国际湖沼学的长期研究发现,一个完整的湖泊生态系统应包括底栖食物网和浮游食物网,而营养条件变化会显著改变浅水湖泊中底栖-浮游食物网的结构和功能.为了明晰富营养化对浅水湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,以浅水草型湖泊——白洋淀为研究区,运用野外监测和ECOSIM与ECOPATH (EwE)模型相结合方法,构建白洋淀底栖-浮游耦合食物网的概念模型,模拟1982-2011年间富营养化对白洋淀底栖路径和浮游路径的结构和功能影响:(1)野外监测的结果表明,从1999年至今白洋淀一直处于富营养化状态;(2)EwE模型模拟结果表明1982-2006年,总生物量呈下降趋势,下降比例达66.38％;能流路径从以底栖路径为主转变为以浮游路径为主;(3)运用Pearson相关分析,结果表明:浮游植物与TN(r=0.67,P＜0.01)和TP(r=0.37,P＜0.05)呈显著正相关,而底栖藻类和大型沉水植物与TN(r=0.77,P＜0.01;r=0.67,P＜0.01)和TP(r=0.54,P＜0.01;r=0.36,P＜0.05)呈显著负相关.富营养化是白洋淀底栖初级和次级生产力向浮游初级和次级生产力转变的主要驱动力.采用科学的方法准确评估富营养化对湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,可为湖泊生态系统管理提供技术和方法支持.

大规模湿地生态恢复是一项耗资巨大、复杂的系统工程,需要以整个区域湿地结构和功能恢复作为基本目标,将时间和空间上分散的研究成果进行系统梳理,形成对区域湿地生态变化及其驱动因素的规律性认识.本研究以盐城盐沼湿地为案例,以1987年作为未干扰或干扰较少的状态,从结构-过程-功能耦合作用角度,确定区域湿地恢复的关键生态特征,包括:健康与动态潮间带湿地系统、碱蓬生态系统生产力与弹性、复杂景观镶嵌与相互作用、潮间带底栖动物丰富与鸟类觅食基地,以及濒危与关键水鸟种群保护.在此基础上,将围垦与土地利用、水管理、全球变化与海平面上升作为驱动区域湿地生态变化的三大外部因素;海岸侵蚀与沉积、区域水格局变化、地形地貌变化、湿地空间变化与连通性丧失,以及互花米草入侵等是影响湿地生态系统变化的内在压力因子;基于这些压力因子与湿地生态系统变化之间复杂作用关系分析,形成了外部驱动力-内在压力源-生态影响-生态特征之间联合作用下的区域湿地恢复概念生态模型.此模型以复杂因果关系研究为基础,直观展示了湿地恢复需要去除或减缓各种压力因子的一般路径,有利于指导大规模盐沼湿地恢复规划与实践.

为了探寻海草床浮游-底栖营养传递耦合特征,于2017年7月对黄河口近海海草床碳源和消费者功能群进行样品采集和碳氮稳定同位素(δ13C和δ15N)测定,计算了消费者功能群的营养级,利用基于贝叶斯的稳定同位素混合模型定量化消费者功能群的食源组成,计算了消费者功能群的浮游、底栖营养贡献比例.结果表明:黄河口近海海草床的碳源和消费者功能群的δ13C和δ15N值均呈现显著性差异(P＜0.05),浮游碳源的δ13C值显著低于底栖碳源,消费者功能群的营养级范围为1.49-4.20.浮游动物和腹足类分别由浮游和底栖营养传递途径提供能量来源,其余消费者功能群共同依赖于这两种营养传递路径.消费者功能群随着浮游营养贡献比例的增加,其δ13C值逐渐降低.反之,随着底栖营养贡献比例的增加,其δ13C值逐渐增加.这与浮游碳源和底栖碳源的δ13C值的分化现象一致.对该海草床营养传递特征的系统性定量化解析有助于了解海草床的能量传递模式,为海草床的生态保护和修复提供系统性视角.

为了解黄海南部和东海太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)的适宜栖息地和环境特征,阐明适宜栖息地的季节变化及环境驱动因素,促进太平洋褶柔鱼资源的合理利用和科学管理,根据2018-2019年连续四季开展的渔业资源和生态环境定点调查数据,利用适宜性指数模型阐述了各季节太平洋褶柔鱼在黄海南部和东海适宜栖息地的时空变化,采用提升回归树模型分析了各环境因子对适宜栖息地的贡献率,结合适宜栖息地的季节变化推断了太平洋褶柔鱼的洄游路径.结果表明:太平洋褶柔鱼的最适表温为9.8～27.5℃,最适表盐为23.2～34.3,最适底温为8.9～20.2℃,最适底盐为31.6～34.7,最适水深为56～133 m,最适环境条件呈现一定的季节差异;不同季节最适栖息地的分布重心主要集中在东海中北部和黄海南部外侧,呈现南北循环过程;温度对各季节太平洋褶柔鱼适宜栖息地的贡献率最高,盐度其次,水深最低.研究表明,黄海南部和东海太平洋褶柔鱼的适宜栖息地随着季节变化发生明显转移,太平洋褶柔鱼在一年的生命周期内做南北向的索饵和产卵洄游,温度是适宜栖息地最主要的环境驱动因素.