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《中国海洋大学》 2010年
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胶州湾海域生态系统健康评估

钟美明  
【摘要】:海洋生态系统是地球上最重要的生态系统之一,是生物地化循环的关键环节,在全球物质循环和能量流动过程中起着重要作用。同时,海洋生态系统为人类提供了包括食品供给、气候调节、水质净化、旅游娱乐和灾害缓冲在内的多种生态系统服务。随着人为干扰的日益严重,海洋生态系统,尤其是近岸海洋生态系统,承载着巨大的压力,受到了严重的破坏,海洋生态系统健康面临严重威胁。胶州湾作为典型的综合开发型海湾,在我国沿海具有代表性和特殊性。胶州湾海洋生态系统健康对沿岸社会经济发展,特别是对青岛市的经济发展具有举足轻重的作用。在海洋开发强度日益增大、开发类型日益多样化的背景下,对胶州湾海域生态系统健康状况进行评估具有十分重要的意义。 本研究对胶州湾主要生态因子进行了现场调查,对胶州湾海域环境质量现状进行了评价,并采用海洋行业标准《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)对胶州湾海洋生态系统健康状况进行了综合评估。根据本研究结果不仅能够掌握胶州湾海洋生态系统健康现状,为海湾保护与开发提供基础资料,而且能够丰富海洋生态系统健康评估的研究实践,所得结果便于和相关海区进行对比研究。 1.胶州湾生态因子调查 于2006年8月、2006年12月、2007年4月和2007年10月分4个航次对胶州湾内7个站位的溶解氧、盐度、pH值、活性磷酸盐、无机氮以及浮游植物、浮游动物和底栖动物的时空分布特征进行了调查研究。结果表明: (1)胶州湾主要理化因子时空分布趋势 胶州湾理化因子的空间分布随季节变化而显著不同。春季湾口溶解氧浓度明显高于湾内,而夏冬两季湾内溶解氧浓度明显高于湾口,秋季溶解氧浓度空间变化不明显;盐度在春、夏、秋三季均表现为湾口大于湾内,而秋季空间变化不明显;pH值在四季均表现为湾口高于湾内;而湾内活性氧磷酸盐和无机氮浓度在四季均高于湾口。 胶州湾理化因子均值的季节变化趋势明显。溶解氧趋势为春季(9.51 mg/L)冬季(9.40 mg/L)秋季(7.67 mg/L)夏季(6.62 mg/L);盐度趋势为冬季(31.33)春季(31.25)夏季(30.74)秋季(30.21);pH值趋势为春秋较高(8.11),而夏冬较低(8.05);活性磷酸盐趋势为冬季(0.0181 mg/L)秋季(0.0168 mg/L)夏季(0.0067 mg/L)春季(0.0045 mg/L);无机氮趋势为秋季(0.4404 mg/L)冬季(0.2185 mg/L)春季(0.1756 mg/L)夏季(0.0798 mg/L);油类趋势为春季(0.078mg/L)夏季(0.059 mg/L)冬季(0.045 mg/L)秋季(0.031 mg/L)。 (2)胶州湾主要生物因子时空分布趋势 胶州湾生物因子的空间分布随季节变化而显著不同。春夏两季湾内浮游植物丰度高于湾口,而秋冬两季浮游植物空间变化不显著;浮游动物密度在四季均无明显的空间分布趋势,其生物量在春、秋、冬三季空间分布趋势不明显,而夏季则表现出明显的湾口大于湾内的趋势;底栖生物密度在四季均表现为湾内大于湾口的趋势,其生物量在春、夏、秋三季表现为湾内大于湾口,而冬季空间分布趋势不明显。 胶州湾浮游植物、浮游动物和底栖动物丰度与生物量的季节变化趋势明显。浮游植物平均丰度变化趋势为:夏季春季冬季秋季;浮游动物平均密度变化趋势为:春季秋季夏季冬季,而其生物量的变化趋势为春季最多,夏季和冬季次之,秋季最少;胶州湾底栖动物密度变化趋势为冬季夏季春季秋季,而其生物量变化趋势为秋季春季冬季夏季。 2.胶州湾生态环境现状评价 对胶州湾海域水质的四季评价表明:各类营养盐含量不高,油类污染较小,重金属污染较轻,大部分站位监测值达到国家海水水质营养盐和重金属一类标准要求,大部分站位四季油类监测值均好于国家二类以上水质标准。 对胶州湾海域沉积物的秋季评价表明:除总氮外,其他均无超标现象,各类污染物含量较低,达到国家对沉积物检测的一类指标,对该海域沉积环境不存在威胁。 对胶州湾秋季生物质量评价表明:生物体内有害有毒物质残留中,油类污染出现较高的污染指数和超标率,生物体内有毒残留量达到国家生物质量二类标准,应引起注意。 3.胶州湾生态健康评估 根据国家海洋局制定的海洋行业标准《近岸海洋生态健康评价指南》对胶州湾海洋生态系统健康进行了实例研究。评估结果如下: (1)水环境:全年平均胶州湾海域水环境健康指数为14.01,判定水环境处于健康状态。本次调查中,只有活性磷酸盐、无机氮、石油类三个指标对水体环境健康造成污染,活性磷酸盐和无机氮既是藻类生长所需的养分,也是海湾主要的陆源污染物,而石油类受事故和海上船舶航行影响较大; (2)沉积环境:调查得到的沉积环境健康指数为5.5,处于亚健康状态,影响沉积环境健康状况的指标是有机碳的含量; (3)生物残毒:生物残毒仅获得两个站位的油类数据,没有获得重金属指标。从油类在生物中的含量看,胶州湾生物残毒健康指数较低,在生物体质量方面处于亚健康状态; (4)栖息地:由于缺少沉积物粒级组成变化的数据,所以在栖息地评估中,以滨海湿地减少的面积为依据,得出栖息地健康状况为亚健康; (5)生物:胶州湾四个季节生物类健康指数从12.62到19.05,均处于不健康的状态。最好的是夏季,最差的是春季。年均生物健康指数为17.14,对照标准判定为不健康。从各个指标来看,最不健康的是鱼卵及仔鱼密度,其次为浮游植物密度。 综合评估结果显示,胶州湾生态系统健康指数为51.65,生态系统处于亚健康状态。影响胶州湾生态系统健康的主要因素是沉积环境、栖息地和生物类指标,尤其以生物类指标最为严重。 综合本次调查和健康评估结果,影响胶州湾生态系统健康的主要因素是沉积环境、栖息地和生物类指标,尤以生物类指标最为严重,胶州湾鱼卵和仔鱼密度过低、浮游植物密度过大是本次评估生物类指标不健康的主要原因。沉积环境出现的亚健康状态主要是因为沉积物中有机碳含量过高。由于胶州湾近年来填海造地速度过快,栖息地指标也呈现亚健康。 基于上述分析,本研究建议从三个方面采取措施1)提高胶州湾近岸海域环境管理力度,严格控制污染物排海,推行清洁生产;2)规范胶州湾近岸海域资源开发管理,对渔业资源实施增殖放流行动;3)加强胶州湾海洋生态系统监测与评估,推行生态修复工程。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X171

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