近岸海域水質(zhì)變化機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究

前言

　　海岸帶是個(gè)相對獨(dú)立的地球表層系統(tǒng)，物理過程、化學(xué)過程、生物過程及地質(zhì)過程交織耦合，陸海相互作用強(qiáng)烈，是個(gè)開放的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，也是陸海相互作用最為活躍、對自然變化和人類活動(dòng)響應(yīng)最為敏感的區(qū)域。海岸帶地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)和科技最發(fā)達(dá)、人口最集中、生產(chǎn)力最豐富的區(qū)域，海岸帶地區(qū)的發(fā)展在全國占有舉足輕重的地位。目前，海岸帶區(qū)域的開發(fā)、建設(shè)、保護(hù)與管理尚未真正建立在資源環(huán)境承載力的分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)尚未形成科學(xué)的發(fā)展模式。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國海岸帶開發(fā)強(qiáng)度不斷加大，逐步形成了貫穿所有海岸線的沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)格局，我國近海生態(tài)環(huán)境將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，生態(tài)環(huán)境健康問題日益突出。近海水質(zhì)變化機(jī)理及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，是當(dāng)前海洋生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域?！　∈嗄陙?，丁德文院士帶領(lǐng)一批青年學(xué)者組成海岸帶系統(tǒng)科學(xué)與工程科研團(tuán)隊(duì)，在“海岸帶復(fù)雜系統(tǒng)與人海關(guān)系調(diào)控”這一研究領(lǐng)域進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。最近，欣聞《近岸海域水質(zhì)變化機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究》一書即將付梓，有幸先讀到書稿，并受邀作序。本書以我國典型河口生態(tài)系統(tǒng)為研究區(qū)，按照海陸統(tǒng)籌、河海并舉的思路，基于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)和有機(jī)整體論的思想，分別從海岸帶復(fù)雜系統(tǒng)的理論、人海關(guān)系調(diào)控、近海污染擴(kuò)散規(guī)律及其生態(tài)效應(yīng)、大型工程對近海生態(tài)系統(tǒng)的影響、近海生態(tài)系統(tǒng)演變和生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等方面展開論述，理論研究與實(shí)際應(yīng)用并行，現(xiàn)場監(jiān)測、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)合，自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)交叉，既關(guān)注近海水質(zhì)時(shí)空演變、大型工程的生態(tài)影響、生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)理等關(guān)鍵科學(xué)問題研究，又注重在近海污染擴(kuò)散的元胞自動(dòng)機(jī)模擬、浮游植物功能群、海洋景觀生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)健康與富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)等新興研究方向上的探索?！　”緯鴥?nèi)容豐富，資料翔實(shí)，觀點(diǎn)新穎，是海岸帶復(fù)雜系統(tǒng)與人海關(guān)系調(diào)控領(lǐng)域的重要成果，必將對我國海洋生態(tài)學(xué)的研究和發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。為此，我欣然提筆，歷述見聞和思考，溫故知新，以示祝賀。

內(nèi)容概要

　　《近岸海域水質(zhì)變化機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究》受“973”項(xiàng)目“中國典型河口一近海陸海相互作用及其環(huán)境效應(yīng)”06課題“近岸海域水質(zhì)變化機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)”（No．2002CB412406）資助，分別從海岸帶生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性、海岸帶系統(tǒng)人海關(guān)系調(diào)控理論與方法、海灣污染物擴(kuò)散及其生態(tài)效應(yīng)、大型T程對近海生態(tài)系統(tǒng)的影響、近海浮游生態(tài)系統(tǒng)變化特征和海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等方面集成了課題組在海岸帶系統(tǒng)科學(xué)與人海關(guān)系調(diào)控領(lǐng)域的最新研究成果?！　　督逗Ｓ蛩|(zhì)變化機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究》可供海洋生態(tài)、海洋環(huán)境、海洋規(guī)劃與管理等相關(guān)領(lǐng)域研究人員、管理人員及高等院校研究生參考。

作者簡介

　　丁德文，男，1941年2月生，1965年畢業(yè)于大連理工大學(xué)（應(yīng)用物理專業(yè)），國家海洋局第一海洋研究所研究員、博士生導(dǎo)師。1994年當(dāng)選為首批中國工程院院士。著名的海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)家、寒區(qū)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)家。兼任國家海洋局海洋環(huán)境保護(hù)研究所名譽(yù)所長，國家海洋局近岸海域生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、海洋溢油鑒別與損失評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，中國海洋學(xué)會(huì)海冰專業(yè)委員會(huì)主任，中國生態(tài)學(xué)會(huì)海洋生態(tài)專業(yè)委員會(huì)名譽(yù)主任，國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審專家等。主要從事海洋和寒區(qū)環(huán)境科學(xué)與工程研究和開發(fā)工作。是我國凍土熱力學(xué)學(xué)科創(chuàng)始人和凍土工程熱工科學(xué)技術(shù)奠基者之一。率先在我國組織海岸帶系統(tǒng)科學(xué)與人海關(guān)系調(diào)控領(lǐng)域的研究，開辟了我國工程海冰學(xué)的研究方向，構(gòu)建了我國工程海冰學(xué)學(xué)科體系和海岸帶系統(tǒng)科學(xué)與人海關(guān)系調(diào)控研究的基礎(chǔ)框架?！　∈槿A，男，1978年2月生，2008年畢業(yè)于中國海洋大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)（海洋生態(tài)學(xué)方向），獲工學(xué)博士學(xué)位。國家海洋局第一海洋研究所博士后工作站、中國科學(xué)院海洋研究所博士后流動(dòng)站博士后。主要從事區(qū)域生態(tài)評(píng)價(jià)和海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究，開發(fā)了區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、海岸帶綜合承載力和基于元胞自動(dòng)機(jī)的近海污染物遷移一擴(kuò)散等模型。作為主要承擔(dān)人參加了“973”、“863”、國家自然基金、海洋公益性專項(xiàng)和國家標(biāo)準(zhǔn)制定等10余項(xiàng)省部級(jí)以上課題的研究。目前正在開展近海污染物遷移一擴(kuò)散規(guī)律及其生態(tài)效應(yīng)、海岸帶資源環(huán)境綜合承載力和海洋生態(tài)動(dòng)力學(xué)等方面的研究。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，指導(dǎo)（或聯(lián)合指導(dǎo)）碩士研究生3人，其中2人已獲碩士學(xué)位。獲國家海洋局創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)、青島市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和青島市自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)?！　垖W(xué)雷，男，1973年6月生，2003年畢業(yè)于中國海洋大學(xué)（環(huán)境科學(xué)專業(yè)），獲博士學(xué)位；1995年畢業(yè)于青島海洋大學(xué)（生態(tài)學(xué)專業(yè)），獲碩士學(xué)位。國家海洋局第一海洋研究所研究員、碩士生導(dǎo)師。主要從事海洋生態(tài)學(xué)與生物學(xué)研究工作，主持／協(xié)助主持完成了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究規(guī)劃（973）課題、中國近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)專項(xiàng)、歐盟一中國科技合作和聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）／全球環(huán)境基金（GEF）項(xiàng)目等多個(gè)國家、國際重要研究項(xiàng)目。研究足跡遍及我國各主要海域，在我國部分海域生態(tài)系統(tǒng)長期演變與富營養(yǎng)化研究領(lǐng)域取得了系列成果。已在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文39篇，取得了4項(xiàng)專利授權(quán)，兩度獲得北太平洋海洋科學(xué)組織（PI（：ES）年會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。是一名活躍的青年海洋科學(xué)家。

書籍目錄

第一章 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性研究第一節(jié) 黃河河口一近海環(huán)境系統(tǒng)安全及修復(fù)對策第二節(jié) 海岸帶生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性淺析第三節(jié) 動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性及其在海洋生態(tài)學(xué)研究中的進(jìn)展第四節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展第五節(jié) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法及其在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)應(yīng)用的研究進(jìn)展第六節(jié) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在資源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用研究進(jìn)展第二章 海岸帶系統(tǒng)人海關(guān)系調(diào)控理論與方法研究第一節(jié) 人海關(guān)系調(diào)控技術(shù)體系構(gòu)建初探第二節(jié) 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與人類福利第三節(jié) 海洋功能區(qū)的確定與主導(dǎo)功能優(yōu)選模式第四節(jié) 海岸帶主體功能區(qū)劃的指標(biāo)體系與模型研究第五節(jié) “數(shù)字海洋”科學(xué)工程建設(shè)設(shè)計(jì)研究第六節(jié) 海岸帶生態(tài)敏感區(qū)評(píng)價(jià)及其在生態(tài)系統(tǒng)管理中的作用第七節(jié) 長江三角洲海洋生態(tài)建設(shè)！生態(tài)、和諧與繁榮第三章 海灣污染物擴(kuò)散及其生態(tài)效應(yīng)研究第一節(jié) 海洋污染監(jiān)測與控制技術(shù)研究新進(jìn)展第二節(jié) 海洋污染物及其遷移轉(zhuǎn)化第三節(jié) 基于元胞自動(dòng)機(jī)的近海污染物擴(kuò)散模擬_第四節(jié) 黃河人海徑流及河口近岸海域生態(tài)環(huán)境要素變化淺析第五節(jié) 基于生態(tài)系統(tǒng)健康的黃河口近岸海域生態(tài)需水量研究第六節(jié) 近海富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法綜述和個(gè)例研究第七節(jié) 基于ASSETS的長江口海域富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)——2002年以來人為影響壓力趨勢分析第八節(jié) 上海海域水質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)第四章 大型工程對近海生態(tài)系統(tǒng)的影響第一節(jié) 長江河口大型工程與水體生境破碎化第二節(jié) 河口大型工程對長江河口底棲動(dòng)物種類組成及生物量的影響研究第三節(jié) 河口大型工程對長江河口生境破碎化影響的初步研究第五章 近海浮游生態(tài)系統(tǒng)變化特征第一節(jié) 海洋食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)與生態(tài)系統(tǒng)退化第二節(jié) 萊州灣浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化第三節(jié) 長江口浮游動(dòng)物生態(tài)分布特征及其與環(huán)境關(guān)系第四節(jié) 不同餌料對橈足類無節(jié)幼體存活、發(fā)育的影響研究第五節(jié) 兩種藻類餌料伺喂下中華哲水蚤繁殖的差異第六節(jié) 不同餌料對雙刺紡錘水蚤繁殖的影響研究第七節(jié) 浮游植物功能群新探——以扇貝對硅藻和甲藻細(xì)胞的選擇性攝食為例第六章 海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)第一節(jié) 近海生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)第二節(jié) 海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的國際研究進(jìn)展第三節(jié) 黃河口近岸海域海洋生態(tài)系統(tǒng)健康診斷及分析第四節(jié) 長江河口海域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其初步評(píng)價(jià)

章節(jié)摘錄

　　海岸帶生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性研究　　本章討論了黃河河口－近海環(huán)境系統(tǒng)安全及修復(fù)對策；對海岸帶生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性進(jìn)行了淺析；介紹了動(dòng)力學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在海洋生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、資源環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用研究的進(jìn)展情況?！　〉谝还?jié) 黃河河口－近海環(huán)境系統(tǒng)安全及修復(fù)對策　　一、黃河河口－近海生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)分析　目前，海岸帶系統(tǒng)正受到自然變化和人為活動(dòng)的脅迫，例如黃河斷流、海平面變化、海岸帶高強(qiáng)度無序開發(fā)、南水北調(diào)工程，化肥、農(nóng)藥的面源污染，城市化及大量人口趨海等。海岸帶的生態(tài)環(huán)境正在迅速變異和退化，具體表現(xiàn)為濱海濕地、浮游生態(tài)系統(tǒng)受損，生產(chǎn)力下降，多樣性銳減，近岸海域嚴(yán)重污染，環(huán)境容量下降，赤潮、溢油及各種氣象和近岸地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)?！　￡懞?、海氣相互作用是在全球變化的背景下，大陸－大陸架－深海，大氣－海洋表層－海洋深層等之間的物質(zhì)循環(huán)過程和能量流動(dòng)過程。近海系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境變化是海岸帶在自然、人為活動(dòng)脅迫下，生物群落、生源物質(zhì)、污染物、水體、泥沙等的物理－氣象、生物地球化學(xué)和近岸地質(zhì)－地貌過程的綜合表現(xiàn)。河口－近海生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是在地理單元（河口、潮間帶、近岸海域、近海）背景上以各種生態(tài)系統(tǒng)（濕地生態(tài)系統(tǒng)、近岸生態(tài)系統(tǒng)、近海生態(tài)系統(tǒng)）為組成部分的景觀（區(qū)域）生態(tài)系統(tǒng)，其中海岸線是一級(jí)廊道?！　『０稁鷳B(tài)環(huán)境系統(tǒng)是開放、復(fù)雜的巨系統(tǒng)。對于海岸帶生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的研究，我們提出如下觀點(diǎn)：　?。?）該系統(tǒng)是地球表層系統(tǒng)的一個(gè)重要的、特殊的組成部分；　?。?）目前，人類活動(dòng)是該系統(tǒng)的主導(dǎo)動(dòng)力；　?。?）該系統(tǒng)是個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，要有一種以上的穩(wěn)定狀態(tài)并可能發(fā)生突變；　　（4）該系統(tǒng)既是海一陸生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)帶，又對各種脅迫具敏感性。

圖書封面

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