,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章 海洋生态调查,概述,一 术语和定义,1,海洋生态系统,一定海域,内,生物群落与周围环境,相互作用构成的自然系统，具有相对稳定功能并能自我调控的,生态单元,。,海岸带生态系统,（潮上带、潮间带、河口）,岛屿生态系统,浅海生态系统,外海和大洋生态系统,第七章 海洋生态调查概述,1,3 海洋生态系统功能,海洋生态系统中的,物质循环、能量流动、信息传递及其调,控作用,。,优势种,具有,控制群落和反映群落特征的种类，,数量所占比例最多的种类。,2 海洋生物群落结构,一定海域的,各种生物种群,组成的相对稳定的,集合体,。,包括,种类组成,和,物种多样性,、,群落的空间结构,和,营养结构,3 海洋生态系统功能2 海洋生物群落结构,2,5 指示种,海洋生物群落在一定状态出现的,标志性,的物种。,6 关键种,食物网中处于,关键环节起到控制作用,的物种。,7 物种多样性,生物群落中物种的,丰富度,及其,个体数量分布,。,8 群落均匀度,生物群落中各物种间个体分配的均匀程度。,9 群落演变,生物群落的,结构随时间而发生的变化,。,5 指示种8 群落均匀度,3,第七章-海洋生态调查(海洋生物资源调查技术)课件,4,第七章-海洋生态调查(海洋生物资源调查技术)课件,5,二、调查内容,海洋生态要素调查,海洋生物要素,海洋环境要素,人类活动要素,海水养殖生产,海洋捕捞生产,入海污染,海上油田生产,其他人类活动,a,海洋生物群落结构要素,b,海洋生态系统功能要素,海洋水文,海洋气象,海洋光学,海洋化学,海洋底质,二、调查内容海水养殖生产海洋捕捞生产入海污染海上油田生产,6,（,a,）海洋生物群落结构要素调查,微生物、叶绿素,a,底栖生物,潮间带生物,游泳动物,浮游生物,浮游动物,(,鱼卵、仔鱼）,(b),海洋生态系统功能要素调查,初级生产力、新生产力和细菌生产力,.,（a）海洋生物群落结构要素调查 (b)海洋生态系统功能要,7,海洋环境要素调查,a),海洋,水文,要素；,b),海洋气象要素；,c),海洋,光学,要素；,d),海水,化学,要素；,e),海洋底质要素。,水深、盐度、温度、海流、透明度,等要素调查为,第九章,内容。,海洋环境要素调查,8,人类活动要素调查,a),海水养殖,生产要素；,b),海洋捕捞,生产要素；,c),入海污染,要素；,d),海上油田,生产要素；,e),其它人类活动,要素,以上内容调查列为,第八章,内容。,人类活动要素调查,9,3,.1,评价对象,a）,浮游植物,细胞数量、种类组成和群落结构；,b）,浮游动物,个体数量、,湿重,生物量、种类组成和群落结构；,c),游泳动物,种群数量、渔获重量、种类组成和群落结构；,d),底栖生物,栖息密度、湿重生物量、种类组成和群落结构；,e),潮间带生物,栖息密度、湿重生物量、种类组成和群落结构。,三、海洋生态评价,3.1 评价对象c)游泳动物种群数量、渔获重量、种类组,10,3.2,评价内容,a),海洋生物群落结构评价；,b),海洋生态系统功能评价；,c),海洋生态压力评价（列为第八章内容）。,3.2 评价内容,11,四、海洋生物群落结构评价,4.1,生物量评价,1）评价对象,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。,2）评价方法和结果表达,分析各类群的,个体数量、生物量，绘制空间分布图，评价其变化趋势。,四、海洋生物群落结构评价 2）评价方法和结果表达,12,横门湾,浮游植物密度分布特征（,10,6,个,/m,3,）,细胞数量的平面分布由湾底西南角向湾口及外海逐渐减少,横门湾 浮游植物密度分布特征（106个/m,13,横门湾,浮游动物密度分布特征,(10,4,个,/m,3,),浮游动物个体数量水平分布呈,西北东南向,由湾底向湾口逐渐减少趋势,横门湾 浮游动物密度分布特征(104个/m,14,横门湾,底栖生物栖息密度分布特征,(,个,/m,2,),栖息密度水平分布呈,由湾底向湾口逐渐增加,趋势，偏东北向增加较快,横门湾 底栖生物栖息密度分布特征(个/m2),15,2）评价方法：优势度、丰度。,对于某一个站,上的优势度,D,第,i,种的百分比优势度；,n,i,第,i,种的数量；,N,该站群落中所有种的数量,4.2,优势种评价,1）评价对象,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。,2）评价方法：优势度、丰度。4.2 优势种评价,16,3）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。,种类,丰度,指数：,S,为群落中的总种数，,n,为观察到的个体总数,3）结果表达 分析群落优势种丰度及其优势度，绘制空间,17,4.3,指示种评价,1)评价对象,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。,2)评价方法和结果表达,分析不同环境压力（如污染）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。,4.3 指示种评价2)评价方法和结果表达,18,4.4,关键种评价,1)评价对象,海洋食物网,2)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。,4.4 关键种评价2)评价方法和结果表达,19,4.5,物种多样性评价,1)评价对象,浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物、潮间带生物群落。,2)评价方法,物种多样性指数一般采用,ShannonWeaver,指数，,计算公式如下：,4.5 物种多样性评价2)评价方法,20,H,种类多样性指数；,P,i,群落中第,i,种的数量或重量占样品总数量之比值；,s,群落中的物种数。,H 种类多样性指数；,21,3)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。,3)结果表达多样性指数的等值线取值标准为：,22,4.6,群落均匀度评价,1）评价对象,浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物、潮间带生物群落。,2）评价方法,均匀度指数（,J,）,：,H,群落实测的物种多样性指数；,N,群落中所有种的数量；,S,群落中的物种数；,4.6群落均匀度评价,23,3）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。等值线取值标准为0.2，0.4，0.6，0.8，1.0。,3）结果表达,24,4.7,群落演变评价,1）评价对象,浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物、潮间带生物群落。,2）评价方法,采用演变速率指标：,S,IM0,、,S,IMi,初始群落和时间尺度上第,i,群落的相似性指数。,4.7 群落演变评价 2）评价方法SIM0、SIMi初,25,N,coi,=min(,N,co0,，N,coi,)，,表示初始群落和第,i,时刻群落,共有种,的,个体数较小者,之和，,S,i,、S,0,第,i,群落和初始群落的物种数。,n,初始群落和第,i,时刻群落共有的物种数；,相似性指数计算公式如下：,Ncoi=min(Nco0，Ncoi)，表示初始群落,26,演变速率（,E,）,介于0-1之间。,E0,，,两个群落结构完全相同，没有发生演变。,E1,，,两个群落结构完全改变，没有共同种，发生完全演变。,0,E,1,，,两个群落的结构发生部分改变。,3）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。,演变速率（E）介于0-1之间。3）结果表达,27,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几乎全部的能量来源，是最重要的功能指标。初级生产功能,采用初级生产力评价,，单位：,mg.m,-3,.d,-1,或,g.m,-2,.d,-1,（,均以碳计）。,绘制空间分布图，评价其变化趋势。,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。新生产功能采用新生产力评价，单位：,mg.m-3.d-1,或,g.m-2.d-1（,均以碳计）。,绘制空间分布图，评价其变化趋势。,五、海洋生态系统功能评价,初级生产功能评价五、海洋生态系统功能评价,28,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样细菌承担，细菌生产提供了生态系统运转的补充能量来源。,细菌生产功能采用细菌生产力评价，单位：,mg.m,-3,.d,-1,或,g.m,-2,.d,-1,（,均以碳计）。,绘制空间分布图，评价其变化趋势。,细菌生产功能评价,29,实例分析,山东半岛南部水域春季游泳动物群落结构的变化,根据,1986,、,1998,和,2000,年春季对山东半岛南部水域进行的底拖网调查资料，对,渔业资源,、,优势种及多样性,的年间变化进行了分析。,结果表明，,种类更替加快，优势度下降，多样性增加，,从而使群落结构发生了较大的变化，演替加快。,30,1,材料和方法,材料取自,1986,、,1998,和,2000,年,5,6,月,利用,“北斗”号,生物资源调查船在山东半岛南部水域，对鯷产卵场进行的多学科综合调查，对,16,个站位进行底拖网调查,(,图,1),调查用网具,1986,年,为,452,目,170 mm,，,1998,年和,2000,年,为,836,目,120 mm,，囊网网目分别为,20mm,和,24 mm,。,每站起网后，观测,温度、盐度、溶解氧,等环境因子。所有渔获物都在船上进行分析，记录每种的,重量、尾数,。,1 材料和方法 调查用网具1986年为452目,31,第七章-海洋生态调查(海洋生物资源调查技术)课件,32,1986,年调查数据根据网口面积进行了数据标准化，使其与,1998,年和,2000,年调查数据一致。利用,BrayCurtis,的相异性指标，计算、分析渔获物组成的年间变化。公式为：,1,材料和方法,1986年调查数据根据网口面积进行了数,33,绘制,优势度曲线,用于分析生物群落结构特征。,多样性指标：,用下列指标来表示调查水域渔业生物多样性，并分别用,相对生物量,和,个体数,来进行计算。,1,材料和方法,绘制优势度曲线用于分析生物群落结构特征。1 材料和方法,34,2,结果,2.1,资源量的年间变化,各生态类资源量出现明显的变化,(,图,2),。,2000,年调查的生物量,(kgh,1,),与,1986,年相似，但仅为,1998,年的,52.2,，主要是中上层鱼类下降，为,1998,年,34.7,；,底层鱼类略有增加，经济无脊椎动物生物量年间变化不大。,2 结果 底层鱼类略有增加，经济无脊椎动物生物,35,第七章-海洋生态调查(海洋生物资源调查技术)课件,36,渔获尾数呈逐年上升趋势，表明,生物趋于小型化,。,从种类组成相似性来看,(,表,1),，,用重量比以数量表示的种类组成的年间变化明显。,2,结果,渔获尾数呈逐年上升趋势，表明生物趋于小型化。,37,2.2,优势种的年间变化,表,2,列出渔获重量和尾数及其占总渔获量的百分比和出现频率。鯷在,3,次调查中均占首位。,2,结果,鯷生物量,2000,年仅分别为,1986,和,1998,年的,49.3,和,32.0,，优势度明显下降,(,图,3),，然而平均渔获尾数却呈小幅度的增加，表明,2000,年个体偏小。,1986,年分布范围较小，仅不足一半的调查站位出现，,1998,和,2000,年分布范围较大。,2.2 优势种的年间变化2 结果 鯷生物量2000,38,2,结果,2 结果,39,其它优势种组成变化较大，,高眼鲽,生物量密度自,3.4,下降至,2.6,，,2000,年仅为,0.6,，所占百分比亦呈下降趋势。,脊腹褐虾,生物量密度占总渔获量的比例呈增加趋势。,2000,年,小黄鱼,生物量密度增加较大，,带鱼,1986,年