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近海多营养层级生态系统构建与生态修复工程技术

针对当前人类活动干扰已严重导致沿岸水域生境退化、生态服务功能丧失、生态灾害频发的实际，通过开展对沿岸河道水域、滨海湿地、滩涂区域、近海海域和岛礁周边进行生境恢复，灾害防控及资源化利用研究，综合实现沿岸水域生态系统功能恢复，提升其支持服务、供给服务、调节服务和文化服务能力。 1. 滨海湿地生态系统服务功能恢复针对我国围填海等海洋工程快速实施导致滨海湿地严重退化的实际，通过对南汇边滩湿地、金山城市沙滩湿地进行生态系统和生境恢复，筛选了海三棱藨草作为南汇边滩湿地恢复的优势物种、狐尾藻作为金山城市沙滩的优势物种；结合海三棱藨草发育繁殖方式，快速构建海三棱藨草群落，结合投放底栖生物，实现了湿地生态系统的逐渐恢复；并通过构建IMTA模式，构建狐尾藻——鱼类——虾蟹等综合生态系统，恢复了金山城市沙滩水质，最后综合构建了适宜上海滨海湿地恢复技术。上海滨海湿地生态系统恢复 2. 滩涂生态系统服务功能恢复由于中国近岸滩涂资源丰富，尤其是南黄海江苏辐射沙洲是我国典型的海洋沙脊系统，该海域已经成为江苏省重要的海水养殖产业基地，养殖品种包括文蛤、绎蛏、青蛤、泥螺、条斑紫菜等。根据辐射沙洲海域水质富营养化现状，构建针对该海域的覆盖全年的氮磷生源要素移除匹配模式，该模式涵盖条斑紫菜养殖生态修复、绿潮藻的快速打捞与资源化利用以及江蓠属大型海藻的引种。通过匹配模式的建立，降低海域污染物含量，从而缓解该海域氮磷富营养化。南黄海辐射沙洲区域紫菜养殖生态修复 3. 近海生态系统服务功能恢复截止2018年，黄海绿潮已连续12年大规模暴发，对发生海域海洋生态环境和生态服务功能造成重大破坏。我们对黄海绿潮藻生物学、漂浮海区、绿潮溯源、暴发机制、迁移路径、预警预报等方面研究已取得很大重要进展。为了有效控制南黄海绿潮源头，研发了绿潮浒苔多项资源化利用技术，包括绿潮藻食品加工制备技术、浒苔多糖提取技术、浒苔多糖化妆品制备技术、浒苔SOD酶纯化技术、浒苔生物乙醇制备技术等。研究发现南黄海源头漂浮浒苔质量高，蛋白质含量达到32%，可以作为海藻健康食品生产，目前已建立了绿潮浒苔食品生产线1条，2016年加工绿潮浒苔原料16吨，直接经济价值为640万元，间接经济效益近2亿元。黄海海域漂浮绿潮灾害与资源化利用 4. 岛礁生态系统服务功能恢复针对我国岛礁生态系统破坏生境退化的严重问题，我们研发了“压力——状态——响应——策略”的生态修复模式，通过对枸杞岛瓦氏马尾藻藻场生态系统展开调查；根据海藻场生态系统调查结果，采用指标体系法，对藻场生态系统健康状况进行研究。从藻场生态系统压力、藻场水质状态、藻场生物群落结构和藻场生态系统功能4个方面选取18个指标构建评价体系，并利用层次分析法（AHP）确定各指标权重值，建立海藻场生态系统健康评价多指标综合指数模型。在瓦氏马尾藻藻场生态系统健康评价以及瓦氏马尾藻人工繁殖取得成功的基础上，建立了瓦氏马尾藻人工育苗工程技术和藻礁幼苗海区投放工程技术，以期恢复枸杞岛瓦氏马尾藻天然藻场和保护生境生态。岛礁马尾藻藻场生态系统恢复

上海海洋大学 2021-05-11