(2)海洋生态评价。
①海洋生物群落结构分析与评价。
a. 单元法分析。
令生物量评价。
评价对象:包括微生物、浮游植物群落、浮游动物群落、游泳动物群落、底栖 生物群落、潮间带生物群落和污损生物群落。
评价方法和结果表达:分析各类群的个体数量(微生物指菌落数量,浮游植物指细胞数量,底栖生物、潮间带生物和污损生物指栖息密度)和生物量,绘制空间分布图,评价其变化趋势。
♦优势种评价。
评价对象:包括浮游植物群落、浮游动物群落、游泳动物群落、底栖生物群落、 潮间带生物群落和污损生物群落。
评价方法:采用优势度评价。某一个站位的优势度,用百分比表示。优势度的 计算公式如下:
D^n/N • 100%
式中:以——第/种的百分比优势度;
%——该站位第/种的数量;
N——该站位群落中所有种的数量,单位可用个体数、密度、重量等表示。
结果表达:分析群落优势种丰度及其优势度,绘制空间分布图,评价其变化趋势。
♦指示种评价。
评价对象:包括浮游植物群落、浮游动物群落、游泳动物群落、底栖生物群落、 潮间带生物群落和污损生物群落。
评价方法和结果表达:分析不同环境压力(如有机污染、重金属污染、油污染等)下生物群落出现的指示性物种,计算其生物量,绘制空间分布图,评价环境和群落的变化趋势。
♦关键种评价。
评价对象为海洋食物网,包括浮游食物网、高营养阶层食物网、底栖碎屑食物
网等。
评价方法和结果表达:分析食物网各营养阶层的关键物种,计算其生物量,绘 制空间分布图,评价其变化趋势。
♦物种多样性评价。
评价对象:包括浮游植物群落、浮游动物群落、底栖生物群落、潮间带生物群
落。
评价方法:采用物种多样性指数评价。物种多样性指数一般釆用Shannon信息指数计算。
结果表达:计算生物群落的物种多样性,制作空间分布图,评价其变化趋势。 多样性指数的等值线取值标准为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0,
6.0,7.0,8.0。以上取值标准,可视具体情况酌情增减。
♦群落均匀度评价。
评价对象:包括浮游植物群落、浮游动物群落、底栖生物群落、潮间带生物群
落。
评价方法:采用均匀度指数评价。
结果表达:计算不同生物群落的均匀度,制作空间分布图,评价其变化趋势。 均匀度指数等值线取值标准为0.2,0.4,0.6,0.8, 1.0。以上取值标准,可视具体
情况酌情增减。
♦群落演变评价。
评价对象:包括浮游植物群落、浮游动物群落、底栖生物群落、潮间带生物群
落。
评价方法:群落演变评价釆用演变速率指标,群落演变速率指标釆用p多样性指数评价。p多样性指数测度群落间的相似性大小。演变速率(E、介于0?1之间。 E=0,两个群落结构完全相同,没有发生演变;E=l’两个群落结构完全不同,没有共同种,发生完全演变。通常情况下,0<£<1,两个群落的结构发生部分改变。
结果表达:计算不同生物群落的演变速率,沿时间系列绘制演变图,评价其演 变趋势。
b.多变量分析。
♦评价对象。评价对象主要适应于无运动能力或运动能力较弱的浮游植物、浮游动物和区域性较强的底栖生物和潮间带生物群落。
♦分析方法。包括一系列以等级相似性为基础的非参数技术方法,如等级聚类(Cluster)、非度量多维标度(MDS)、主分量分析(PCA),用于分析 生物群落的空间格局和确定主要支配因素。具体规定如下:
等级聚类。等级聚类的目的是确定生物群落样品的自然分组,使得组内样品彼 此间较组间样品更为相似,分析结果以树枝图的形式表示,该图给出了样品间彼此的相似性水平。
非度量多维标度。非度量多维标度就是在一个低维标序空间中建立一个样品的 “地图”或构型图,使样品间欧氏距离的等级顺序与其相似性或非相似性的等级顺序保持一致,比较准确地反映复杂的生物群落样品之间的关系。非度量多维标度与 等级聚类结合使用可以有效地揭示群落变化的连续梯度。
主分量分析。主分量分析的功能是把多维空间中的点向低维空间作有效投影以 使点的排列遭受最小可能的畸变,得到较少的主要分量,并尽可能多地反映原来变量的信息,并找出生物群落变化的主要支配因素。
♦分析步骤。
原始生物资料矩阵和环境资料矩阵的建立;
样品间(非)相似性测定和(非)相似性矩阵的建立;
计算原始环境矩阵中每对样品间环境组成非相似性,产生一个三角形非相似性 矩阵;
通过样品的聚类和标序表达群落结构格局;
统计检验。
♦数据处理。上述多变量分析的数据处理可以自行编写程序,也可釆用现成软件。
♦结果表达。绘制多变量分析有关图表,如等级聚类图、MDS图、主分量贡 献图、ABC曲线、f优势度曲线等。
②海洋生态系统功能评价。
a. 初级生产功能评价。
海洋生态系统中初级生产功能主要由浮游植物承担,初级生产提供了生态系统 运转的大部分的能量来源。初级生产功能釆用初级生产力评价,单位:mg/ (m3* d) 或g/ (m2* d)(均以碳计)。
绘制初级生产功能的空间分布图,评价其变化趋势。
b. 新生产功能评价。
新生产指由浮游植物利用新进入真光层的营养盐完成的有机物生产。新生产功
能釆用新生产力评价,单位:mg/ (m3* d)或g/ (m2- d)(均以碳计)。
绘制新生产功能的空间分布图,评价其变化趋势。 ’
c.细菌生产功能评价。
海洋生态系统中细菌生产功能主要由异养细菌承担,细菌生产提供了生态系 统运转的补充能量来源。细菌生产功能釆用细菌生产力评价,单位:mg/ (m3*d) 或g/ (m2* d)(均以碳计)。
绘制细菌生产功能的空间分布图,评价其变化趋势。
③海洋生态压力评价。
a. 富营养化压力评价。
富营养化压力评价釆用海水营养指数。营养指数的计算主要有两种方法。第一 种方法考虑化学耗氧量、总氮、总磷和叶绿素a。当营养指数大于4时,认为海水达到富营养化。第二种方法考虑化学耗氧量、溶解无机氮、溶解无机磷。当营养指 数大于1,认为水体富营养化。
b. 污染压力评价。
氮污染压力评价:采用氮污染压力指数评价。某月(年)的氮污染压力指数等 于该月(年)的入海氮通量除以该月(年)水体中总氮平均含量。这里,入海氮通量指进入调查海区的氮的总量,包括无机态氮和有机态氮。以此确定高污染压力海 区,分析氮污染压力的变化趋势。
磷污染压力评价:釆用磷污染压力指数评价。某月(年)的磷污染压力指数等 于该月(年)的入海磷通量除以该月(年)水体中总磷平均含量。这里,入海磷通量指进入调查海区的磷的总量,包括无机磷和有机磷。以此确定高污染压力海区, 分析污染压力的变化趋势。
油污染压力评价:釆用油污染压力指数评价法。某月(年)的油污染压力指数 等于该月(年)的入海油通量除以该月(年)水体中油的平均含量。以此确定高污染压力海区,分析污染压力的变化趋势。
COD污染压力评价:釆用COD污染压力指数评价。某月(年)的COD污染 压力指数等于该月(年)的入海COD通量除以该月(年)水体中COD的平均含 量。以此确定COD高污染压力海区,分析污染压力的变化趋势。
c. 养殖压力评价。
釆用养殖压力指数法评价。对于滤食性贝类和浮游生物食性鱼类,其养殖压力 指数等于单位时间内养殖收获净输出的有机碳(氮)通量除以该调查区同时期水体中颗粒有机碳(氮)的平均含量。单位时间为月或年。以此确定高养殖压力的海区, 分析养殖压力的变化趋势。
d. 捕捞压力评价。
捕捞压力分为两类。在高营养阶层,捕捞直接减少渔业生物的现存量,称为I
类捕捞压力。在低营养阶层,捕捞加速浮游生态系统中颗粒有机物质的输出,称为
II 类捕捞压力。捕捞压力评价应分别进行。
♦ I类捕捞压力指数法评价。某月(年)的捕捞压力指数等于该月(年)渔获量除以该月(年)的渔业资源现存量。
♦ II类捕捞压力指数法评价。某月(年)的捕捞压力指数等于该月(年)渔获物的有机碳(氮)通量除以该月(年)海水中颗粒有机碳(氮)平均含 量。
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