海湾生态系统健康快速评价研究——以大亚湾为例

摘要

海湾拥有独特的地理环境,是人类活动高度密集区,由于长期以来不合理的开发和建设活动,海湾生态系统遭到了一定程度的破坏,如今生态问题已成为制约社会经济发展的不利因素.生态系统评价是海湾生态环境保护与管理的基础.然而,目前评价生态系统健康常用的方法是指标体系法,存在指标繁多、数据获取困难等问题.针对该问题,本文在总结国内外生态系统健康评价相关研究的基础上,着重通过海洋生物群落结构指标筛选、评价指标简化和生物鉴定水平充分性分析,尝试构建海湾生态系统健康快速评价方法,并以大亚湾为案例区进行方法验证.主要成果如下： (1)通过不同群落指标的相关性分析,筛选得到指示生物群落.结果表明,浮游植物、浮游动物与底栖生物不同群落指标之间均存在显著正相关,鉴于底栖生物的栖息习性特征反映出更强的生态环境指示意义,筛选底栖生物作为指示生物群落. (2)针对前述筛选的底栖生物指示群落,通过群落生物多样性指数的内涵分析、指数间的相关性分析及PCA分析,筛选得到底栖生物快速评价指标.结果表明,底栖生物多样性指数(传统多样性指数、分类学多样性指数)之间均具有很强的显著相关性,结合各指数的内涵以及PCA分析对各指数的赋权结果,选取分类多样性指数(Δ)、Pielou均匀度指数(J)作为快速评价的指标. (3)通过生物不同分类水平的指数间相关性分析、非度量多维度标度(nMDS)方法、2-STAGE(Second-Stage)方法探讨生物鉴定水平充分性,简化底栖动物分类鉴定过程.结果表明,底栖动物种级、属级和科级三个分类水平群落结构具有较高一致性,以及通过计算,属级较种级丢失的信息约8%、科级为20%,因此,海湾生态系统健康快速评价中大型底栖动物的鉴定可放宽至属水平. (4)在前述研究的基础上,构建了海湾生态系统健康快速评价方法体系,包括评价指标体系、健康综合指数估算模型、指标参照标准、指标标准化等,并将其应用于大亚湾,计算得到常规评价方法和快速评价方法的健康综合指数分别为81.76、79.98,健康等级均为亚健康,表明快速评价结果与常规评价大体一致,评分差异仅2.2%,本文建立的海湾生态系统健康快速评价方法具有可行性.

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