中国近海典型海域生态系统健康评估（2019）

　　

　　实现对海洋和海洋资源的保护和可持续发展，最重要的途径之一是从保持海洋生态健康的目标出发，建立以海洋生态系统为基础的海洋管理模式。海洋生态系统健康评估作为海洋管理和开发利用的重要工具手段，可以为海洋生态环境保护、生态管理等提供重要的科学依据，为国家和地方管理部门提供可以直接使用的、高质量的信息，是提升海洋管理能力以及近海决策水平，实现合理海洋资源开发、利用，保障海洋经济可持续发展的关键问题。近海生态系统承受着人类活动的多重压力，加上全球气候变化的大趋势及其自身的脆弱性，其健康评估工作涉及工业、农业、养殖、旅游、气候变化等多学科、多产业相关数据。因此，相关任务的完成必须从陆海统筹的理念出发，通过地球大数据平台的数据优势，通过发展大数据分析等技术方法才能够得到实现。

　　

　　

　　

 

　　本报告以中国胶州湾为目标海域，针对与胶州湾生态系统动态变化密切相关的气象、水文、化学、生物等要素进行现状及变化趋势分析并考虑关键生态过程与生态系统变动之间关系，初步确立了评估框架。从SDG 14.2海洋和沿海生态系统的可持续管理，以及实现保持海洋健康的目标出发，基于海域生态系统结构、服务功能及生态灾害/ 疾病等各项特征，完成了对各类数据资料的筛选、量化。利用机器学习技术，挖掘数据潜在的相关关系，并以此为基础，开展评估标准制定工作，对现有的标准进行改进，对未有定义的标准进行标准的建立。发展卡片式生态系统健康评估报告，将原始观测数据通过评估，转化成管理决策所需要的直观科学信息，直接服务于国家和近海开发管理工作。

　　

　　

　　2006-2015年期间在胶州湾典型海域内包括海洋浮游植物、浮游动物、底栖动物、细菌总数、叶绿素、水文要素、海水化学要素、悬浮物等要素实测数据；

 

　　2006-2010年环境保护部门发布环境状况公报胶州湾海湾环境、水质以及养殖产量、面积等数据。

　　

　　

　　2006-2015年十年间胶州湾生态系统的气象、水文、化学、生物等要素长期变化趋势以及要素间的相互关系表明，胶州湾生态系统存在趋势性的变化。海域域内以营养盐浓度、结构等各项指标为代表的海水水质状况呈现降低的趋势改变，整体水质状况逐渐得到改善；浮游植物、浮游动物群落组成、粒径结构等代表浮游生物群落结构健康状况的相关指标存在下降趋势（图1）。十年间胶州湾内各项营养盐绝对限制及相对限制发生的频次也呈逐渐上升的趋势（图2），与营养盐浓度与结构变化的影响结合，成为引起胶州湾浮游植物种类及数量变化的重要驱动因子。

　　

　　                   

　　图1. 2006-2015 年间近海典型海域浮游生物丰度变动情况

　　图2. 2006-2015年间近海典型海域营养盐限制及生态灾害暴发频次变动情况

　　

　　对2006-2015年十年间胶州湾试验性生态系统健康评估的结果表明，胶州湾整体健康处于B级，代表较良好的状况。胶州湾湾内水质环境十年评估结果呈现逐渐改善趋势，与海湾内营养盐等相关指标变化趋势一致，整体水质状况逐渐得到改善；湾内生物环境健康状况呈现小幅下降趋势，与代表浮游生物群落结构相关指标的整体长期变化趋势一致。研究结果表明胶州湾生态系统健康各分项及整体指标的长期变化规律呈现非线性特征，部分与历史变化趋势一致，多项指标要素在近十年期间呈现与历史变化规律不同的变化趋势。

　　

　　 图3. 2007-2015年间近海典型海域生态系统变化情况及试验性健康评估结果

 

　　

　　海洋生态系统健康评估工作将进一步从陆海统筹的理念出发，结合大数据平台的数据优势，结合目前发展迅速的大数据分析等技术方法对海陆数据进行同步深入挖掘。同时，将进一步开发专家诊断模型和情景模拟系统，分析生态系统健康胁迫因子，实现对海洋生态系统的健康诊断，并将评估、诊断、水质、生态、水动力模型进行系统整合，应用于一系列的场景模拟，预测生态系统的可能响应。

　　

　　以胶州湾为中国近海典型海湾代表，在发展相应评估方法、模型基础上，在大亚湾、黄河三角洲滨海湿地、牟平海岸带进行应用推广，并在过程中对模型与方法不断进行完善和改进。同时，通过与澳大利亚海洋研究所、印尼海洋研究所进行国际合作，将相关健康评估研究的框架理念和模型方法在相关区域进行推广和应用，实现SDG 14.2对海洋及沿海生态系统保护和可持续发展目标的实现探索实施途径。

　　

　　SDG 14.2的实现对于陆地、海洋相关数据融合和进一步应用具有重要的促进效应，对多源数据通过平台的整合以及进一步实现真正大数据分析和挖掘提供解决手段和方法。在此基础上，面向国家决策需求，针对不同终端用户和使用目标，形成辅助决策咨询报告，为近海环境的保护和管理提供决策支持。