2003)。

在我國,針對區域海洋旅游開發的研究,大多提到開發中的環境保護和生態原則。2002年,朱龍研究了蓬萊旅游度假區的再開發,提出蓬萊、長島的生態旅游開發;周國忠等在2004年度浙江省哲學社會科學規劃課題中,發表了系列論文,如《海洋旅游產品調整優化研究――以浙江為例》(2006)等。但涉及具體海洋生態旅游景區開發的論著,較為鮮見。

三、海洋生態旅游景區開發范式

海洋生態旅游景區開發中需要貫徹的核心思想是:旅游景區開發原理與區域環境影響評價技術的結合,在旅游景區開發中注重事前預防、超前定位、動態監控、系統管理,其實質是合理開發海洋旅游資源,將其轉化為經濟優勢,同時避免旅游資源開發導致環境惡化。

(一)景區開發條件分析階段

在海洋生態旅游景區的開發中,除了旅游資源分析和市場分析(本文對此兩項分析,不再展開)以外,首先要考慮景區環境質量,其直接影響景區的開發和可持續發展。景區開發項目的環境調查范圍至少應是景區半徑的1.2~1.5倍,通常需要確定景區環境調查的指標體系。

第一,景區生態環境調查。完整的景區生態環境調查包括社會、自然、經濟三個亞系統,其中自然亞系統是環境調查的重點;既包括現狀調查,也包括歷史變遷的調查。主要的調查內容有:海岸帶和海島地理地質、海水、動植物、氣候、土壤及土地資源、區域生態環境問題(自然災害、污染危害)等等,重點是海岸與海洋資源狀況、利用狀況與利用潛力,特殊環境(如:河口、海灣、鹽沼、紅樹林、珊瑚礁、海藻床等)環境特點與問題。

第二,景區生態系統分析與評價。包括景區生態系統分析、資源態勢分析和綜合分析。景區生態系統分析著重景區生態結構分析(即生態系統類型、空間分布、各生態系統的組成及特點)、過程分析(分析生態運行過程,各系統間的相互聯系與相互作用,景區內外生態系統相互關聯和作用)和功能分析(分析景區生態系統的資源生產功能和環境服務功能,分析生態環境功能需求以及評價生態系統對這種需求的滿足程度)。資源態勢分析著重景區的資源種類分析和資源利用合理性分析等,尤其是要分析景區特有的旅游資源和海洋資源優勢;考慮資源的稀有性和特殊用途,保護稀缺資源,做到用養結合、采補平衡。綜合分析的重點是景區生態環境承載力分析,如淡水資源的供應量和利用量,海洋物種的保有量,海水污染承載能力;其次是生態環境與資源的相關性分析:明確景區生態系統特點和可以利用的生態資源,分析景觀資源開發對環境保護的依賴程度和保護要求。

(二)景區生態功能區劃階段

在景區生態調查和分析的基礎上,需要提煉出景區生態特征、確立景區的生態保護原則、明確景區生態保護對象。具體海洋生態旅游景區的生態特征和保護對象各不相同。比如河北昌黎黃金海岸自然保護區,沙質海岸分布有40余列沙丘,最高處達44米,為我國海岸沙丘的最高峰,構成了國內獨有的海洋大漠風光;其主要保護對象為:沙丘、沙堤、瀉湖、林帶和海洋生物等構成的沙質海岸自然景觀及所在海區生態環境和自然資源。浙江南麂列島海洋自然保護區是我國海域重要的貝藻類基因庫,是我國建立的第一個海島海域生態自然保護區;其保護對象是島嶼及海域生態系統、貝藻類。

景區功能區劃分一般以土地合理利用為最終表達形式。海洋是景區開發的主體資源,海水是起決定性作用的生態因子,旅游是其主體產業。常見的海洋旅游景區的功能區有:自然保護區、特殊環境、風景旅游區、公園、特殊保護地、特產地、居住區等。生態功能區有明確的界域和明確的功能目標或指標。景區總是處在不斷發展與變動之中,其功能區劃也必須具有一定的可調整性,以適應不斷發生的變化。

(三)景區市場運作階段

雖然海洋是生物圈中最龐大的生態系統,但現階段,海洋生態旅游景區往往依托于一些海洋保護區和珊瑚礁生境。在堅持景區生態可持續發展的前提下,經濟、社會的可持續也能有效地實現生態環境的總體平衡。遵循旅游開發的原理,進行景區的合理定位、設計和建設,進行品牌建設,有助于實現保護與發展的平衡。廣東省南澳島于2005年成為中國首個國家4A級海島生態旅游景區。該島海上生態游、漁區風情游、風車陣瀏覽、國際候鳥天堂島嶼觀鳥游、搜獵海洋奇觀、觀看南粵第一道曙光等20多項海上生態游樂項目備受游客青睞,形成獨特的南國海島生態旅游品牌。

2005年,浙江省普陀山風景區以優秀的生態資源、優越的人居環境被聯合國國際交流與合作委員會(CCC/UN)授予了“全球優秀生態旅游景區”光榮稱號,結合宗教旅游資源優勢,推進“世界佛教圣地、國際旅游勝地”的建設。

(四)景區動態生態環境影響評價階段

景區環境影響評價的基本內容包括景區水環境影響評價、景區空氣環境影響評價、景區土壤環境影響評價、景區動植物影響評價、景區景觀環境影響評價(石強等,2007)。而海洋生態旅游景區所依托的海洋生態系統,是一個可以稱謂而又很難準確描述的術語。根據海洋生態系統的環境特點,除潮間帶外,一般可以分為淺海帶或叫沿岸帶和外海帶兩類生態系統(毛永文,2003)。在現階段,海洋生態旅游景區多位于淺海帶生態系統,即自海岸線起到水深200米以內的全部大陸架,其灣、紅樹林、沼澤地帶等區域較為重要;一些海洋生物的觀賞,比如觀鯨,需要考慮到遠洋海區的生態狀況。

第一,景區水體影響評價。其指導依據主要有海水水質標準GB309q、《中國人民共和國海洋環境保護法》,以及海洋監測規范HY003.1-HY/T003.10等。

第二,景區物種影響評價。主要關注海洋動物習性改變、生境變化、物種遷移和繁殖能力變化等方面,主要指標有物種數量、多度、性比、年齡比。

第三,景區景觀影響評價。斑塊、廊道和基質是其主要對象,景區開發項目與風景資源背景之間景觀相融性可以用來進行景觀影響評價。主要有形態、線形、色彩和質感等。

四、結論

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