【正文】 第 三節(jié) 海洋生態(tài)學與可持續(xù)發(fā)展 可持續(xù)發(fā)展是人類生存和社會經濟發(fā)展的戰(zhàn)略要求； 可持續(xù)發(fā)展的概念及其內涵； 海洋生態(tài)學與可持續(xù)發(fā)展。 （ 8）東、黃海浮游動物關鍵種種群動力學和種群生產力研究 主要研究內容：東、黃海浮游動物關鍵種的生活史研究（關鍵種選中華哲水蚤、小擬哲水蚤和太平洋磷蝦，分別代表 3個不同粒級和功能群）；東、黃海浮游動物關鍵種種群的地理分化研究；東、黃海浮游動物關鍵種休眠和復蘇的生理機制研究；東、黃海浮游動物關鍵種種群動力學研究；東、黃海浮游動物關鍵種種群動力學模型與種群生產力估計。 （ 6）東、黃海的初級生產、異養(yǎng)微生物二次生產以及微型生物生態(tài)過程研究 主要研究內容：初級生產力的時空變化、控制因子及控制過程；異養(yǎng)微生物二次生產的時空變化、控制因子及控制過程；微型浮游動物的生物量、組成、食性與攝食強度；微食物網的結構、功能與能物流過程。 （ 4）東、黃海生源要素的循環(huán)與再生研究 主要研究內容：研究東、黃海生源要素（ N， C， P， Si等）的背景場以及影響生源要素消耗與更新的關鍵過程；研究水體與顆粒物分子 標志物與穩(wěn)定同位素及其在物質循環(huán)中的示蹤作用；研究東、黃海重要區(qū)域中生源要素及一些痕量物質對初級生產力的限制作用以及這種限制與東、黃海關鍵浮游生物種群動力學和資源優(yōu)勢種的早期生活史之間的聯(lián)系。 （ 2）東、黃海重點區(qū)域海底邊界動力結構及其對物質沉降和再懸浮的作用研究 主要研究內容：研究舟山漁場、黃海越冬場及其他高生產力海域的海底邊界層動力學結構：不同水文結構下潮混合對物質的沉降和再懸浮的作用；大風過程對海底邊界層的影響及其對物質的沉降和再懸浮的作用。 C、主要技術創(chuàng)新點： ①突出資源關鍵種能量流動與轉換的定量研究，使食物網研究提高到了營養(yǎng)動力學水平上，并嘗試從生態(tài)系統(tǒng)水平上探討資源補充機制； ②從上行與下行控制作用和人類活動及氣候變化影響兩個方面探討生態(tài)系統(tǒng)基礎生產過程，浮游動物的作用及資源優(yōu)勢種的交替規(guī)律； ⑧突出關鍵物理過程與生物過程的耦合，利用數值模式，特別是動力學模型和生態(tài)模型的界面耦合技術，現場調查及遙感等資料與數值模型同化技術等，探討物理過程影響生源要素更新、浮游動物補充及資源動態(tài)變化的機制； ④強調邊界及界面的物質交換速率與區(qū)域內部循環(huán)機制的結合，探討生源要素在內外部的循環(huán)與更新和資源補充的環(huán)境過程，認識生源要素對初級生產限制在富營養(yǎng)化地區(qū)的不同機制，并實現生物地球化學過程研究的定量化； ⑤從水層與底棲系統(tǒng)動力耦合的背景，研究生源要素的吸收及釋放、生物沉降和再懸浮、底棲食物網及生態(tài)系統(tǒng)結構與功能，在國內尚屬首次； ⑥應用新技術和方法，定量微型生物過程，揭示微食物環(huán)在淺海海洋生態(tài)系統(tǒng)中作用和貢獻。 （ 3）強調系統(tǒng)的整體研究、多學科交叉和關鍵資源種的重點研究。 （ 2）以東、黃海陸架高生產力區(qū)為主，地域環(huán)境特殊，既具半封閉系統(tǒng)的特點，又有開放系統(tǒng)的內涵，項目擬解決的 6個關鍵科學問題極具區(qū)域特點和學術價值。 （ 3）研究實施中，選擇（浮游植物） → 中華哲水蚤 → 鳀魚 → 藍點馬鮫等關鍵種構成的食物鏈 /網為本項目的研究主線，各關鍵科學問題和研究課題圍繞這一研究主線選擇相應的研究區(qū)域和研究對象，并從關鍵種、重要種類和生物群落三個層面上開展研究，使物理海洋字、化學海洋學、生物海洋學和資源生態(tài)學等多學科交叉綜合研究目標集中、步調一致，同時，對應關鍵問題開展共性問題的研究，如人類活動對東、黃海生態(tài)系統(tǒng)及其資源環(huán)境的影響，形成“點”與“面”結合的研究格局，使整個項目能夠緊緊貼近國家重大需求，為解決制約我國海洋產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題提供科學依據。 研究思路與創(chuàng)新性 A．研究思路 （ 1）根據東、黃海獨特的海洋地理環(huán)境，把東、黃海生態(tài)系統(tǒng)作為一個有機的整體，重點研究高生產力區(qū)的動力學過程和資源補充機制。向關鍵種群早期存活的理化生物環(huán)境機制。 D．東、黃海食物網營養(yǎng)動力學與資源優(yōu)勢種交替機制 研究食物網基本結構、主要捕食者與被食者不同生命階段的食物定量關系、能量收支特征、粒徑譜與能量譜和生態(tài)轉換效率及其影響因素，建立不同生態(tài)特點的食物網營養(yǎng)動力學模型。在了解浮游動物群落結構動態(tài)變化的基礎上，通過中華哲水蚤等關鍵種種群動力學的研究，了解關鍵種種群補充機制，從而為預測漁業(yè)資源的變動提供依據。研究異養(yǎng)微生物的二次生產和原生動物的攝食，了解微食物環(huán)對東、黃海主食物網的貢獻。主要內容包括：影響東、黃海生源要素的外部補充機制與生源要素的背景場，生源要素的消耗、多級利用與再生的速率，生源要素對初級生產的限制機制，重要的界面附近（大氣水、鋒面與層化、沉積物 —水）生源要素與顆粒態(tài)物質的形態(tài)轉變與交換 /輸送通量，利用數值模式認識東、黃海生源要素循環(huán)與更新的過程與時空變化特點。主要研究內容為：高生產力區(qū)中尺度物理過程的特性、演變機制及其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，重要區(qū)域海底邊界動力結構及對物質的沉降和再懸浮作用，物質長期輸運動力學機制及重點海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)動力學模型的數值研究。主要包括：確認人類活動和氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)及其資源的影響和反饋機制。主要包括：食物網營養(yǎng)動力學過程、浮游動物補充過程、生源要素循環(huán)與更新過程、高生產力區(qū)關鍵物理過程、水層與底棲系統(tǒng)耦合過程、微生物二次生產過程及其模型等。使集多種機制于一體并具陸架特色的我國近海生態(tài)系統(tǒng)動力學理論體系和研究隊伍進入國際先進行列。 選擇東、黃海典型海域為主要研究區(qū)，以中華哲水蚤和提魚等生物關鍵種群為主要研究對象，圍繞資源關鍵種能量流動與轉換、浮游動物種群的補充、生源要素循環(huán)與更新、關鍵物理過程的生態(tài)作用、水層底棲系統(tǒng)耦合、微食物環(huán)的貢獻等關鍵科學問題開展多學科交叉綜合研究，擬在東、黃海生態(tài)系統(tǒng)動力學關鍵過程和生物資源補充機制研究上取得突破，為建立我國近?？沙掷m(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)、合理的漁業(yè)管理體系和負責任的捕撈制度提供科學依據。 五、東、黃海大海洋生態(tài)系研究 實施計劃 總體設想 1999年 10月，東、黃海大海洋生態(tài)系研究正式批準為 《 國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目 》 ，項目執(zhí)行時間為 1999－ 2023年。 F、微食物環(huán)的營養(yǎng)動力學模型。 E、小型浮游動物組成、生物量及攝食率測定。 D、原生動物的組成、生物量與種群動態(tài)。 C、微型、微微型浮游植物的組成、生物量和生產力。 B、微生物生物量和微生物生產力。在富營養(yǎng)海域，微食物環(huán)是主食物鏈的一個補充，提高了生態(tài)效率；而在貧營養(yǎng)海域，微食物環(huán)的作用更為突出。微食物環(huán)也包括一部分不能被后生動物（如撓足類）直接利用的微型、微微型浮游植物，經原生動物攝食再被后生動物利用的環(huán)節(jié)。微食物環(huán)的基礎是異養(yǎng)微生物的二次生產，即自由生活的異養(yǎng)微生物將溶解態(tài)有機物轉化為顆粒態(tài)有機物（細菌本身），并為微型浮游動物（主要是原生動物）所利用，轉換為更大的顆粒。 F、黃、東海水層系統(tǒng)與底棲系統(tǒng)耦合模型、模擬及預測。 D、生物擾動及其再懸浮對沉積物海水界面作用的控制。 B、顆粒有機物質的沉降動力學。 水層與底棲系統(tǒng)的耦合 由太陽能和營養(yǎng)鹽驅動的海洋植物的初級生產啟動了海洋中的啃物 食物鏈，顆粒有機質（ POC）通過生物泵、漏流和平流的輸運，沉降到海底，又啟動了海洋中的另一條食物鏈 ——碎屑食物鏈，再經分解礦化、生物擾動、攝食、分子擴散和物理過程的作用與水層的生物生產過程相連接，形成了完整的動態(tài)的海洋生態(tài)系統(tǒng)。 D．東、黃海重點海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)動力學模型的數值研究 在營養(yǎng)鹽、浮游生物和碎屑提供參量和邊界的基礎上，建立包括總模型和過程模型在內的數值模式。研究三個重點海區(qū)潮混合對物質，尤其是營養(yǎng)鹽，如何通過底邊界進行交換。與浮游動物種群補充課題結合，研究決定浮游動物關鍵種 —— 中華哲水蚤生活史的關鍵物理過程及其影響機制。 B．影響關鍵種補充的關鍵物理過程 水團消長和環(huán)流變異是認識生源要素外部補充和內部循環(huán)的基礎，也是影響浮游植物種群生活史和補充量變動的環(huán)境因子。研究橫越陸架鋒的環(huán)流結構和演變特性。研究風、潮和黃海暖流在黃海鋒生、鋒消過程中的地位和作用，冬季的沿岸鋒和黃海暖流，層化季節(jié)的沿岸流、黃海冷水團和潮鋒等的季節(jié)演變過程和機制。目的是搞清楚各關鍵物理過程的演變規(guī)律和機理；深入了解各物理過程對生源要素更新、浮游生物補充所起的作用 。 C、區(qū)域性的生源要素對初級生產力的限制機制，生源要素的消耗，多級利用和再生的循環(huán)過程與更新速率。 A、東、黃海中尺度過程和環(huán)流對生源要素的積聚和輸運作用。 F．海洋生態(tài)系統(tǒng)的粒徑譜與能量譜 建立東、黃海典型海域生態(tài)系統(tǒng)的粒徑譜與能量譜，宏觀地闡明從微型生物到高層捕食者的能量傳遞過程，并依此監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化。特別是是否存在休眠 期或有休眠卵，休眠期（或休眠卵）啟動和終止的條件。擬通過形態(tài)學、生態(tài)學和生物化學方法解決。如中華哲水蚤廣布于從日本到越南的近海，而太平洋磷蝦則分布在整個北太平洋，從加洲到東海。 C．關鍵種種群分化 關鍵種是指在上行和下行控制中起決定作用的種類，一般都是浮游動物中的優(yōu)勢種和經濟魚類的主要餌料種。國際通用的方法是，按粒級將浮游動物劃分為 3個功能群。要了解浮游動 物在東、黃海生態(tài)系統(tǒng)中的作用，首先要查明不同水系中浮游動物群落結構，它們的變化受那些過程制約，不同水系之間的相互作用及其對浮游動物群落結構的影響。 F、生物資源群落結構與優(yōu)勢種交替規(guī)律 以主要生物資源群落結構、多樣性特征和生物量變化研究為主，探討生態(tài)系統(tǒng)資源優(yōu)勢種交替規(guī)律及其反饋機制，并結合有關研究建立東、黃海生物資源可持續(xù)開發(fā)與管理模型。 D、主要資源種群動力學及早期補充機制 資源種群補充與物理及生物環(huán)境密切有關，以資源種群補充量動態(tài)為主，研究東、黃海主要資源種群動力學，重點研究影響關鍵種早期補充的物理、生物環(huán)境因素及其機制。探索營養(yǎng)動力學過程實驗研究的新技術、新方法的應用，如碳、氮同位素法等。 A、食物網基本結構及食物關系 選擇東、黃海生物資源主要棲息地的典型海區(qū)，以主要資源種類為主，研究高營養(yǎng)層次主要捕食者與被捕食者不同生命階段（幼、成體）食性、飼料需求量及其生物量，確定食物網基本結構、食物定量關系和主要營養(yǎng)通道，并進行時空變化及影響因素比較研究。另外，數學模擬、圖像技術 和計算機作為一個有效的技術工具在過程研究和建模 中將發(fā)揮重要作用。如現場采樣裝 置、現場快速測定裝置、化學示蹤技術等； ③漂流浮標及錨系浮標； ④衛(wèi)星遙感技術。 B、有關的學科新技術 ①海洋生態(tài)取樣技術。 “九五”期間已選擇渤海海區(qū)，“十五”期間可擴大到東海和黃海。 （ 5）有利于多部門合作和多學科交叉研究。 （ 3）有較好的研究基礎和較多的歷史資料。 典型實驗區(qū)的選擇 出于有限目標和研究經費的考慮，我國近海大海洋生態(tài)系統(tǒng)研究實驗區(qū)的范圍應由近及遠，由小到大，首先要選擇符合以下條件的典型海域； （ 1）具有典型的理化環(huán)境特征，對全球變化反應靈敏。評估過度開發(fā)利用、環(huán)境污染和全球變化對資源生產力和生物多樣性的擾動程度，研究近海生態(tài)系統(tǒng)資源環(huán)境健康狀況及其復原能力，探討持續(xù)性海洋生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化技術； ⑦生態(tài)系統(tǒng)動力學建模與預測。研究碳等生源元素的傳輸規(guī)律、生物碳泵的作用、微型生物在生物地球化學循環(huán)中作用，查明基礎生產力轉換效率和動態(tài)變化，