第362次香山科学会议简报

第362次香山科学会议简报

来源:《科学时报》   发布时间:2015-05-21 01:05:16 

围绕“全球变化下动荡的中国近海生态系统”,国家海洋局第二海洋研究所苏纪兰院士和中国水产科学院黄海水产研究所唐启升院士分别作了题为《我国近海生态系统恶化的表观因素》和《多重压力胁迫下的近海生态系统及其变化机制》的主题评述报告。
苏纪兰院士指出,近海生态系统近几十年来普遍退化、恶化,甚于全球其他的生态系统;由于当前对海洋生态过程认识不足,难以预测生态系统的变化响应,因而无法制定有效的监测系统,不能提出有效的保护生态与环境的政策。报告认为海洋生态系统的变动、海洋环境的变化和海洋生态灾害的发生都不是偶然的,与海洋生态系统的结构、功能密切相关。
唐启升院士进一步剖析了过度开发利用、富营养化、气候变化等对近海生物资源的影响,并指出在全球变化影响下, 我国近海生态系统的服务功能和产出功能发生了前所未有的剧烈变化, 这些变化具有多种压力因素彼此交织、难以甄别和预测等特点, 给海洋生态系统可持续发展和科学管理带来了困难。
在主题评述报告的引导下,与会专家围绕(1)中国近海生态系统现状分析;(2)自然变化对近海生态系统的影响过程与机制;(3)人类活动对近海生态系统的影响过程与机制;(4)应对措施等四个中心议题展开了深入的交流和研讨。
(一)中国近海生态系统现状分析
围绕“中国近海生态系统现状分析”这一中心议题,中国海洋大学校长吴德星教授作了题为《我国近海环境变化与生物种群结构变动》的评述报告,报告指出我国近海及邻近洋区是太平洋海区过去30多年温度升高最显著的区域,同时,近海污染趋势加重,营养盐结构失衡,两大河流的径流量和输沙量存在节律变化。浮游生物分布格局发生改变,浮游动物暖温种大量出现,大型底栖生物群落结构及分布格局发生年代际变化,暖水性鱼类比例增加。
中国科学院海洋研究所袁东亮研究员进一步强调,在全球气候变暖的大背景下,海洋如何通过自身过程调整影响全球气候长期变异是一个越来越值得关注的科学问题。中国海洋大学刘光兴教授通过阐述北黄海浮游动物群落结构及其变化以及黄海、东海典型水域浮游动物群落及其与水系的关系等方面的研究成果,认为与1958年全国海洋综合调查相比,现在所记录的浮游动物种类数明显增多,其中水母类、桡足类种类数增加最为明显。
与会学者进一步讨论认为,我国近海生态系统非常重要、多变和复杂,尤其是近年来生态灾害频发,加强我国近海生态系统变动机制研究迫在眉睫;通过研究认识我国近海生态系统的变化机理与过程至关重要;全球气候变化对我国近海生态系统的影响非常显著,需要综合考虑全球变化引起的物理、化学、生物方面的变化。必须重视物理、化学和生物过程的耦合;必须重视海洋生态系统健康及其评价,针对不同生态系统环境容量,确定健康指标和阈值;此外,还应关注生态系统变化对人类社会的影响。
(二)自然变化对近海生态系统的影响过程与机制
围绕“自然变化对近海生态系统的影响过程与机制”这一中心议题,中国科学院海洋研究所所长孙松研究员在题为《全球变化对海洋生态系统的影响》的评述报告中,首先综述了当前国际上关于全球变化对近海生态系统影响的最新进展。他认为从国家需求、国际影响、关键科学问题等方面进行考虑,我国在富营养化与有害赤潮发生机制方面正在开展系统的研究,在今后应该在水母暴发机制方面开展相关的研究,这方面的研究不仅具有区域性的特点,也是一个全球化的问题。需要解决的问题包括:水母暴发的基础生物学问题,包括生活史中不同阶段的发育过程与环境要素之间的关系;暴发的关键过程,包括全球气候变化所导致的物理环境、化学环境的改变以及人类活动的影响;理论依据和预测模式的建立。解决资源和环境问题(生态灾害的问题)的核心是生态系统结构与功能的问题。
天津科技大学魏皓教授从物理海洋学的角度指出,海洋动力学过程对近海生态系统的结构和功能起着重要的支持和调节作用。对于我国近海生态系统研究应该从动荡主因、灾变机制、变化趋势等几个方面入手,研究我国近海物理过程的变化及其对近海生态系统的影响过程与机制。在海洋化学方面,中国科学院海洋研究所宋金明研究员认为,营养盐结构变化、氮磷比失衡是引起我国近海生态系统结构与功能变化的重要原因之一。
厦门大学黄邦钦教授进一步分析了全球变化对浮游植物群落结构的影响,指出在全球变化的影响下,浮游植物生物量和群落结构已发生明显的变化,但变化趋势依海区不同而异,其中的驱动机制以及由此引发的生态灾害机理尚不清楚。因此,必须以长期连续观测的手段来开展生态系统动态变化研究,并从生物功能群角度研究群落结构、变动机制及其与食物网异常的关联,从而加深对海洋生态系统演替机制的认识。
(三)人类活动对近海生态系统的影响过程与机制
围绕“人类活动对近海生态系统的影响过程与机制”这一中心议题,中国水产科学院黄海水产研究所所长王清印研究员在题为《人类活动对近海生态系统的影响过程与机制》的评述报告中指出,当前渔业活动、海洋开发活动、陆源污染等人类活动对我国近海生态系统造成了重大影响。海水养殖业只有在与近海生态系统的结构、功能和服务特点相协调的情况下才能实现可持续发展,发展生态系统水平的海水养殖业是必然的选择。他指出科学认识和阐明近海生态系统的变化、影响过程以及作用机制等关键问题是海洋产业发展的根本保障。
黄海水产研究所方建光研究员探讨了海星暴发与海水规模化养殖的潜在关系。国家海洋局第一海洋研究所朱明远研究员认为,21世纪我国沿海赤潮呈现出了一些新的趋势,包括甲藻赤潮比例增加,有毒赤潮比例增加和发生大规模大型漂浮绿藻藻华等,他同时指出需要对我国近海生态系统演变机制进行深入研究。
与会学者认为,人类活动对我国近海生态系统的影响可能更加重要,过度捕捞、海岸带破坏、栖息地破坏对近海生态系统造成的影响显著。一方面,过度捕捞导致一些经济鱼类(如小黄鱼等)小型化、低龄化和早熟化;另一方面,近海富营养化已成为严重的环境问题,水母等生态灾害的发生与近海富营养化之间的关系,氮磷比的变化与浮游植物组成改变之间的关系,以及浮游植物组成改变对浮游动物功能群变动的影响等方面都需要加强研究,这些科学问题是了解我国近海生态系统演变机制的基础。
(四)应对措施
围绕“应对措施“这一中心议题,国家海洋局第一海洋研究所所长乔方利研究员在题为《加强过程理解,提高预测能力:模式发展与应用》的评述报告中指出,最近几年频发的赤潮、绿潮、水母旺发等海洋生态灾害表明,我国近海生态系统呈现出恶化趋势。为保证我国海洋资源的可持续利用和海洋经济的可持续发展,恢复和提高海洋生态系统健康水平,保障海洋生态安全,需要尽快从物理海洋、海洋生物和海洋化学等多方面着手开展跨学科研究。加强对中国近海海洋生态过程的理解,并在此基础上逐步建立海洋生态数值模式和预警系统,提高对海洋生态变异的应对能力,实现对海洋生态环境的准确预测和有效管理。
美国波士顿大学周朦教授结合美国和法国海洋观测系统的设想和物理—生物模型的发展,结合中国国情以及环境、生态和经济发展需要,对海洋物理化学生物过程的时空尺度、传感器、现有的理论和模型进行了分析,讨论了在现有知识和技术条件下建立海洋观测网络系统应注意的问题。
与会专家指出,中国的情况显然与国外不同,需要构建适合中国近海的生态模型,预测长期的变化趋势,而生物、化学方面等观测参数的缺乏,是当前限制模式发展的重要原因。因此,海洋观测方面需要引进新技术,要进行全面的、长期的观测,保持观测的连续性和整体性,这样才能够说明整个近海生态系统是如何动荡的。
(五)总结与建议
在3天的会议期间,与会专家围绕“全球变化下动荡的中国近海生态系统”的四个中心议题进行了深入的交流和探讨,提高了对我国近海生态系统现状、变动及关键过程的认识,凝练出若干新的学术思想。
主要包括:我国近海生态系统提供了丰富的生物资源,对我国沿海经济发展至关重要,是实现我国蓝色经济战略的重要地带,但我国近海生态系统处于极不稳定状态,特别是近几年来一系列生态异常现象的出现,使我们对海洋生态系统的健康状态产生了忧虑。赤潮发生的频率和规模有增无减;浒苔、海星、大型水母的暴发以及养殖生物的大量死亡等一系列生态灾害的发生,显示出海洋生态系统处于“动荡”状态。认识这些生态灾害孕育、发生、发展、演变、时空分布规律和致灾机理是我们亟待解决的重要科学问题。针对目前研究现状,尽管已经获得了一些资料,但是缺乏系统性,许多关键过程尚不清楚。
在全球气候变化的大环境下,我国近海海水温度出现上升趋势,局部区域上升幅度比较大,环流与水团结构发生较大调整,物质输运路径发生较大变化;近海海水氮浓度持续增加,生源要素的结构发生了很大的变化;近海生态系统中浮游植物数量增加,生物多样性也有增加的趋势,但生物种类组成发生了很大的变化,一些热带和亚热带浮游动物的分布范围向北推移,渔业生物小型化、早熟化趋势明显,且种类组成发生变化。上述变化导致海洋生态系统结构与功能的变化,这些变化的范围和程度是否会影响到海洋生态系统的健康,或导致海洋生态灾害的发生目前还并不清楚。
我国近海水母数量的增多,对海洋生态系统安全造成很大威胁。由于水母在海洋生态系统中的特殊地位,一旦水母成为海洋生态系统的优势种,将会使整个海洋生态系统的结构与功能发生根本性转变,海洋生态系统会从以硅藻—甲壳类浮游动物—鱼类为主的生态系统,转变为甲藻一原生动物和微型浮游动物—水母为主的生态系统,并会成为一个相对稳定的格局,整个生态系统的服务与产出功能也会随之改变。这样的格局一旦形成将很难进行恢复,关键是要采取相应的措施,避免这种不可挽回的局面的形成。
综上所述,应该从整个生态系统的结构与功能研究入手,研究生态系统中食物网结构、基础生物生产过程、生态系统中关键生物功能群的基础生物学、生态学和水母等海洋生态灾害发生的基础生物学。重点研究导致海洋生态系统结构与功能变动的关键驱动过程,从物理海洋学、化学海洋学和生物海洋学等多学科交叉研究的角度,揭示我国近海生态系统健康状态和生态灾害发生机制,为维护海洋生态系统健康提供决策依据。

Copyright © 2004-2021 hycfw.com Inc. All Rights Reserved. 山东海洋网络科技有限公司 版权所有
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x