南海北部海洋景观格局与海洋生物多样性保护研究

摘要

1992年世界环境发展大会以来，全球掀起了生物多样性保护的热潮。海洋是生命的摇篮，风雨的故乡，资源的宝库，是地球最大的生态系统与生命支持系统。海洋生物为地球生态系统的维持发展与人类社会的生存进步提供了巨大的价值。当前海洋面临着人类社会前所未有的干扰，海洋生物多样性受到极大的威胁，海洋生物多样性保护研究日益引起人们关注。
　　 目前生物多样性保护策略已由目标物种途径向景观途径演变，特别重视“自上而下”的研究途径，这种途径将人为干扰看作生物多样性丧失的主要因素，强调人为干扰下景观格局的改变对遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性的影响，并据此制定相应的生物保护战略，这也正是景观生态学所侧重的研究途径。景观生态学迅速发展极大的促进了景观途径生物多样性保护的研究。景观生态学是当前生态学的热点，正在步入成熟期。海洋景观生态学研究有相当的历史，海洋一般分为水层与海底两部分，目前大部分研究集中于海岸带、海岛或滨海陆地，主要研究的对象是海草、珊瑚、红树林等，这些研究对象基本上有着与陆地相同的“基质”。海洋水层部分虽已有研究提出以温度、浮游植物等来界定海洋景观异质性，但进展不大。
　　 海洋生物可分为游泳生物、浮游生物和底栖生物三大类群，它们之间存着密切的营养级关系，海洋中凡是浮游生物和底栖生物的高密集区均是重要的渔场，在水产科学中将浮游生物和底栖生物视为游泳生物的饵料生物。游泳生物如鱼类、中华白海豚等是当前海洋生物多样性保护研究中最重要的对象，它们处于食物链与营养级的上层，受到威胁最大。鱼类是最重要的游泳生物，目前面临着世界性的资源衰退。
　　 本文以南海北部海区作为研究区域，采用国家海洋勘测专项(HY126-02)1997-2002年“海洋生物资源及其栖息环境调查与评估”——“南海专属经济区和大陆架渔业资源及其栖息环境调查”(中国水产科学研究院南海水产研究承担)的调查数据约14,000个，运用GIS空间分析的技术手段，沿袭景观生态学研究生物与景观格局关系的生物多样性保护研究途径，选择目前该区受到严重威胁的鱼类作为生物多样性保护的研究对象，根据鱼类与饵料生物的密切关系，以浮游生物、底栖生物的高值区作为鱼类的主要生境，分析鱼类一生境(饵料生物高值区)间的关系，图解鱼类生境的空间异质性，以南海北部主要鱼类蓝圆鲹为例对比历史资料探讨景观格局、动态及鱼类的响应，由此提出南海北部鱼类的适宜生境(SHP)、生物多样性优先保护区(BPPA)和保护建议。
　　 主要研究结论如下：①基于鱼类一生境关系的景观生态学研究途径为海洋生物多样性保护提供了一个简明的参考解决方案。海洋调查资料宝贵，获取难度大(海洋调查的取样点不超过1％的海洋容量)，利用浮游生物、底栖生物和游泳生物这些目前海洋调查中常用的指标，可方便界定一个研究区域的海洋生物多样性保护重要生境(优先保护区域)，从景观角度实施整体保护；②春季为南海北部中表层四季空间异质性最高的季节。基于SHP的景观格局指数分析表明，南海北部中表层春季空间异质性最大，与历史研究的结论一致；③南海北部生物栖息地已发生了的变化。通过蓝圆鲹栖息地资料对比发现，南海北部蓝圆鲹栖息地已发生了的变化。在春、夏产卵的季节，春季蓝圆鲹已放弃了原长期栖息的三个产卵场中的两个，夏季放弃了1个；④初步图解了目前南海北部蓝圆鲹栖息地。目前虽然海上调查资料获取相当困难，但HY126-02国家专项系统较新的数据在空间分析技术手段的支持下，还是给出南海北部蓝圆鲹四季活动的基本图案：四季蓝圆鲹均生活或部分生活在SHP中，春季、夏季、秋季多位于南海北部偏北近岸处产卵、索饵，到冬季则向南移动越冬。蓝圆鲹新建的产卵场都位于SHP内，其栖息地有西向选择环境较好地区的趋势；⑤南海北部鱼类的SHP呈明显的水平地带性，与长期的研究结论一致。
　　 结合目前管理现状，提出如下保护建议：①春季为南海北部海洋生物多样性保护的重点季节；②运用恢复生态学理论，从生境恢复角度加强海洋生物栖息地恢复力度；③强化分时一分区结合的管理，在现有监管力量不足的情况下，重点加强各季BPPA的优先监管；④统筹海陆一体，实施海岸带综合管理。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

前言

第1章 景观生态学与海洋生物多样性保护研究进展

1.1景观生态学理论与方法

1.2景观生态学与生物多样性保护

1.3景观生态学与海洋生物多样性保护

1.4南海北部海区海洋生态学研究

第2章 论文设计

2.1论文研究内容

2.2论文研究方法

2.3论文研究框架

2.4研究特色与创新

第3章 南海北部自然概况与生物多样性保护

3.1南海自然环境概况

3.2南海海洋生物多样性现状与保护

第4章 南海北部主要环境因子分析

4.1水温调查结果与分析

4.2盐度调查结果与分析

4.3溶解氧调查结果与分析

4.4活性硅酸盐调查结果与分析

4.5磷酸盐调查结果与分析

4.6无机氮调查结果与分析

4.7叶绿素a调查结果与分析

4.8生态环境因子相关性及分析

4.9小结与讨论

第5章 南海北部生态因子时空异质性

5.1浮游植物时空异质性

5.2浮游动物时空异质性

5.3底栖生物时空异质性

5.4小结与讨论

第6章 南海北部海洋生物适宜生境景观格局及鱼类对生境变化的响应

6.1南海北部海洋生物适宜生境

6.2生境变化及鱼类的响应(以蓝圆鲹为例)

6.3小结与讨论

第7章 南海北部海洋物多样性优先保护区与保护建议

7.1春季海洋生物多样性优先保护区

7.2夏季海洋生物多样性优先保护区

7.3秋季海洋生物多样性优先保护区

7.4冬季海洋生物多样性优先保护区

7.5南海北部海区海洋生物重要保护区域

7.6南海北部海区海洋生物多样性保护建议

附图

第8章 主要结论与不足

8.1主要结论

8.2不足之处与努力方向

参考文献

致 谢