基于优势分析法的西印度洋捕捞国和地区渔获量差异初步分析

西印度洋是海洋捕捞作业的重要海域,分析捕捞方渔获种类组成和渔获量是评价渔业资源利用状态的基础,也是确保其资源可持续开发和科学管理的重要支撑。本研究根据FAO提供的1950-2019年西印度洋海域渔获量数据,采用优势分析(Dominance analysis),分析了70年间主要捕捞方渔获种类和渔获量组成,比较不同时间序列下主要捕捞方和种类对渔获量的贡献率。研究表明,西印度洋海域渔获量整体呈上升趋势,根据突变点检测及渔获量增长趋势可划分为1950-1982年、1983-2005年和2006-2019年三个阶段。研究分析表明,各阶段累计渔获量前十的渔获种类、捕捞方不存在显著性差异(P<0.05)长头小沙丁鱼(Sardinella longiceps)累计渔获量为最高,鲣、黄鳍金枪鱼等种类渔获量对总渔获量的贡献度较高;印度、巴基斯坦和伊朗等是沿海国和地区各阶段渔获量最高的捕捞方,西班牙、法国、日本和中国台湾省等是非沿海国和地区渔获量最高的捕捞方,对各阶段印度洋西部海域总渔获量的贡献度基本都超过10%。。研究认为,基于印度洋西部海域渔业资源开发现状及其潜力,各主要捕捞国家和地区应该降低捕捞努力量,养护已过度开发的经济种类,增加对资源量丰富的短生命周期种类的开发力度,确保印度洋西部海域渔业资源可持续利用。     

生态平衡

生态系统发展到成熟阶段时,它的结构功能,包括生物种类的组成、生物数量比例以及能量流动、物质循环都处于相对稳定状态,这就叫做生态平衡。 在一般情况下,成熟的生态系统内部物种越丰富,食物网就越复杂,物质循环和能量流动可以多     

基于LeMaRns模型评估印度洋金枪鱼渔业对大洋生态系统的影响

近年来,渔业资源管理由单鱼种管理模式逐渐向基于生态系统的管理模式发展,但由于生态系统的复杂性,这方面的模式研究以及应用还很少。依据印度洋金枪鱼委员会(Indian Ocean Tuna Commission, IOTC)、Fishbase等公开数据库和文献,首次尝试构建了基于印度洋金枪鱼渔业19个主要物种体长结构的多物种生态系统模型LeMaRns,并模拟物种及生态系统结构在4种渔船作业方式、不同捕捞水平下的变化。结果表明,捕捞会造成种群生物量下降,还会影响种间关系,进一步导致其他物种的种群生物量发生变化。大型鱼类指数(Large fish indicator, LFI)和平均最大长度(Mean maximum length, MML)对延绳钓最为敏感,2个指标的减小表明生态系统中大个体鱼类的比例下降,小个体鱼类的比例上升,这对生态系统的稳定性可能会产生负面影响,在渔业管理中应着重考虑。捕捞对生态系统结构产生了负面影响,但不同作业方式对不同种群的影响不同,在渔业管理中应根据不同作业方式,考虑不同捕捞水平对生态系统的影响。在设置的捕捞情境下生态系统中无种群处于崩溃状态,鲣鱼(Katsuwonus pelamis)、长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)、黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)和大眼金枪鱼(Thunnus obesus)在假设当前捕捞努力量2倍的情况下,相对种群生物量分别为0.6~0.7、0.6~0.7、0.7~0.8和0.6~0.7,仍处于较高的水平,说明4个种群处于健康状态。最后,为了更好地将LeMaRns模型应用于大洋生态系统,对进一步的研究提出了几点建议:对LeMaRns模型进行结构性改进以更好适应实际情况,开展食物网调查和生物学研究以确保数据准确纳入环境因素等。     

基于Ecopath模型的獐子岛人工鱼礁海域生态系统结构和功能变化

为了研究獐子岛海洋牧场的生态系统结构和功能,基于Ecopath with Ecosim 6.4软件,构建了獐子岛人工鱼礁区生态系统2010—2012年夏季的Ecopath模型,分析了3个时期海域生态系统的能量流动结构和功能变化,模型由23个功能组构成,基本覆盖了该海域生态系统能量流动的全过程。结果表明:2010—2012年夏季獐子岛海域人工鱼礁区生态系统中,虾夷扇贝Patinopecten yessoensis、许氏平鲉Sebastes schlegelii和大泷六线鱼Hexagrammos otakii等生物营养级升高;皱纹盘鲍Haliotis discus hannai的猎物重叠度指数平均值从0.123升至0.139,捕食重叠度指数平均值从0.112升至0.165,许氏平鲉的捕食重叠度指数平均值从0.063升至0.185,大泷六线鱼的捕食重叠度平均值从0.062升至0.132;该生态系统能量转化效率由2010年夏季的11.1%升至2012年夏季的14.4%;3个时期獐子岛人工鱼礁区生态系统的循环指数(FCI)值均大于0.1,再循环率较高,系统净生产力(NSP)值较高,杂食指数(SOI)从0.136升至0.172,联结指数(CI)从0.203升至0.224,平均能流路径(MPL)从2.555升至3.486。研究表明,獐子岛人工鱼礁区海域生态系统处于尚未稳定的成熟期。     

热带东太平洋中上层食物网结构指数分析

根据2017年6月—2019年2月在热带太平洋东部海域(14°03′N~30°22′S, 179°36′E~114°29′W)开展的6个航次金枪鱼延绳钓渔获采样资料及胃含物组成数据,运用12个食物网网络分析指数,研究热带东太平洋中上层食物网结构特征。结果显示,本食物网物种（类群）数为83,连接数为542,食物网的平均营养级为2.4,顶级物种、中间物种、基础物种的比例分别为10.85%、83.13%、6.02%。食物网不同营养级物种的比例、杂食性指数（omnivorous, O=92.77%）、连接复杂性指数（connection complexity index, CSC=13.22）和特征路径长度（characteristic path length, P=1.85）的分析表明,该食物网结构处于较稳定状态;聚类系数（clustering coefficient, Cc=0.242）表明食物网物种间可形成几个连接性较密切的子网络结构;由连接密度（linkage density, D=6.53）和连通度指标（connectance , Cl=0.08）可知食物网的复杂性处于正常水平,对人为扰动以及环境变化存在一定的抵御性。研究可以为今后热带太平洋食物网功能的深入研究及基于生态系统的大洋渔业管理提供重要参考。     

基于复合种群的阿根廷滑柔鱼资源评估和管理策略评价

以西南大西洋阿根廷滑柔鱼为例,利用基于贝叶斯统计方法的Schaefer模型分单一种群和复合种群2种种群方案,对其资源量进行评估,并对其管理策略做了风险分析。研究表明,年渔获量数据和资源丰度指数数据为贝叶斯资源评估模型提供了足够多的信息。单一种群方案和复合种群方案下的模型参数的预测值及估算的最大可持续产量接近,单一种群方案下的捕捞死亡率低于限制参考点F_(lim),复合种群方案下的南部种群存在捕捞死亡率大于限制参考点F_(lim)的年份,但随着捕捞死亡率的减小资源量恢复到良好水平。决策分析表明,在单一种群方案和复合种群方案下,当收获率设定为0.3及以下时,资源能够保持在可持续利用的良好水平,保守的管理策略可将收获率设定在0.2至0.3,相应的持续渔获量为80万t左右。     

基于Ecopath模型的棋盘山水库生态系统结构和功能分析

[目的]为促进棋盘山水库生态系统健康稳定提供参考依据。[方法]基于2021年棋盘山水库生态环境和渔业资源的调查数据，采用Ecopath with Ecosim软件构建了棋盘山水库生态系统的物质平衡Ecopath模型，对生态系统的食物网结构、传递效率、营养交互关系和系统总体特征等进行分析。[结果]棋盘山水库食物网中22个功能组的有效营养级数值为1.000～3.419,营养级较高的功能组为肉食性鱼类。能量流动主要有5级，其中来自初级生产者的平均传递效率为3.13%,来自碎屑的平均传递效率为3.39%。系统总生产量为36 268.078 t/(km²·a),总流量为86 057.620 t/(km²·a),联结指数和系统杂食系数分别为0.205、0.142;总初级生产量/总呼吸量、总生物量/总周转量分别为2.106和0.003。[结论]该研究解析了该水库营养结构和系统发育状况，可为棋盘山水库生态环境的可持续利用和科学管理提供理论依据。     

近40年米兰绿洲农用地变化及其生态承载力研究

为了量化研究新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县米兰绿洲农用地利用变化特征及其生态承载力,利用生态足迹模型分析法,对米兰绿洲1978—1987年、1988—1997年、1998—2007年、2008—2017年4个阶段农用地数量特征、内部农用地类型结构特征以及1998—2017年米兰绿洲生态承载能力时间演变特征进行分析。结果表明:(1)从农用地数量及类型特征看,40年间米兰绿洲耕地面积出现先增后减的总趋势。1998—2017年,经济型作物逐渐代替传统作物,2017年水果园面积占总农用地面积的41.9%。(2)从农用地利用程度看,1978—2017年,米兰绿洲的棉花用地利用程度较低,水果园地利用程度逐渐上升,且增长迅速。(3)1998—2017年,米兰绿洲人均农用地生态承载力呈现稳步上升趋势,生态压力指数不断增大,生态环境逐渐改善,但人均生态足迹远大于人均生态承载力,该地区的农用地可持续性较弱。     

食物链和食物网角度探究农业生态系统物质能量高效利用对策

食物链和食物网是物质循环、能量流动的重要通道。本文从食物链、食物网和能量流动生态基本原理入手,阐明食物链的加环和优化食物网的两种方式,增加农业生态系统价值链,建立多层多种立体结构和多级循环转化的生产体系,旨在提高农业生态系统生产力。     

三峡库区小江库湾鱼类食物网的稳定C、N同位素分析

应用稳定碳(δ₁₃C)、氮(δ₁₅N)同位素探讨了三峡库区一级支流小江库湾枯水期(2010.7)和丰水期间(2010.12)鱼类食物网结构。研究结果显示：初级生产者颗粒有机物(POM)和固着藻类δ₁₃C、δ₁₅N值范围分别为-23.33‰～-21.05‰、-25.13‰～-24.54‰,3.99‰～6.25‰、4.64‰～4.79‰。POM和固着藻类构成了小江库湾食物网能量的主要来源,其中丰水期间陆生营养物质输入是其食物网能量来源的一种重要补充途径。小江库湾常见鱼类食性可分为杂食偏植物食性、杂食偏动物食性及动物食性3种营养类群。在不同时期(枯水期和丰水期)小江库湾鱼类食物网营养级长度均有三级并且存在4种主要营养路径,表明了在三峡工程运行初期小江库湾已经形成了相对稳定的食物网结构。研究为小江库湾鱼类资源管理及生态系统恢复提供了一定的指导意义。     

五里湖生态系统能量流动模型初探

根据2009年五里湖的渔业资源和生态环境调查数据,利用EwE 6.0构建五里湖生态系统的生态通道模型。该模型包括大型鲌、其他食鱼性鱼类、湖鲚、鲤、鲫、野杂鱼、鲢、草食性鱼类、大型虾蟹类、软体动物、其他底栖动物、浮游动物、沉水植物、其他维管束植物、浮游植物和碎屑等17个功能组,基本覆盖了五里湖生态系统能量流动的主要过程。模型分析表明：2009年五里湖生态系统处在趋于成熟时期。生态网络分析表明,生态系统各功能组的营养级范围为1~3.958,能量流动主要有6级,来自初级生产者的能量效率为4.4%,来自碎屑的传递效率为5.1%,平均能量传递效率为4.9%。生态系统功能组直接来源于碎屑的比例占总流量的60%,来源于初级生产者的比例为44%。生态系统的总初级生产计算量/总呼吸量（TPP/TR）、连接指数（CI）、系统聚合度（A）、Finn′s循环指数（FCI）、Finn′s平均能流路径长度(FCL )和系统杂合度（SOI）分别为1.339、0.277、0.267、0.155、3.393、0.119。     

受控与自控棉田生态系统的能量流动研究

对陕西关中棉区受控与自控两类棉田生态系统的能量流动作了比较研究。结果表明：（１）两类棉田系统的食物网结构、营养层、生态锥体、生态效率等基本特征相似,在能量分配方面有量的差异;（２）天敌的利用效率在两类系统间有显著差异;（３）受控棉田系统的现存量与摄能量的营养级金字塔具有更快的递降率。     

河西走廊井泉灌区农户生态系统能流、物流特征及其效应的研究

运用生态学的系统分析方法,以河西走廊井泉灌区养殖业集约化程度较高的农户生态系统为对象,对系统的能量流动和物质循环特征以及初次级生产的生态效率进行分析,并对畜牧业在系统中的地位和作用进行客观评价。结果表明,系统开放程度高,投入、产出高;结构不合理,潜伏着一定的不稳定性和生态脆弱性。系统可食畜产品和可食农产品的商品率分别为93.93％和30.76％。初级生产光能利用率为0.49％,辅助能、氮和磷的产投比分別为3.11,0.79和0.49。次级生产饲料能、氮和磷的转化率分别为11.02％,19.19％和15.62％,由初级产品干物质转化为动物蛋白质的效率为2.58％。畜牧业已成为系统中不可缺少的组成部分。     

Direct and indirect effects of resource quality on food web structure

The diversity and complexity of food webs (the networks of feeding relationships within an ecological community) are considered to be important factors determining ecosystem function and stability. However, the biological processes driving these factors are poorly understood. Resource quality affects species interactions by limiting energy transfer to consumers and their predators, affecting life history and morphological traits. We show that differences in plant traits affect the structure of an entire food web through a series of direct and indirect effects. Three trophic levels of consumers were influenced by plant quality, as shown by quantitative herbivore-parasitoid-secondary parasitoid food webs. We conclude, on the basis of our data, that changes in the food web are dependent on both trait- and density-mediated interactions among species.     

印度洋金枪鱼渔业碳汇量评估初探——以中国为例

远洋渔业是碳汇渔业的组成部分之一,不仅为消费者提供高品质水产品,同时还具有碳汇功能。在初步构建金枪鱼渔业碳汇评估模型的基础上,借助印度洋金枪鱼委员会（IOTC）提供的中国产量数据,结合捕捞种类的营养级,分析了1995-2012年中国的印度洋金枪鱼渔业碳汇量变化情况。结果表明：在1995-2012年间,金枪鱼渔业平均营养级处于4.34~4.45之间,其中4.41~4.45出现的频率为66.66%;整体评估模型的碳汇量测算平均值为54.13万t,在2006年达到峰值,约124.51万t;分种类评估模型碳汇量的主要贡献种类为BET、YFT和ALB,碳汇量平均值为55.05万t,2006年峰值为125.83万t;两种评估模型测算结果的变化趋势一致,但整体评估模型的测算值偏低,相对差额平均值为2.35%;为了准确评估金枪鱼渔业碳汇量,需要加强对分海域、分种类及分生命周期的金枪鱼食物网能量传递效率进行系统研究。     

中西太平洋围网黄鳍金枪鱼渔场分布与溶解氧垂直结构的关系

溶解氧垂直结构是影响黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)垂直活动的重要因素,为了解中西太平洋围网黄鳍金枪鱼渔场溶解氧的分布特征及其对围网渔业生产的影响,基于WOA18溶解氧三维数据集和中西太平洋2008-2017年间围网黄鳍金枪鱼渔业的生产数据,分析渔场区溶解氧浓度的垂直结构特征及其与渔获量(catch p...     

广东省高州市典型龙眼果园能流能值分析

应用能流分析和能值分析理论与方法，对广东省高州市典型龙眼果园永丰果场在开展绿色食品生产示范试点前后的能流能值进行了分析比较 ，并与广东全省种植业系统及发达国家进行比较，结果表明，试点前后高州市永丰果场的能值产出率分别为1．03和1．09，均比广东省平均水平和发达国家20世纪90年代初的水平低，要提高果园的综合效益，应进一步增加可更新资源能值投入，提高管理水平和栽培技术，建立生态农业。     

The role of discharge variation in scaling of drainage area and food chain length in rivers

Food chain length (FCL) is a fundamental component of food web structure. Studies in a variety of ecosystems suggest that FCL is determined by energy supply, environmental stability, and/or ecosystem size, but the nature of the relationship between environmental stability and FCL, and the mechanism linking ecosystem size to FCL, remain unclear. Here we show that FCL increases with drainage area and decreases with hydrologic variability and intermittency across 36 North American rivers. Our analysis further suggests that hydrologic variability is the mechanism underlying the correlation between ecosystem size and FCL in rivers. Ecosystem size lengthens river food chains by integrating and attenuating discharge variation through stream networks, thereby enhancing environmental stability in larger river systems.     

Biomass, size, and trophic status of top predators in the Pacific Ocean

Fisheries have removed at least 50 million tons of tuna and other top-level predators from the Pacific Ocean pelagic ecosystem since 1950, leading to concerns about a catastrophic reduction in population biomass and the collapse of oceanic food chains. We analyzed all available data from Pacific tuna fisheries for 1950-2004 to provide comprehensive estimates of fishery impacts on population biomass and size structure. Current biomass ranges among species from 36 to 91% of the biomass predicted in the absence of fishing, a level consistent with or higher than standard fisheries management targets. Fish larger than 175 centimeters fork length have decreased from 5% to approximately 1% of the total population. The trophic level of the catch has decreased slightly, but there is no detectable decrease in the trophic level of the population. These results indicate substantial, though not catastrophic, impacts of fisheries on these top-level predators and minor impacts on the ecosystem in the Pacific Ocean.