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海洋酸化对海洋生态系统的影响

海洋酸化对海洋生态系统的影响
海洋酸化对海洋生态系统的影响

海洋酸化对海洋生态系统的影响

工业革命以来,人类活动产生的巨量CO2进入大气层,不仅产生严重的温室效应,也使得全球海洋出现酸化现象。海水pH值下降了0.1个单位。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。在生物学领域,海洋酸化主要围绕敏感物种,例如由碳酸钙形成贝壳或外骨骼的贝类,珊瑚礁群体等。本文总结了近年来有关海洋酸化研究的最新成果,介绍了海洋中不同生态系统所受海洋酸化的影响方式和影响程度,展望了未来研究的方向思路和对策。

海洋占地球表面积的2/3以上,它们在地球生物化学循环、维持生物多样性和保障数亿人口生存等方面扮演着重要角色。2003 年,英国著名杂志《自然》(Nature)上首次出现了“海洋酸化”一词[1],随即,“海洋酸化”问题引起了世界各国学者的广泛关注。海洋酸化,由在大气中摄取CO2引起,是对海洋生物多样性的一种威胁,在一些海洋生态系统中可以比的上气温上升引起的威胁。在2.5亿多年前,地球经历了一次最引人注目的灭绝危机,大约90%的海洋生物和70%的陆地生物绝迹了。现在,一项新的研究提供了重要线索。科学家认为,空气中二氧化碳含量的上升引起的海洋酸化,可能在古代生物灭绝事件中起到了至关重要的作用。尤其是长有碳酸钙外壳的海洋生物,更是首当其冲,难以在酸性条件下生存。距今6500万年前,海洋里出现过的一次生物灭绝事件的罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳,估计总量达到45000亿吨,此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常[2]。空气中的CO2浓度从工业革命前的280 μg·L-1上升到现在的380 μg·L-1,并且其浓度将在22 世纪甚至更长的时间里继续升高。目前海洋每年吸收的二氧化碳都在80亿吨左右,虽然对于减缓气候变暖起到了重要的作用,但海洋也为此付出了高昂的代价。随着未来几十年里大气中二氧化碳浓度的上升,吸收这种气体的海水最终酸性更强,地球有可能走向另一轮严重的灭绝事件,使得2.5亿多年前的历史重演[2]。

研究显示,海水pH值下降对海洋生物产生很大的影响,尤其是那些石灰化的生物。新的调查显示,意大利那不勒斯附近海域的有孔虫类由于受到海水酸化影响已由24 种降低到 4 种[3]。2011 年《中国海洋环境质量公报》中也指出,我国海域海水(除某些pH 值极高或极低的局部近岸海域)最低pH 值为7.8[4],比正常海水pH 值(8.1左右)低了约0.3 个单位。由此可见,海洋酸化正以我们无法估计的速度加剧,这一日益加剧的海洋环境

问题正对海洋生物的生存及海洋生态系统的平衡构成严重威胁。因此我们要在这一方面投入更多的研究并采取相应措施来制止这一现象的加剧。

1 海洋酸化产生的原因

18世纪工业革命以来,化石燃料的使用等人类活动导致大气中CO2浓度不断升高,可能已经导致了全球变暖和气候异常等。同时人类无节制的砍伐森林导致植物吸收二氧化碳减少,有三分之一的二氧化碳都被海洋吸收,导致海水严重酸化。因此人类的活动是导致海洋酸化的主要原因。

2 海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对海洋生物存在很大的威胁,一方面,海洋酸化作为一种环境胁迫因子,可以破坏海洋生物体内的酸碱平衡,进而改变海洋生物组织细胞渗透压,导致海洋生物组织细胞损伤甚至死亡;另一方面,海洋酸化引起的海水pH 值降低及海水碳酸盐饱和度改变可破坏海洋生态系统中CO2—碳酸盐体系的动态平衡,这将造成那些具有碳酸盐外壳(或骨骼)的海洋生物其碳酸盐外壳(或骨骼)的溶蚀或导致这些海洋生物的幼体无法正常形成所需的碳酸盐外壳(或骨骼),同时,也会不同程度的影响一些海洋生物的生物矿化作用,从而影响具有碳酸盐外壳(或骨骼)以及生物矿化作用的海洋生物的正常生长、发育和繁殖。随着海洋酸化不

断加剧,海洋生物呼吸代谢酶活性下降,呼吸代谢方式改变,严重影响海洋生物的正常生长发育和生存。海洋酸化改变了海水pH 值,导致海水碳酸盐系统发生变化,pCO2、HCO3-和H+浓度增加,而CO32-浓度下降,并导致CaCO3的饱和度下降,这些变化直接影响海洋生物的生理功能,如光合作用、呼吸、代谢、钙化速率、再生长及生物恢复速率等[5]。此外,从能量代谢角度来讲,海洋生物为了适应这种长期的由海洋酸化引起的水体pH值降低的环境胁迫,必然会转移部分用于其它生理过程的能量进行反馈补偿性代谢,以尽量平衡体内外环境的酸碱度,如果生物体长期处于这种体内酸碱度反馈补偿性调节状态,则势必会影响该生物的其它生理过程[6]。

2.1 海洋酸化对浮游植物的影响

浮游植物不仅是水域生态系统中最重要的初级生产者,而且是水中溶解氧的主要供应

者,它启动了水域生态系统中的食物网,在水域生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中起着至关重要的作用。作为海洋中进行光合作用的主力,浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。海水中溶解CO2(CO2(aq))和碳酸氢盐离子(HCO3-)的质量分数升高,会使海洋浮游植物种群结构发生变化,打破海洋生态系统中种群群落的平衡,海洋食物链受到影响,导致海洋生物群落结构、生物多样性发生重大变化,致使整个海洋生态系统受到重大影响。最终致使那些不受海洋酸化直接影响的生物,也会受食物供应、竞争者或掠食者的间接影响[7]。此外,在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。浮游植物对CO2浓度变化的响应,因种类不同存在较大差异。例如,骨条藻(Skeletonena costatum)的光合作用和生长在目前大气CO2浓度下已经达到最大(饱和)[8-9] CO2浓度增加则会抑制它的光合作用;而海洋酸化对颗石藻的影响主要体现在光合作用和钙化作用两方面,颗石藻类(Emilianiaspp.)的光合作用受到CO2浓度升高的促进[10]。珊瑚藻是珊瑚礁生态系统中的关键成员之一,为珊瑚礁体的稳固起到“粘合剂”的作用,而且是海胆、鹦嘴鱼及一些软体动物重要的食物来源[11]。同时壳状珊瑚藻也为珊瑚幼虫提供重要的硬质附着底质。但近年来的研究表明,海洋酸化会对导致珊瑚藻钙化率显著降低,对该种群的未来可能产生致命的影响。海水pCO2,对浮游植物的生长产生耦合效应,对浮游植物群落结构也产生耦合效应。因此,pCO2浓度、酸性增加及温度增高,可能促进某些种类光合作用的同时,会协同引起呼吸作用的增大,而对生长产生的影响取决于光合作用与呼吸作用间的碳收支平衡[12]。

2.2 海洋酸化对软体动物的影响

软体动物体外有贝壳,这是软体动物主要特征之一,贝壳的成分主要是碳酸钙和少量的壳基质,海洋酸化会导致海水中H+浓度增加,而H+和碳酸钙反应会将贝壳溶解,使得软体动物的生存受到威胁。寒冷的海水加剧了问题的严重性,这意味着今天高纬地区的水生贝类动物面临着最大威胁。根据研究人员的预测,到2030年~2050年之间,首批受害的生物有可能是翼足目动物。这些小蜗牛生活在高纬地区的表层水体,形成了许多鱼和鸟类食物链的最低端。从现在起到2030年,南半球的海洋将严重腐蚀蜗牛壳,软体动物虽然不是主要的海产品但它是太平洋中三文鱼的重要食物来源,如果它们的数量减少或是在一些海域消失,那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响[2]。有研究指出,当野生太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)长期生活在pH7.1(pCO2=0.5±0.2 kPa)的环境中时,其鳃组织中调节能量代谢反应的丙氨酸和ATP 的含量会明显下降,而能量代谢反应产物琥珀酸盐的含量则显著上升[13],这一结果提示,在海洋酸化条件下,牡蛎需要用更多的能量来维系正常生存。这样它们就不能利用更多的能量来更好地生长。牡蛎作为海产品中最为重要的一类,它们既可以作为食用产品也可以作为药材,如果它们的生存受到威胁将给人类带来很大的损失。

2.3 海洋酸化对珊瑚的影响

珊瑚礁是近岸海域生产率最高的生态系统,也是许多经济海产栖息和“育儿”的主要场所,每年每公顷珊瑚礁为人类带来的经济价值约有13~120 万美元[14]。调查显示,1990 年至今,大堡礁珊瑚平均钙化率下降了14%,我国南沙珊瑚礁生态系受海洋酸化影响,平均钙化率自1880 到2002 年已经下降了12%[15]。近岸海域调查监测发现,如果CO2质量浓度大于490mg/m3时,珊瑚的钙化过程将受到影响,甚至导致珊瑚的死亡。研究发现,不断增加的大气CO2,不仅能够显著降低珊瑚的有效钙化累积,减缓珊瑚礁的形成进程,还会影响珊瑚的抗逆抗病能力,使珊瑚在面对白化、风暴等灾害时变得更加脆弱。大量酸化模拟实验和计算机模型预测显示,当空气中CO2达到560 ppm 时,珊瑚礁将停止生长或开始溶蚀。近年来的研究表明海洋酸化导致造礁石珊瑚幼体补充和群落恢复更加困难,造礁石珊瑚和其它造礁生物( Reef-building organisms) 钙化率降低甚至溶解,乃至影响珊瑚礁鱼类的生命活动。显而易见,海洋酸化导致的珊瑚钙化率降低以及珊瑚死亡率升高,将会严重影响栖息于珊瑚礁的海洋生物的生存与繁殖,使人类的渔业经济蒙受巨大损失[12]。

这方面的工作比较复杂而且需要长期积累,目前相关数据与证据尚不充分,研究多停留在理论推测上。鉴于珊瑚礁生物对海洋酸化的胁迫具有较大的种间差异性,随着海洋酸化的加剧,珊瑚礁群落结构无疑将发生相应的变化,珊瑚礁群落结构更可能朝着种类单一、结构简单、生产力低下的方向变化[12]。根据以往的观测研究和IPCC 报告的预测结果[12],珊瑚礁生态系统在不久的将来将面临着严重的威胁。只有当钙化率大于溶解率时,珊瑚礁体才能正常增长,反之,珊瑚礁体将出现溶解。而目前在全球变化的背景下,世界范围内的珊瑚礁都出现了退化趋势,钙化能力下降,而溶解速率上升。随着海洋酸化的不断加剧,珊瑚礁出现净溶解现象只是时间问题。由此将产生严重的生态后果::(1) 珊瑚礁的增长赶不上海平面的上升,导致珊瑚礁被“淹死”;(2) 不能为其它生物创造生存空间,导致某些生物种群的丧失[12]。所以海洋酸化将加剧珊瑚礁系统的退化。

2.4 海洋酸化对鱼类的影响

鱼类是最古老的脊椎动物,世界现存鱼类的分布极广,近4000米的高山水域与6000余米的深海均有踪迹,其中海水鱼与淡水鱼的种数之比为2∶1。由此可见世界上大部分的鱼类都为海洋鱼类,虽然在短期和一定的p(CO2) ( 和/或pH 值) 条件下,鱼类对于酸碱平衡具有一定的调节能力。但是超出鱼类的耐受范围,即使是短期效应,同样会导致鱼类的酸碱平衡紊乱,导致代谢抑制、呼吸、循环、生长、繁殖等其他生理过程异常,严重的则导致死亡。目前海洋鱼类已经开始或早已开始生活在导致的酸化海水中,海洋酸化的长期效应有待深入研究。

海洋酸化还会影响鱼类的性别,大部分鱼类的性别分化过程发生在变态期前后,由于鱼类性别的可塑性较大,容易受到外界环境因子的影响,黄鳝则会因为温度的改变而发生性逆转现象。因此,在性别分化的关键期,鱼类所处于的环境状态能够很大程度上影响到其个体的性别,pH也不例外。Rubin早在1985年发现pH值能够影响到鱼类的性别分化和性别决定过程[16],在极端条件下(例如在较高pH值) 慈鲷科—凯氏隐带丽鱼(Apistogramma caetei) 繁殖后代的雄性比例降低到10% 以下[17]。在其他慈鲷科鱼类,如Pelvicachromis 属、Apistogramma属等中也发现类似的现象。总的来说,低pH值和高pH值分别产生偏向于雄性比例高和雌性比例高的后代[17]。虽然pH 值对鱼类性别的影响的广度和深度不如温度那么明显,涉及到的种类也不多,但是,这种影响对于单一物种来说却是不容忽视的,抛开pH 值影响鱼类性比的机制不谈,也不管其究竟偏向于哪个性别,这些实例给人们最为重要的启示是: 在海洋酸化条件下,低pH 值会导致一些敏感鱼类种群雌雄比例的失调,虽然在短期内不会影响种群的繁殖,但是长期持续发展的海洋酸化,即使是变化很小,在经历过几代的繁殖后,这种较小的失衡会被无限的放大,最极端和悲观的预测是导致该种群单一性别的缺失。由于该条件是人为造成,在鱼类还来不及调整自身、进化出特殊的繁殖策略的情况

下,例如鱼类的天然雌核发育现象,很有可能导致某些鱼类的灭绝。

《美国国家科学院院刊》的最新报道:模拟了未来50~100年海水酸度后发现,在酸度最高的海水里,鱼仔起初会本能地避开捕食者,但它们很快就会被捕食者的气味所吸引──这是它们的嗅觉系统遭到了破坏。实验表明,同样一批鱼在其他条件都相同的环境下,处于在现实的海水酸度中,30个小时仅有10%被捕获;但是当把它们放置在大堡礁附近酸化的实验水域,它们便会在30个小时内被附近的捕食者斩尽杀绝。因此海洋酸化可能会危及多种海洋鱼类的生存,对鱼类生态系统产生很大的危害。

2.5 海洋酸化对人类生计的影响

人们总是认为海洋酸化离人类很远,但它早已经开始影响人类的生活了。海洋酸化对海洋经济的影响,最直接反映在海洋渔业和珊瑚礁旅游业上,海洋酸化对海洋生物、珊瑚礁将无法在多数海域生存,因而导致商业渔业资源的永久改变,并威胁数百万人民的粮食安全。海洋酸化对海洋生物产生的影响,直接影响到海洋生物资源的数量和质量,导致商业渔业资源的永久改变,最终会影响到海洋捕捞业的产量和产值,并威胁数百万人口的粮食安全[7]。海洋酸化是影响渔业生产的一个重要因素,在影响渔业生产的各种复杂关系中,渔业生产的经济产值受海水化学性质变化影响的部分有多大,目前还没有令人信服的预测。但鉴于全球渔业总产量中海洋捕捞量逐年递减的趋势以及生态系统的潜力和人类适应气候变化措施的加强;人们可以合理的假设,与海洋酸化有关的直接影响可能增加海洋渔业生产成本约10%,每年大约100亿美元[18]。珊瑚礁的消失也会给旅游产业带来很大的损失。

3 总结

越来越多的研究证明海洋酸化可能是引起海洋环境及生态遭受严重破坏的重要原因,但相关的研究工作还极其不够,而且目前的研究仅限于实验模拟,然而外海真正的情况是很难模拟和预测的。要想真正了解海洋酸化对海洋环境及其生态系统的影响,还需要投入更多的人力、物力支持,进行长期的实验,为相关实验框架进行监测及现场模拟。各国政府必须正视海洋酸化对海洋生态系统、对人类社会造成的潜在影响和危害,制定应对措施以及早预防,促进人类社会与海洋环境的和谐发展。

参考文献

[1] Caldeira K,Wickett ME. Oceanography: anthropogenic carbon and ocean Ph [J]. Nature,2003,425(6956): 365.

[2] 李忠东. 海洋酸化的危害. 百科知识.

[3] Dias B B,Hart M B,Smart C W,et al. Modern seawater acidification: the response of foraminifera to high-CO2 conditions in the Mediterranean Sea [J]. Journal of the Geological Society,2010,167: 843-846.

[4] 国家海洋局. 海洋环境状况[EB/OL]. (2012-06-29). https://www.wendangku.net/doc/9c2189541.html,/zwgk/hygb/zghyhjzlgb/hyhjzlgbml/2011ml/201212/t20121206_21274.ht m.

[5] 丁兆坤,李虹辉,许友卿. 海洋酸化对海洋生物呼吸代谢的影响及机制. 饲料工业,2012,33(20):15-17.

[6] 湛垚垚等. 海洋酸化对近岸海洋生物的影响. 大连大学学报,2013,34(3).

[7] 石莉,桂静,吴克勤. 海洋酸化及国际研究动态. 海洋科学进展,2011,29(1).

[8] Chen X,Gao K.Photosynthetic utilization of inorganic carbon and its regulation in the marine diatomSkele-tonema costatum[J].Functional Plant Biology,2004,31:1027-1033.

[9] Chen X,Gao K.Characterization of diurnal photosyn-thetic rhythms in the marine diatomSkeletonema costa-tumgrown in synchronous culture under ambient and elevated CO2[J].Functional Plant Biology,2004,31:399-404.

[10] Rost B,Riebesell U,Burkhardt S,et al.Carbon acquis-ition of bloom-forming marine phytoplankton[J].Lim-nology and Oceanography,2003,48:55-67.

[11] Littler M M,Littler D S.Models of tropical reef biogenesis: the contribution of algae∥Round F E,Chapman D J,eds.Progress in Phycological Research.Bristol: Biopress,1984,3: 323-364.

[12] 张成龙,黄晖,黄良民,刘胜. 海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响研究进展. 生态学报,2012,32(5):1606-1615.

[13] Lannig G,Eilers S,P?rtner HO,et al. Impact of ocean acidification on energy metabolism of oyster,Crassostrea gigas—changes in metabolic pathways and thermal response [J]. Mar Drugs,2010,8(8): 2318-2339.

[14] 吴克勤,徐志道. 发展海洋经济面临的世界性难题[J]. 群言,2011(11): 12-14.

[15] 张远辉,陈立奇. 南沙珊瑚礁对大气CO2 含量上升的响应[J]. 台湾海峡,2006,25(1): 68-76.

[16] Rubin D A. Effect of pH on sex ratio in cichlids and a poecilliid ( Teleostei) . Copeia,1985,( 1) : 233-235.

[17] Devlin R H,Nagahama Y.Sex determination and sex differentiation in fish: an overview of genetic,physiological,and environmental influences.Aquaculture,2002,208( 3 /4) : 191-364.

围填海对海洋生态系统服务功能影响评估综述

价值工程 1国外生态系统服务研究 1.1全球或区域生态系统服务价值评估Costanza (1997)首次把全球生态系统提供给人类的功能分为17种类型,并估计全球生态系统每年提供的价值为16-54万亿美元,生态系统服务总价值和1997年全球GNP 的比值为1.8:1,该研究成果的发表,在国际上引 发了广泛关注[1] 。Pimentel (1997)等对国际上有关自然资本与生态系统服务价值的研究结果进行了汇总分析,对全球生物多样性和美国生物多样性进行的比较研究,结果认为世界生物多样性的年度经济价值为2.928万亿美元,该结果不到Costanza 等所估计结果的1/10,Pimentel 等人认为其估计结果是很保守的[2]。 1.2单个典型生态系统价值评估单个典型生态系统价值评估主要集中在流域、湿地、森林体系等方面。Folke (1991)对波罗的海地区生命支撑服务价值的评估表明日益增长的工业、农业及渔业压力使得自然成本成为了限制该地区经济发展的主要因子;Seidl&Moraes (2002)利用Costanza 等人的分类体系对巴西的Pantaal 湿地进行了精确的服务价值研究,计算结果为5839万美元/公顷每年;Ronnbackdui (2002)综合考虑了红树林与其支持的鱼类捕获量和水产养殖产出量之间的生态学关系,得出红树林的生态价值为每公顷750-16750美元;Godoy R (1993)对全球热带森林非木材产品经济价值进行了评估;Kramer (1997)对美国居民对热带森林的支付意愿进行了评估。 1.3物种和生物多样性保护价值评估Holmlund 等将鱼类的生态服务功能定义为由人类需求价值演绎出的生态服务功能,认为鱼类资源的过渡捕捞不仅降低了鱼类的可捕获量,种群的生态功能等方面也处于危险境地;Bandara (1998)讨论了斯里兰卡亚洲象保护的净效益及其政策含义。 从上述研究回顾来看,发达国家的生态系统服务评估体系已近成熟,研究范围比较全面,包括各种生态系统服务的总体评估,还包括典型生态系统价值评估。由于选用的调查方式和数据分析方法的不同,导致各国之间对同一研究对象的分析结果存在较大差异。 2国内研究进展 2.1国内生态系统服务研究进展我国关于生态系统服务的研究相对较晚,在20世纪90年代后才有学者将其内涵和价值评价方法引入到中国,作为一个新的研究体系,目前国内对于生态系统服务的研究还不够完善。 2.1.1区域生态系统服务价值评估陈仲新和张新时对我国的生态系统服务价值的计算,陆地生态系统效益价值为56098.46亿 元/年,海洋生态系统效益价值为21736.02亿元/年,与当年国内生 产总值为值为1.73:1[3] ;徐中民、张志强采用条件价值法(CVM )的各种模式以及环境选择模型方法,对黑河中上游的甘肃张掖地区和黑河下游的内蒙古额济纳两个地区的生态恢复作了大量的实地调查工作,获得了支付意愿数据进行了区域生态恢复的经济价值评估,并在此基础上建立了研究区域部分地区的环境经济帐户[4]。 2.1.2单个典型生态系统价值评估肖玉等人利用市场价值法,成果参照法和专家咨询的方式对莽猎湖流域生态系统服务价值进行了评估,结果显示1990年该流域的经济价值为31.0亿元/a [5];许英勤等人以成果参照法对塔里木河下游垦区绿洲生态系统服务价值进行了估算,结果为1986年价值为7784万元/a [6];王彬等人对黄河三角洲湿地进行了支付意愿研究,结果显示居民的支付意愿 在121.3元/( 户·年)-200.22元/(户·年)之间[7];侯元兆等对林地、林木及森林的3种生态效益(涵养水源、保育土壤、固碳制氧)进行 了核算[8] 。 2.1.3物种和生物多样性保护价值评估薛达元最早利用条件价值评估法对长白山自然保护区生物多样性的非使用价值进行了支付意愿研究,结果表明该保护区生物多样性的非使用价值达4 3.19亿元,平均支付中位值为每人每年33.3元[9];肖建红对保护受三峡工程影响的珍稀濒危生物进行了经济价值评估,最后计算得出保护三峡工程影响的这些珍稀濒危生物的经济价值为82.19×108元/年,平均支付意愿值为127.82元/年[10]。 国内现阶段对自然资源和生态系统服务的价值评估方法主要局限在使用价值领域,对非使用价值尚处于模范和探索阶段,大尺度的生态系统服务评估是当前主流小区域如城市河流、湿地、森林等重要生态系统的研究应加强,国内对物种和生物多样性保护价值评估还未大规模展开,研究方法也应向直接市场法、间接市场法和假想市场技术交叉结合。 2.2围填海对我国海洋生态系统服务影响研究进展新中国成立到现在,我国已先后经历了3次大的围填海高潮。第一次是建国初期的围海晒盐,从辽东半岛到海南岛我国沿海12个省、市、自治区均有盐场分布;第二次大规模的围填海热潮是上世纪60年代中期至70年代的围垦海涂扩展农业用地;第三次大规模的围填海热 是发生在上世纪80年代中后期到90年代初的滩涂围垦养殖热, 这一阶段的围海主要发生在低潮滩和近岸海域,围海养殖的环境效应主要表现在大量的人工增殖使得水体富营养化突出,海域生态环境问题突出。 王初升等对红树林海岸围填海适宜性规模进行了评估研究,采用综合指数评价分级围填海的适宜性为HI<0.75为Ⅰ级,可以实施围填;HI=0.75-1.2为Ⅱ级,限制围填,HI>1.2为Ⅲ级,严禁围填[11]。倪晋仁等人以深圳湾为例,按照潮间带湿地生境损失补偿的难易程度,将不同填海方案造成的生境损失归纳为可接受的、需要补偿的 —————————————————————— —基金项目:国家海洋公益性行业科研专项资助项目(200805082);青岛大学 优秀研究生学位论文培育项目(YSPY2011016)。作者简介:赵斐斐(1986-),女,山东济南人,硕士研究生,主要从事可持续发 展评估方面的研究。 围填海对海洋生态系统服务功能影响评估研究综述 The Review of the Value Evaluation of the Influence of Reclamation on Ecosystem Service Function 赵斐斐①Zhao Feifei ;陈东景Chen Dongjing (青岛大学国际商学院,青岛266071) (International Business College ,Qingdao University ,Qingdao 266071,China ) 摘要:随着经济的发展和土地矛盾的加剧,围填海成为人类向海洋拓展生产生存空间缓解沿海地区人地矛盾的一种重要手段。填海造地给 人们带来经济利益的同时,也造成一系列海洋生态环境问题。本文对国内外生态系统服务价值评估理论与方法及围填海对海洋生态系统服务影 响研究进展进行了综述。 Abstract:As the development of economy and land contradictions intensifies,reclamation has become one important method to expand production space and living space and alleviate the contradiction between human and land in coastal areas.Reclamation not only brings economic interests,but also causes a series of ocean ecological environment problems.The value evaluation theory and method about domestic and international ecosystem service and the influence of surround reclamation on marine ecosystem service are reviewed in this paper. 关键词:生态系统服务;围填海;价值评估Key words:ecosystem services ;reclamation ;value estimate 中图分类号:Q146 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)01-0006-02 ·6·

气候变化对海洋生态环境的影响

气候变化对海洋动物的影响 摘要:本文根据气候变化对海洋的影响,分析海洋动物的生活环境的变化。并针对国内外有关气候变化对鲑鳟鱼类和栖息地及相关生物学影响的研究情况, 先从从栖息地环境方面阐述了气候变化对水生生物的影响,又从温度,二氧化碳浓度,降雨量及酸雨的增加,紫外线辐射增强和鱼病的传播等方面探讨气候变化对鲑鳟鱼类和生物学方面的影响 关键词:气候变化鲑鳟鱼类影响生物多样性海洋生物 全球变化对人类影响最大的是气候变化和生物多样性变化,因此1992年联合国环境与发展会议就这两个领域形成国际公约.气候变化和生物多样性变化存在密切的相互作用,该问题已经成为全球变化研究的焦点问题,并成为国际政治关注的新热点和GEF等国际资助的重点领域。尽管气候变化和生物多样性变化的相互作用极其复杂,但我国学者已经开展了许多研究工作.不过,中国在生物多样性应对气候变化的研究刚刚起步,任务还十分艰巨。海洋生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,如海洋动物门类达35个门,远高于陆地的11个动物门类。因此,研究气候变化对海洋生物多样性影响对于保护全球生物多样性具有重要意义。 1.气候变化主要生态因子对海洋生物多样性的影响气候变化引起的海洋表层温度、CO2浓度和海平面的上升、降雨量变化和海洋水文结构变化以及紫外线辐射增强等是对海洋生物多样性影响最为重要的生态因子 1.1温度升高对海洋生物多样性的影响 IPCC的气候变化报告指出,地球表面平均温度自1861年以来升高了0.6度.目前全球温度处于继续上升时期,预测到2100年,全球温度将比1990年升高1.4~5. .研究表明,如果全球平均温度升高 2.0~ 3.0度,20%~30%的动植物将面临灭绝的高风险;如果温度上升 4.0以上,将导致大量生物死亡和整个地球系统紊乱.中国近百年的气候也发生了明显变化.根据预测,与2000年相比,2020年中国年平均气温将升高1.3~2.1度,2050年将升高2.3~3.3度.其中温度升高的幅度由南向北递增,西北和东北地区温度上升明显.我国近海海洋表层温度也正在不断上升,其中20世纪80年代以后增暖明显,90年代至今最暖.根据国家海洋信息中心提供的数据,厦门海域1965~1990年期间水温上升了0.20;1960 ~2003年华南近海海洋表层温度年平均线性增长率为0.012~0.019.

高考地理一轮复习精选对点训练:主要海洋环境的成因、危害与分布

主要海洋环境的成因、危害与分布1.“海洋资源多样性与可持续发展”是人类共同关注的议题。下图示意东亚部分区域。读图回答下列问题。 简述海洋生物多样性面临的主要威胁。 2.阅读材料,回答问题。 材料一下图为太平洋西部部分海域海洋初级生产力分布图。 材料二海洋初级生产力是指浮游植物、底栖植物及自养细菌等通过光合作用制造有机物的能力,以每年单位面积所固定的有机碳或能量来表示。海洋初级生产力主要受光照、温度、营养盐、海水垂直运动等因素影响。 材料三海洋初级生产力决定了鱼虾蟹等海洋生物饵料的多少,进而影响海产品产量的高低。 沿海易发生赤潮,其危害是______________________。 3.读海洋酸化示意图(其中△pH代表pH值的变化),回答下列问题。 (1)目前海洋表层海水的pH值已经下降了________个单位,到2100年将下降________个单位。产生这一现象的原因是__________________________。 (2)海洋酸化将对海洋生态产生什么影响? 4.海洋初级生产力是指海水中藻类光合作用合成有机物的能力,它主要受光照、营养盐等因素的影响,海洋初级生产力过高易引发赤潮。下图示意我国某海域海洋初级生产力分布(单位:克碳/平方米·年),读图完成下列问题。 简述赤潮的防治措施。 5.读“我国渤海区域轮廓示意图”和下面材料,回答下列问题。 海水中的营养物质(如氮、磷)是海洋植物生长、发育、繁殖各阶段所必需的。但是,如果水体中营养物质输入过量,营养物质就会在水体中蓄积,结果造成水体的富营养化。水体的富营养化将引起某些水生生物,特别是浮游植物(包括赤潮生物)大量繁殖,甚至引发赤潮。赤潮作为一种灾害,历史上早已出现过。但近年来,有逐渐加重的趋势。仅2019年我国近海就发生了28次。未经处理的生活污水和工农业废水的排放、过度的海水养殖、海岸带的破坏等,都是造成赤潮日益频繁发生的原因。 (1)除了自然原因,还有哪些人类活动会使渤海水体富营养化,进而造成赤潮频发?请列举两例。

城市生态系统服务功能理论与方法

生态系统服务功能价值评估是生态规划的重要理论和方法,本文参考了相关文献。 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成、维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用 ,它不仅为人类提供食品、医药及其他生产生活原料,还制造与维持了地球生命支持系统,形成人类生存所必需的环境条件,是人类生存与现代文明的基础。 生态系统服务功能价值评估,能够定量反映区域土地利用变化对生态系统的综合阻碍。换言之,生态系统服务功能价值评估

可用于土地利用规划的环境阻碍评价,即分析计算规划方案的生态系统服务功能价值,与现状进行比较,从而能够对土地利用总体规划目标及规划方案的生态效益进行综合评估。 都市生态系统服务功能价值评价的技术路线为:首先,依照一定的标准,如人类对土地的开发利用方式或生态系统的自然状况,将研究区域内的生态系统进行分类;其次,依照不同的测算方法,计算各种类型生态系统服务的单位面积资本;最后,计算总资本,汇总得到总资本结构表。 1都市生态系统的服务功能 都市生态系统服务价值的估算一般包括对调节气候、固碳释氧、保持土壤、涵养水源、净化环境与减弱噪声等生态服务功能的价值评估: (1) 调节气候功能。深圳市地处南亚热带,都市植被的微气候效应极为显著。都市林地在夏季的降温作用可直接减少都市空调的使用,故而这项功能可用替代成本法即减少空调的耗电费用来衡量。 (2) 固碳释氧功能。由于目前尚缺乏公认的评估生态系统固定C O2 经济价值的方法,参考前人工作经验,比较运用造林成本法及

碳税法2 种方法,评估深圳市生态系统固定CO2 的间接经济价值;而生态系统释放氧气的价值用释放的氧气量与氧气价格的乘积衡量。 (3) 保持土壤功能。首先采纳无植被覆盖的土壤侵蚀量和森林、草地的实际侵蚀量之差来估算森林、草地每年减少的土壤侵蚀量;然后再评价森林、草地在减轻表土损失、肥力损失和泥沙淤积灾难3 方面的价值。 (4) 涵养水源功能。依照水量平衡评估林地、水域涵养水量。涵养水源价值为年涵养水量乘以水价,水价可用影子工程价格替代。 (5) 净化环境功能。采纳替代成本法,用其他治理环境污染措施的成本代替生态系统净化环境功能的价值。 (6) 减弱噪声功能。目前对森林生态系统降低噪声价值的估算多以造林成本的15 %计。 2生态系统服务功能的价值评估 生态系统服务功能的价值可分为直接利用价值(直接实物价值和直接服务价值,是生态系统产品所产生的价值) ,间接利用 价值(生态功能价值,是指无法商品化的生态系统服务功能) ,选

海洋生态系统面临崩溃危险

海洋生态系统面临崩溃危险 2011年10月29日在日本名古屋举行的联合国生物多样性峰会上,联合国环境规划署提交的一份报告称,随着环境污染、过度捕捞和气候变化等因素对海洋造成的威胁越来越严重,在未来几十年中全球海洋生态系统将面临崩溃的危险。通过以下这组图片,人们可以对海洋所面临的威胁有更加清醒的认识。 1、伤痕累累的海豚 一只伤痕累累的海豚被鱼网困住后,最终被拖上捕鱼船。联合国环境规划署执行主任阿希姆-施泰纳表示,“如果海洋环境继续这样无节制破坏下去,那么渔业、旅游业等多种产业以及气候控制努力都将面临危险。” 2、厄瓜多尔金枪鱼加工厂

厄瓜多尔金枪鱼加工厂的工人们正在忙碌着。自1970年起,过度捕捞已导致西大西洋金枪鱼数量大幅减少。自然保护组织和海洋生物学家提议,应在数年内严禁捕捞大西洋金枪鱼。今年初,有人提出应向《濒危物种国际贸易公约》中加入一条国际金枪鱼贸易禁令,但由于日本人的大力游说,提议最终未能通过。金枪鱼消费大国日本也因此松了一口气。 3、葡萄牙亚述尔群岛上的塑料垃圾

葡萄牙亚述尔群岛上的塑料垃圾。联合国环境规划署表示,海洋垃圾对海洋和海岸环境造成了极大的威胁。由于大多数海洋垃圾都包含有降解速度极慢的物质,因此不断丢弃的垃圾将在海洋上逐渐积聚。 此外,太平洋上的塑料垃圾也是一个巨大的问题。“太平洋大垃圾带”从距离美国加利福尼亚海岸线500海里 (约合926公里)处起,横跨北太平洋,一直延伸至日本附近海域。这个世界上最大的垃圾堆是由洋流将海洋垃圾聚集到一起的。 4、法国岸边海藻

法国北布列塔尼海岸边的海藻。在北布列塔尼地区,大约有70多处海滩,都淹没于一望无际的海藻之下。十几年来,这些散发着腐臭味的海藻对当地海岸线环境造成了极大影响。去年,一位27岁的男性深陷于一片1米多深的海藻中不省人事,原因是难闻的腐臭味导致他的马虚脱而死。 5、哥斯达黎加海藻

售后服务生态系统服务理论

(售后服务)生态系统服务 理论

生态系统服务理论 生态系统服务(EcosystemServices)是指人类直接或间接从生态系统得到的利益,主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物,以及直接向人类社会成员提供服务(如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源)。和传统经济学意义上的服务(它实际上是壹种购买和消费同时进行的商品)不同,生态系统服务只有壹小部分能够进入市场被买卖,大多数生态系统服务是公共品或准公共品,无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现,能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 生态系统是生命支持系统,人类经济社会赖以生存发展的基础,零自然资本意味着零人类福利。载人宇宙飞行和生物圈Ⅱ号实验的高昂代价表明,用纯粹的“非自然”资本代替自然资本是不可行的,人造资本和人力资本均需要依靠自然资本来构建。生态系统服务和自然资本对人类的总价值是无限大的,有意义的是生态系统服务和自然资本评价是对它们变动情况的评价。 于目前经济社会发展水平上,人们不得不经常于维护自然资本和增加人造资本之间进行取舍,于各种生态系统服务和自然资本的数量和质量组合之间进行选择,于不同的维护和激励政策措施之间进行比较。壹旦被迫进行这些选择,我们也就进入了评价过程,无论是道德方面的争论仍是评价对象的不可捉摸均无法阻止我们进行评价。以合适的方式评价生态系统服务和自然资本的变动有助于我们更全面地衡量综合国力,有助于我们选择更好地提高综合国力的路

径。以货币价值的形式表达不同的生态系统服务和自然资本变动尤其有助于我们进行比较、选择。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展,生态学家和经济学家于评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作,将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内于价值等,且针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的壹个标准组成部分。Costanza等人(1997)关于全球生态系统服务和自然资本价值估算的研究工作,进壹步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 注释专栏3.4 全球生态系统服务价值美国康斯坦扎等人于测算全球生态系统服务价值时,首先将全球生态系统服务分为17类子生态系统,之后采用或构造了物质量评价法、能值分析法、市场价值法、机会成本法、影子价格法、影子工程法、费用分析法、防护费用法、恢复费用法、人力资本法、资产价值法、旅行费用法、条件价值法等壹系列方法分别对每壹类子生态系统进行测算,最后进行加总求和,计算出全球生态系统每年能够产生的服务价值。每年的总价值为16~54万亿美元,平均为33万亿美元。33万亿美元是1997年全球GNP的1.8倍。他们的计算结果是:全球生态系统服务每年的总价值为16~

辽宁近海海洋生态系统服务及其价值测评_张华

第32卷第1期2010年1月2010,32(1):177-183Resources Science Vol.32,No.1Jan., 2010文章编号:1007-7588(2010)01-0177-07 辽宁近海海洋生态系统服务及其价值测评 张华1,2,康旭2,王利1,2,伏捷2 (1.辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,大连116029; 2.辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室,大连116029) 摘要:参照千年生态系统评估的生态系统服务分类体系,以及生态系统服务类别间的相互作用,将辽宁近海海洋生态系统服务归纳为资源供给、环境调节和人文社会三大类共10项,并采用生态经济学的理论和研究方法,对辽宁近海海洋生态系统服务价值进行测评。结果表明:①2007年辽宁近海海洋生态系统服务总价值为710.35×108元,相当于2007年辽宁省GDP的6.44%。平均单位面积海域的生态服务价值为203.02×104元/km2;②在辽宁近海海洋生态系统服务总价值中,资源供给服务、环境调节服务、人文社会服务价值分别占33.18%、15.04%和 51.78%。从所评价的10项海域生态服务的价值量大小看,依次为旅游娱乐价值>食品供给价值>水质净化调节价 值>空气质量调节价值>干扰调节价值>气体调节价值>科研文化价值>基因资源供给价值>有害生物与疾病的生物调节与控制价值>原材料供给价值。 关键词:海洋生态系统;生态系统服务;价值测评;辽宁省 1引言 海洋生态系统服务即指“以海洋生态系统及其生物多样性为载体,通过系统内一定生态过程来实现的对人类有益的所有效应集合”[1],可归纳为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务四大基本类型[1,2]。海洋生态系统服务很大程度上满足了人类的物质资源需求、环境容量需求、精神需求和基本生存要求,是地球生命支持系统的重要组成部分,也是沿海地区社会、经济与环境可持续发展的基本要素。正确地认识、评估海洋生态系统服务功能及其生态价值,是沿海地区维持和可持续利用海洋生态系统服务、科学管理海洋生态系统的基本前提。近年来,国外学者开展了一系列与海洋生态系统服务相关的研究工作[3~10]。我国真正意义上的海洋生态系统服务研究始于2002年国家海洋局资助的胶州湾生态系统服务功能的探索[11],此后,徐丛春等[12]根据Costanza等人的研究成果[3]选取指标,尝试建立了海洋生态系统服务价值的估算框架。随着国家海洋局2005年启动的“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究计划[11]的实施,我国相继已在海洋生态系统服务概念、内涵的界定[1,11,13,14]及其经济属性[15]、服务类别的划分与经济价值的测评[14,16,17]、实际应用研究[18~21]等方面取得了一定研究成果。辽宁省海域广阔,是我国纬度最高、水温最低的海域,也是我国东北地区通向世界的海上门户。近年来,辽宁海洋经济发展迅速,全省海洋经济总产值从 1985年的40.0×108元,增加到2007年的1760.5×108元,海洋经济已成为辽宁经济发展新的增长点。但随着海洋开发的不断深入,辽宁海洋生态系统同样也面临着海域开发秩序混乱、近岸海域污染严重、渔业资源严重衰退等一系列问题。有鉴于此,本文以辽宁近海水域为研究区,就辽宁近海海洋生态系统服务及经济价值进行分析测评,旨在使人类充分认识和理解海洋生态系统服务,从而树立科学的海洋价值观和可持续发展观,自觉调整海洋开发利用的行为尺度,并为辽宁海洋生态系统服务的可持续利用和管理决策的制定提供生态经济理论支撑,也为合理征收海域使用金、确定海洋污染事故赔偿金 收稿日期:2009-08-16;修订日期:2009-11-28 基金项目:辽宁省教育厅创新团队项目:“辽宁近海海洋生态系统服务功能及其价值评估”(编号:2007T094);国家自然科学基金项目:“基于海域承载力的我国沿海地区经济可持续发展研究”(编号:40671052)。 作者简介:张华,女,山东东明人,博士,教授,主要从事恢复生态及生态经济研究。E-mail:zhanghua0323@https://www.wendangku.net/doc/9c2189541.html,

海洋酸化对于生物的影响

海洋酸化对于生物的影响 摘要自工业革命以来,人类活动在不断向大气中排放大量的二氧化碳气体。大气中二氧化碳含量的上升产生温室效应,造成了全球性的气候异常。与此同时,这些人为排放出的二氧化碳至少有三分之一进入了海洋之中,进入海洋的二氧化碳会导致海洋酸化。海洋酸化将会导致海水环境发生变化,进而对海洋生物生存和发育产生影响,还会威胁到人类海洋经济的可持续发展。本文通过介绍海洋酸化与二氧化碳排放的数据,以及模拟酸化后的海洋环境进行动物幼体发育实验的内容,使大家了解海洋酸化的危害。 关键词:海洋酸化个体发育海洋生物环境保护 1.海洋酸化介绍 海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,海水pH值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁(图1)。 图 1 2008年的海水表面pH值相较于1750年的海水pH值已经下降了0.1;这表示海洋中的酸性增加了百分之三十。如果当期排放量的趋势继续下去,到本世纪末期,海洋的pH值可能会再下降0.3,相较于1750年增加一倍的酸度。 目前,人类每年释放到大气中的二氧化碳量大约为71亿吨,其中25%~ 30%被海洋吸收。如果按照这样的速度持续下去,到21世纪末,表层海水pH平均值将下降约0.3~0.4 。到那时,海水酸度将比工业革命前大约100%~150%[1]。

2.海洋酸化的危害 海洋酸化的影响主要体现在对海洋生态,海洋生物的影响。海水pH值降低,改变了海洋的化学环境,进而影响到海洋生物的生物功能,如光合作用、呼吸作用、钙化作用等。某些海洋生物可能因其独特的生理特征会对海洋酸化的环境严重不适应,造成种群退化甚至灭绝。海水中CaCO3的溶解度主要由CO32- 离子的质量分数所决定。海洋吸收大量的CO2后导致pH 值降低,使溶解的CO2,HCO3-和H+质量分数增加,同时CO32-质量分数会因为H+的增加而下降,导致CO32-饱和度下降,其化学反应式如下: Ca2++2HCO3- ? CaCO3+H2O+ CO2 HCO3- ? CO32- + H+ 对于造礁生物来说,这样的变化往往是灾难性的;其破坏在地质历史中也有证据证明。 晚泥盆世的Fr/F 事件中,泥盆纪大量繁盛的造礁生物大量死亡。 横版珊瑚和层孔虫之后几乎很少出现,皱纹珊瑚只有少数种生存;腕足类、棱菊石类、三叶虫、牙形石和盾皮鱼类的分异度和丰度都大大减少。 之后的P/T事件中,超过90%的海洋生物绝灭。 蜓类绝灭,皱纹珊瑚、许多海百合、长身贝类和许多种类的菊石绝灭。三叶虫绝灭。 在二叠纪末期有一次大的火山喷发,这必然会将大量的CO2注入到晚二叠的大气—海洋系统中,并可能导致了海洋酸化。在许多地方产出的晚二叠(二叠纪最末期的)灰岩均具有不规则的顶面特征,这一现象被一些学者解释为当时高CO2水平条件下导致的海底溶解(洋底解散)的成因[2]。 在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。浮游植物是海洋中最主要的生产者,对于整个海洋生态环境有着至关重要的影响。 以目前海洋酸化的发展趋势,到2030年,南半球的海洋将对软体动物壳产生腐蚀作用,这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源,如果它们的数量减少或是在一些海域消失,那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响。 3.海洋酸化条件下牡蛎幼体的壳体发育 基于牡蛎幼虫发育壳体的过程,Haruko Kurihara*, Shoji Kato, Atsushi Ishimatsu三人做了发育实验。 他们在过滤网上碾碎牡蛎的生殖腺,清洗后得到牡蛎的卵。 使用过滤海水培养,加入适量氨水处理使得牡蛎卵进入生发泡破裂期。 之后将牡蛎卵受精,分别加入正常的PH值的过滤海水和利用CO2 处理将PH值下降到7.4的过滤海水中。 培养到2,3,8,24,48小时时取样,立即用5%福尔马林试剂处理。 利用显微镜观察壳体发育情况。 如图2 所示:

海洋生态系统服务的分类与计量

第26卷第1期海岸工程2007年3月文章编号:100223682(2007)0120057207 海洋生态系统服务的分类与计量 张朝晖1,吕吉斌2,丁德文1 (1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023) 摘 要:通过界定海洋生态系统服务的概念和内涵以及分析其组成结构、生态过程及生物多样性等服务的来源,详细描述了海洋生态系统所提供的食品供给、原材料供给、基因资源、气候调节、空气质量调节、水质净化调节、有害生物与疾病的生物调节与控制、干扰调节、精神文化服务、知识扩展服务、旅游娱乐服务、初级生产、物质循环、生物多样性和提供生境等15项服务。 根据这些服务的相似作用与性质,参照千年生态系统评估的分类体系,进一步归纳为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务这4大基本服务类型。同时,也对各项服务的内容、表现特征和计量特征进行了描述。海洋生态系统服务不仅是海洋管理的核心内容,提高和维持海洋生态系统服务更是海洋管理的最终目标。 关键词:海洋生态系统;生态系统服务;分类;计量 中图分类号:Q178.52,X171.1 文献标识码:A 占地球表面积70.8%的海洋为我们提供了极其丰富的各种资源与服务,已经成为了人类社会与经济可持续性发展的基础,也将成为构建生态和谐社会的重要部分。Costan2 za等1997年的研究结果表明,在全球的生态系统所提供的服务中有63.0%来自海洋, 37.0%来自陆地[1]。然而,海洋生态系统正面临着越来越大的压力,特别是沿海过快增长的人口数量、自然资源的消耗和人类对环境的改变[2]。同时,海洋生态系统也面临着过度捕捞、海洋倾废、海岸带遭受破坏、陆源污染及气候变化影响等问题[3]。使得海洋生态系统的资源支撑能力与环境容量这两大社会发展的支柱逐渐衰退与缩减,并进一步影响到社会经济的可持续发展。对此,我们迫切需要了解和认识海洋生态系统对当今和未来社会的经济贡献,才能在政策制定和海洋管理过程中,充分考虑到影响海洋生态系统服务的各种人类活动成本[4]。这样,就会将海洋生态系统和人类社会作为共同发展的整体,而不是以生态系统的破坏和退化换取社会的发展。我们对海洋的管理也会从传统的资源型管理转变为基于社会的和基于区域的生态系统管理[5]。要实现此目标,首先面临的最大挑 收稿日期:2006207211 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目———中国典型河口—近海陆海相互作用及其环境效应(2002CB412406);科技部“科技基础性工作和社会公益研究专项”———典型海洋生态系统服务功能价值评估研究及应用示范(2003DIB3J113) 作者简介:张朝晖(19702),男,副研究员,主要从事海洋生态系统评估与生态系统管理等方面研究。 (段 焱 编辑)

2017年中国海洋生态环境状况公报-上书房信息咨询

2017年中国海洋生态环境状况公报《公报》显示,2017年我国海洋生态环境状况稳中向好,海水质量总体有所改善,典型生态系统健康状况和生物多样性保持稳定,海洋功能区环境状况基本满足使用要求。但是,入海河流水质状况仍不容乐观,近岸局部海域污染依然严重,海洋环境风险依然突出。 据介绍,海水质量总体有所改善,生物多样性状况保持稳定。2017年,我国管辖海域海水环境维持在较好水平,夏季符合第一类海水水质标准的海域面积约占管辖海域面积的96%,连续三年有所增加。与上年同期相比,夏季劣四类海水水质标准的海域面积减少3700平方公里。管辖海域沉积物质量状况总体良好。海洋浮游生物、底栖生物、红树植物、造礁珊瑚的主要优势类群及自然分布格局未发生明显变化。国家级海洋自然/特别保护区的重点保护对象基本保持稳定。 同时,海洋功能区环境满足使用要求。海洋倾倒区环境状况基本保持稳定,倾倒活动未对周边海域生态环境及其他海上活动产生明显影响;海洋油气区水质和沉积物质量基本符合海洋功能区环境保护要求,环境质量状况较上年有所改善;重点监测的海水浴场、滨海旅游度假区、海水增养殖区环境质量状况基本满足沿海生产生活用海需求。此外,陆源入海排污口达标排放次数比率有所升高。监测的重点陆源入海排污口达标排放次数占监测总次数的57%,连续三年有所升高。其中,全年各次监测均达标的入海排污口119个,占比较上年增加6.8%。还有,赤潮、绿潮灾害面积大幅减少。2017年,管辖海域共发现68次赤潮,发现次数与上年相同,累计面积为3679平方公里,比上年减少51%,低于近5年平均水平;黄海浒苔绿潮最大分布面积29522平方公里,最大覆盖面积281平方公里,均比上年减少近一半,为近5年最小。 但是近岸局部海域污染依然严重。2017年冬季、春季、夏季、秋季,近岸海域劣于第四类海水水质的海域面积分别为48140、41140、33560和46800平方公里,占近岸海域的16%、14%、11%和15%;严重污染区域主要分布在辽东湾、渤海湾、莱州湾、江苏沿岸、长江口、杭州湾、浙江沿岸、珠江口等近岸区域;主要污染要素为无机氮、活性磷酸盐和石油类。面积在100平方公里以上的44个大中型海湾中,20个海湾全年四季均出现劣四类海水水质。而且,典型海洋生态系统健康状况不佳。实施监测的河口、海湾、滩涂湿地、海草、珊瑚礁

越来越酸的海洋阅读答案

越来越酸的海洋阅读答案 ①在4月22日第43个世界地球日到来前,《科学》发表的一篇文章,把人们关注气候变化与二氧化碳排放的视角从大气带到了海洋。这篇文章宣称,由来自不同大学的21位研究人员组成的科研小组,经过检测和评估地质记录后,得出结论:目前的海洋酸化速度是3亿年来的最高值。 ②海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸的过程。人类活动向大气释放的二氧化碳,以每小时100万吨以上的速率被海洋吸收,在吸收过程中,二氧化碳与水反应释放出氢离子,使得海水的pH值下降。海水应为弱碱性,海洋表层水的pH值约为8.2。但到2012年,海水表层pH值降低了0.1。海水酸性的增加,会改变海水的种种化学平衡,使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。因此,除了全球变暖,海洋酸化被称为与二氧化碳排放相关的另一重大环境问题。 ③一份来自夏威夷附近海域20年的数据显示,工业革命以来,海水表层pH值从1960年的 8.15下降到8.05,这表示,海水中氢离子浓度增加了30%。 ④不仅如此,海洋酸化的速度也越来越快。最近一项研究表明,海表吸收二氧化碳的速率及其所导致的海洋酸化速率比两万年前的末次冰期快了近100倍,而末次冰期被认为是最近一次的二氧化碳急剧上升期。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的预测,如按照目前二氧化碳排放量的水平进行,本世纪末,海水pH值将下降至7.8左右。 ⑤研究表明,在二氧化碳浓度加倍以后,大多数钙化生物的钙化速率均大幅下降。钙化速率的下降,不仅影响到了浮游性钙化生物,如颗石藻等向底层海洋的碳输送,还会影响到钙化动物的生长和发育。同时,珊瑚藻以及造礁珊瑚种类在加倍的二氧化碳条件下,其钙化速率平均下降30%。 ⑥多项研究表明,海洋酸化还可能通过食物链,造成原本不同种间的配子受精成功并形成杂交种,造成种质混乱,影响物种间的相互作用及生态系统的稳定性。例如,某些浮游动物在喂食酸化海水中生长的浮游植物后,繁殖率显著下降。 ⑦有研究者在模拟实验中发现,严重酸化的海水中,小丑鱼幼鱼将失去听力、视力、嗅觉,无法发现敌害,也丧失了相应的逃逸和生存能力。对甲壳类、贝类、鱼类及棘皮动物等海水养殖生物的研究表明,海洋酸化会显著地影响到幼体发育,降低成体的钙化率和呼吸活动,改变机体能量代谢方式,干扰感知和运动行为,抑制免疫防御系统的活性,引起生物体代谢异常、生长缓慢甚至死亡。已经有研究表明,海洋酸化是一种生理胁迫,会使得藤壶的成活率显著下降,二氧化碳浓度升高同样会导致海胆的尺寸和重量均明显变小。 ⑧由于人类从未经历过这种变化,并且不同种类的海洋生物对酸化引起的海水化学变化敏感性不同,以至于无法确定海洋酸化的生物学效应,也就无法预测未来可能发生的变化。 1. 什么是海洋酸?(2分) 答: 2. 海洋酸化对海洋生物乃至生态系统造成的巨大威胁体现在哪些方面。请阅读全文简要回答。(3分) 答: 3.简第段主要运用了何种说明方法,有什么作用?请结合文意简要说明。(3分) 答: 4.以下分析或推断符合文意的一项是(2分)() A. 浮游动物在喂食酸化海水中生长的浮游植物后,繁殖率在短时期内会显著下降。 B. 珊瑚藻以及造成礁珊瑚在加倍的二氧化碳条件下,其钙化速率将会平均下降30%。

生态系统服务理论

生态系统服务理论 生态系统服务(Ecosystem Services)是指人类直接或间接从生态系统得到的利益,主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物,以及直接向人类社会成员提供服务(如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源)。与传统经济学意义上的服务(它实际上是一种购买和消费同时进行的商品)不同,生态系统服务只有一小部分能够进入市场被买卖,大多数生态系统服务是公共品或准公共品,无法进入市场。生态系统服务以长期服务流的形式出现,能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。 生态系统是生命支持系统,人类经济社会赖以生存发展的基础,零自然资本意味着零人类福利。载人宇宙飞行和生物圈Ⅱ号实验的高昂代价表明,用纯粹的“非自然”资本代替自然资本是不可行的,人造资本和人力资本都需要依靠自然资本来构建。生态系统服务和自然资本对人类的总价值是无限大的,有意义的是生态系统服务和自然资本评价是对它们变动情况的评价。 在目前经济社会发展水平上,人们不得不经常在维护自然资本和增加人造资本之间进行取舍,在各种生态系统服务和自然资本的数量和质量组合之间进行选择,在不同的维护和激励政策措施之间进行比较。一旦被迫进行这些选择,我们也就进入了评价过程,无论是道德方面的争论还是评价对象的不可捉摸都无法阻止我们进行评价。以合适的方式评价生态系统服务和自然资本的变动有助于我们更全面地衡量综合国力,有助于我们选择更好地提高综合国力的路径。以货币价值的形式表达不同的生态系统服务和自然资本变动尤其有助于我们进行比较、选择。 随着生态经济学、环境和自然资源经济学的发展,生态学家和经济学家在评价自然资本和生态系统服务的变动方面做了大量研究工作,将评价对象的价值分为直接和间接使用价值、选择价值、内在价值等,并针对评价对象的不同发展了直接市场法、替代市场法、假想市场法等评价方法。生态环境评价已经成为今天的生态经济学和环境经济学教科书中的一个标准组成部分。Costanza等人(1997)关于全球生态系统服务与自然资本价值估算的研究工作,进一步有力地推动和促进了关于生态系统服务的深入、系统和广泛研究。 生命系统支持功能主要包括固定二氧化碳(Woodwell G. M.,Mackenzie F. T., 1995; Anderson D., 1990)稳定大气(Woodwell G.M., 1993)、调节气候(Meher-Homji V.M., 1992)、对干扰的缓冲、水文调节、水资源供应(Bruijnzeel L. A., 1990; Sfeir-Younis A., 1986)、水土保持、土壤熟化、营养元素循环(Ehrlich P. R.,Ehrlich A. H., 1992)、废弃物处理、传授花粉(Buchmann S. L.,Nabhan G. P., 1996; Nabhan G. P.,Buchmann S. L., 1997)、生物控制(Woodwell G. M., 1995; DeBach P., 1974; Naylor R,Ehrlich P., 1997)、提供生境(de Groot R., 1993)、食物生产、原材料供应(Vitousek P. et al., 1986)、遗传资源库、休闲娱乐场所、以及科研、教育、美学、艺术(Kulshreshtha S. N.,Gillies J. A., 1993)等。从经济和社会的高度来看,生命支持系统功能的特点有如下四个方面。 (1)外部经济效益.生命支持系统功能属于外部经济效益。外部经济效益是指不通过市场交换,某一经济主体受到其它经济主体活动的影响,其效益被有利者称为外部经济(External Economics),如林业部门栽树水利部门受益,旅游业旺服务业受益:其影响无利而有害者称为外部不经济(External Diseconomics),如水土流失、大气污染等公害。森林生态系统能给社会带来多种服务,如涵养水源、保持水土、固定二氧化碳、提供游憩、保护野生生物等,因此森林生态系统提供的服务属于典型的外部经济效益。目前,国内外的理论和实践证明:生态系统服务的价值主要表现在其作为生命支持系统的外部价值上,而不是表现在作为生产

世界最大的海洋生态保护区

世界最大的海洋生态保护区 :大堡礁保护区 是位于澳大利亚东北部近海的大堡礁保护区。大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群,它由2900多个独立礁石和900多个岛屿组成,珊瑚礁南北绵延达2300多公里,东西宽窄不一,最宽处可达150多公里,最狭处仅2公里,总面积约28万平方公里,比英国本土的面积 还大。大堡礁与澳大利亚大陆海岸隔着一条20-350公里的水道,其深度为35-70米不等,最深处约100多米,是一条重要航道。在这片海域里生存着400多种珊瑚,1500多种鱼类,数万种软体动物、甲壳动物和其他生物,仅鲸就有22种,是一个典型的生物多样性海域。这里位于南半球低纬度地区,终年受南赤道暖流的影响,表层水温平均在20℃以下,夏季高达28℃,阳光充足,东南信风不断扰动海水,提供较多的养分,极有利于珊瑚的发 育繁殖,因其珊瑚著名,附近海区定为“ 珊瑚海”。 1974年澳大利亚政府将大堡礁定为国家公园加以保护;1980年联合国教科文组织将 其列为世界遗产。每年到此旅游观光者高达200万人,成为一个著名的海洋乐园,可是大 量观光客随意采摘珊瑚,已使珊瑚礁受到严重损害,同时陆地农田污染水的流入,一些有 害化学残留物玷污了环礁水域,加上浅海航道上的漏油沉船事故频发,造成大面积海域的 污染,使珊瑚礁如同热带雨林一样,以惊人的速度消失,影响到大堡礁国家公园的安危。当前保护区管理部门已采取严格措施,限制对海域的排污,加强浅水航道的安全,积极开 展对观光旅游者的教育宣传工作。 我国南极考察队在南极划定的生物保护区美国1975年开始建立海洋保护区,已相 继在夏威夷群岛、加利福利亚沿海和佛罗里达群岛周围建立了12个保护区,总面积 约8万平方公里,预计到本世纪末将达到20个保护区。在保护区内严禁开采石油、天然 气和沙石,禁止倾倒废物,船只仅允许在某些指定水道航行,有效地保护了这些海域的环 境和资源。 菲律宾政府为制止渔民采用炸鱼等非法手段酷捕鱼类资源和滥采珊瑚礁资源,于1984年在阿波岛附近海域建立了海洋保护区。几年后,这些资源逐步得到恢复,渔业捕捞量已 增长了三倍,70%遭到严重破坏的珊瑚礁已得到了有效保护。 香港米蹼海洋湿地保护区我国的海洋保护区建设,最早可追溯到1963年在渤海海 域划定的蛇岛自然保护区。其后大规模兴起海洋保护区的建设,是1990年经国务院批准 建立的昌黎黄金海岸、山口红树林生态、大洲岛海洋生态、三亚珊瑚礁以及南麂列岛 等五处海洋自然保护区。这些保护区大多数是属于海岛类型的,其中大洲岛海洋生态保 护区,保护全岛及其周围2海里内的海域,共约70平方公里;三亚珊瑚礁保护区,保护面 积约60平方公里,这里珊瑚资源丰富,品种多达80余种,并伴生大量鱼虾贝藻构成的独 特生物群落;

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