基于Ecopath模型的五里湖生态系统营养结构和能量流动研究

根据2006年和2009年对五里湖渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim软件,构建这两个时期五里湖生态系统能量通道模型,比较分析了实施净水渔业前后生态系统的结构和能量流动特征。模型包括大型、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、其他维管植物、浮游植物、碎屑等17个功能组,基本覆盖了能量流动的途径。营养网络分析表明,增殖放养滤食性鱼类和贝类,扩大了五里湖生态系统的规模,增加了生态系统的发育程度和生态系统营养级ⅠⅡ的能量转换效率,滤食性生物与生态系统其他功能组生态位的重叠程度也有所增加。该系统各功能组间的联系加强且系统趋向稳定,但生态系统的物质流转速度和物质再循环的比例有所降低。     

基于Ecopath模型的长江口及毗邻水域生态系统结构和能量流动研究

根据2000年和2006年秋季长江口及毗邻水域渔业资源和生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim软件,构建2个时期的长江口及毗邻水域生态能量通道模型,比较分析了三峡工程蓄水前后长江口及毗邻水域生态系统的结构和能量流动特征.模型包含鱼类、虾类、蟹类、头足类、浮游动物、浮游植物、底栖动物、碎屑等17个功能群,基本覆盖了能量流动的途径.分析结果表明,2006年秋季长江口及毗邻水域生态系统的总生物量、系统总流量比2000年秋季有所下降,碎屑链的重要性略有降低;由于低营养级层次渔获物数量的增加,渔获物平均营养级有所下降.2个时期长江口及毗邻水域生态系统的再循环率较低,仍有较高的剩余生产量有待利用,均处于不成熟的发育期.     

大亚湾海域生态系统模型研究I:能量流动模型初探

主要根据1984~1986年和1986~1987年在大亚湾进行的环境、资源和生态调查资料,应用EcopathwithEcosim(EwE)软件,构建大亚湾海域生态系统初步能量流动模型。文中根据大亚湾游泳动物的食物组成特点,把该海域生态系划分15个功能组,分别是海洋哺乳动物、肉食性鱼类、底栖捕食鱼类、滤食性鱼类、草食性鱼类、蟹类、虾类、头足类、底栖动物、水母、浮游动物、珊瑚、沉水植物、浮游植物和有机碎屑,功能组的划分基本能覆盖大亚湾海域生态系统的能量流动过程。经EwE软件模拟,结果表明:大亚湾海域生态系统的营养级范围为1~3.88级;各营养级的能量转换效率分别为7.2%,11.2%,8.7%,2.9%,可用构建金字塔形状来描述营养流动的转换效率;大亚湾生态系统的总能量传递效率为8·9%,略低于林德曼转换效率(10%左右),可能是由于在该海域大量的沉水植物(马尾藻)未能被充分利用而腐烂所造成;在能量流动过程中,直接来源于碎屑的比例占总流量的48%,而直接来源于初级生产者的比例为52%。     

大亚湾海域生态系统模型研究Ⅰ:能量流动模型初探

主要根据1984～1986年和1986～1987年在大亚湾进行的环境、资源和生态调查资料,应用Ecopath with Ecosim(EwE)软件,构建大亚湾海域生态系统初步能量流动模型.文中根据大亚湾游泳动物的食物组成特点,把该海域生态系划分15个功能组,分别是海洋哺乳动物、肉食性鱼类、底栖捕食鱼类、滤食性鱼类、草食性鱼类、蟹类、虾类、头足类、底栖动物、水母、浮游动物、珊瑚、沉水植物、浮游植物和有机碎屑,功能组的划分基本能覆盖大亚湾海域生态系统的能量流动过程.经EwE软件模拟,结果表明大亚湾海域生态系统的营养级范围为1～3.88级;各营养级的能量转换效率分别为7.2%,11.2%,8.7%,2.9%,可用构建金字塔形状来描述营养流动的转换效率;大亚湾生态系统的总能量传递效率为8.9%,略低于林德曼转换效率(10%左右),可能是由于在该海域大量的沉水植物(马尾藻)未能被充分利用而腐烂所造成;在能量流动过程中,直接来源于碎屑的比例占总流量的48%,而直接来源于初级生产者的比例为52%.     

南海北部陆坡海域生态系统营养结构和能量流动分析

陆坡是陆架到深海的过渡区域,具有独特的地理生态环境特征,能量和物质交换活跃。为了解南海北部陆坡海域生态系统状况,实验根据2015—2016年南海北部陆坡海域渔业资源和海洋生态调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.5(EwE6.5)软件构建了由22个功能组组成的南海北部陆坡海域生态通道模型,分析了该海域生态系统营养结构、能量流动及生态系统总特征。结果显示,南海北部陆坡生态系统各功能组营养级范围为1.00～4.47,海豚占据了最高的生态位。关键度指数(KSI)分析表明,中型浮游动物、鸢乌贼为南海陆坡生态系统的关键种。生态系统中能量流动主要以碎屑食物链为主,能量来源于碎屑的比例为52%。生态网络分析表明,系统能量主要分布在6个整合营养级,来源于初级生产者和碎屑的转化效率分别为21.26%和22.39%,系统平均转化效率21.94%。研究表明,南海陆坡海域生态系统具有较高的生态转化效率。     

江苏近海辐射沙脊群及邻近海域生态系统营养结构和能量流动研究

为了解近海辐射沙脊群的生态功能、营养结构和能量流动特征,根据2018—2019年在江苏近海辐射沙脊群及邻近海域进行的生物资源与栖息环境综合调查数据,通过构建Ecopath生态模型,分析了该海域生态系统的营养结构、混合营养效应、能流途径和生态系统总体特征等。研究发现,该海域27个功能群的营养级范围为1.00～4.31,主要渔获种类及优势种的营养级范围在3.0～4.0之间,顶级捕食者如鮸(Miichthys miiuy)和龙头鱼(Harpadon nehereus)等鱼类的营养级在4.0以上。该海域生态系统的总生态转化效率是14.93%,略高于邻近海域,表明该生态系统对能量的总体利用率较高,有利于维持生物群落的多样性和较高的生产力。碎屑和浮游植物均是该海域主要的营养来源,其中牧食食物链在各营养级之间的能量流动均高于碎屑食物链。与其他生态系统相比,该海域生态系统的总流量(TST)较高(8 950 t·km^-2·a^-1),表明该生态系统的总体规模较大,有利于维持生态系统的健康。从生态系统总体特征参数等生态指标来看,该海域生态系统仍处于不稳定状态,易受...     

基于生态通道模型的鲥鯸淀生态系统营养结构和能量流动研究

利用Ecopath with Ecosim(EWE)模拟生态系统能量通道模型,比较分析了鲥鯸淀生态修复区和对照区的生态系统结构、食物网变化和能量流动特征.结果表明,生态修复区同种鱼类营养级略低于对照区;修复区牧食链与腐食链增加了鲇、鳜以及团头鲂、草鱼,相比对照区更为复杂.生态修复区各营养级之间能量的转换效率(Ⅱ～Ⅳ依次...     

基于Ecopath模型的胶州湾生态系统比较研究

文章根据2015–2016年胶州湾渔业资源与生态环境调查数据,并收集20世纪80年代胶州湾渔业资源数据,利用Ecopath with Ecosim 6.5(Ew E)软件构建了由21个功能组组成的胶州湾1980-1982年和2015-2016年两个时期的Ecopath模型,比较分析了不同时期胶州湾生态系统结构和功能变化以及系统发育特征。研究结果显示,与1980-1982年生态系统相比,胶州湾2015-2016年生态系统中大型底层鱼类生物量减少,菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)生物量提高,渔获物产出以菲律宾蛤仔为主,渔获平均营养级降低,系统能量转化效率从1980-1982年的15.83%提高到2015-2016年的16.35%,能量流动始终以牧食食物链为主。关键种分析表明,胶州湾生态系统两个时期的关键种均为菲律宾蛤仔。此外,与1980-1982年生态系统相比,2015-2016年胶州湾生态系统整体规模增大,净生产量提高5倍,系统总初级生产量与总呼吸量的比值由1980-1982年的1.267提高到2015-2016年的2.518,系统连接指数、杂食指数与Finn’s循环指数和平均路径长度均减小,说明在过去30多年胶州湾生态系统成熟度和稳定性不断降低,发育过程出现由成熟向幼态的逆行演替现象,目前处于不稳定的幼态阶段。     

基于Ecopath模型的巢湖生态系统结构与功能初步分析

为分析和掌握巢湖生态系统结构与功能的特征参数,结合2007—2010年巢湖渔业资源调查数据,应用Ecopath with Ecosim 6.1软件构建了巢湖生态系统的食物网模型。模型由16个功能组组成,包括初级生产者、主要鱼类、无脊椎动物和有机碎屑等。结果显示,巢湖生态系统食物网主要由4个整合营养级构成,系统规模总流量、总生产量和总消耗量都较大,分别为41 003.08、17 937.42和4 486.67 t/(km2·a);能量流动主要发生在Ⅱ、Ⅲ营养级间;参照Odum的生态系统成熟程度判定指标发现,巢湖生态系统高的生产量和呼吸比值(TPP/TR)和净初级生产量(NPP),以及较低的系统连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)、Finn's循环指数(FCI)和Finn's平均路径长度(FMPL)都表明:巢湖生态系统结构与功能的特征参数远没有达到成熟生态系统的标准,且劣于富营养化的太湖生态系统。从生态系统结构分析发现,导致巢湖生态系统退化的关键原因是浮游植物生物量、生产量过高,被生态系统利用的效率极低,从而导致生物多样性下降、食物网趋于简单、能量流动不畅。     

象山港生态系统结构与功能的Ecopath模型评价

为了解象山港生态系统在环境和捕捞等多重因素胁迫下的结构和功能现状,实现象山港基于生态系统的渔业管理和生态承载力评价,本研究根据2011~2014年在象山港开展的渔业资源和生态环境定点调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.4软件构建了象山港生态系统的Ecopath模型,并通过模型系统分析了象山港生态系统食物网结构、能量流动和系统功能的总体特征。模型包含了浮游植物、大型海藻、浮游动物、游泳动物等25个功能组,大体涵盖了象山港生态系统能量流动的整个过程。研究结果表明,象山港生态系统表达能流路径的食物链主要有两条,分别为牧食食物链和碎屑食物链,其中以牧食食物链为主要能流通道。系统中各功能组的营养级在1.00~3.62级。系统总能流为2 210 t·km-2·a-1,主要分布在Ⅰ~Ⅳ营养级上。流量中来自碎屑的比例为38%,初级生产者是系统能量的主要来源。营养级Ⅰ和Ⅱ的利用效率较低,大量初级生产力和次级生产力未能流入更高的营养层次。系统的总能量转换效率为3.8%;总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)为1.52;系统连接指数(CI)为0.342;系统杂食性指数(SOI)为0.182。生态系统总体特征反映了象山港生态系统的营养关系较简单,食物网复杂程度低;系统成熟度和稳定性偏低,抵抗外界干扰的能力较弱。     

基于Ecopath模型的北部湾生态系统结构和功能

利用Ecopath with Ecosim（EwE）5．1软件构建了北部湾海洋生态系统1960s（1959～1961）和1990s（1997～1999）2个时期的Ecopath模型,比较和分析了渔业资源衰退前后北部湾生态系统的结构和功能的变化,并进一步根据Odum＇S生态系统发展理论,评价了当前北部湾生态系统的健康状况。该模型包含渔业、海洋哺乳动物、海鸟、中上层鱼类、底层鱼类、底栖无脊椎动物以及浮游动物、浮游植物和碎屑等20个功能组。结果表明,20世纪60年代系统中营养级Ⅳ、Ⅴ的生物量高于90年代,尤其是营养级V的生物量是90年代的32倍多;而90年代的Ⅰ和Ⅱ的生物量较高,表明系统中群落结构组成逐步从k选择性占优势转向,选择性为主。同时生态系统的能量转化效率不断提高,从1960s的7．0％上升到1990s的9．8％。从1960s到1990s间,系统的净生产力、初级生产力／总呼吸不断增加,而连接指数（CI）、杂食指数（OI）、总生物量／总流量、Finn＇S循环指数则显著下降,综合表明目前该生态系统总体特衙在人类活动和自然环境的扰动下由“成熟态”向“幼态”发展,生态系统发育的过程中产生了逆行演替。[中国水产科学,2008,15（3）：460-468]     

基于Ecopath模型的大亚湾海域生态系统结构与功能初步分析

大亚湾是位于广东省东部的重要经济活动区域,渔业资源捕捞和航道运输等行为改变了其生态系统结构和功能,因此,评估和可持续利用渔业资源需要计算该生态系统各功能组之间的相互作用。该研究通过Ecopath with Ecosim(EwE 6.4)软件,利用2012年大亚湾海域渔业资源调查数据将大亚湾生态系统划分为18个功能组和1个碎屑组,整体了解该生态系统能量流动、总体特征和各食物网结构。研究结果表明:大亚湾生态系统各营养级呈现金字塔结构,营养级范围在1~3.29级之间。食物链通道主要有2条,一条为牧食食物链,另一条为碎屑食物链。大亚湾生态系统营养级转换效率较低,生态系统总转换效率仅为8%。大亚湾生态系统总流量为6 249.573 t·(km~2·年)~(-1),系统总生产量为2 827.584 t·(km~2·年)~(-1),总净初级生产量为2 468.36 t·(km~2·年)~(-1),总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)为2.185,Finn循环指数(FCI)和平均能流路径(MPL)分别为4.8%和3.53,联结指数(CI)和系统杂食性指数(SOI)分别为0.324和0.174。综上,大亚湾生态系统食物网简单,稳定性较差,系统处于幼期阶段,亟须加强捕捞限制和资源环境保护。     

基于Ecopath模型的长江口生态系统营养结构和能量流动研究

通过对长江口2016-2017年度4次渔业资源和理化环境的调查数据,运用Ew E(版本6.4.3)软件构建长江口生态系统Ecopath模型,模型功能组包括隐埋性底栖生物、头足类、虾类、蟹类、浮游动物、浮游植物、碎屑等共14个功能组,对该河口生态系统能流分布、营养级聚合分析、能流转化效率及系统发育成熟度等进行研究。结果表明:长江口生态系统各功能组的营养级集中在1~3.93,其中浮游植物与碎屑的营养级为1,浮游动物营养级为2.18,鱼类的营养级分布较广,为2.41~3.93;长江口生态系统能流分布集中在营养级Ⅰ~Ⅲ中,营养级Ⅰ级所占能流比例最高,为53.67%;营养级聚合分析表明,低营养级间的能量转化效率相对较低,而高营养级间的能量转化效率较高。此历史时期长江口生态系统总体能量转化效率为9.3%,表明该河口能量的利用效率未达到最适程度;生态系统总体特征分析显示,该历史时期系统杂食指数和联结指数分别为0.321、0.345,表明长江口生态系统功能组的聚合度较低,食物网结构较为简单,较易受到外界干扰的影响。而生产量/总呼吸量的比值为1.245大于1,表明该河口生态系统趋于不成熟。     

嵊泗人工鱼礁海区生态系统能量流动模型初探

主要根据从2005年1月开始投放人工鱼礁至11月在嵊泗人工鱼礁海区进行的环境、资源和生态调查资料,应用Ecopath withEcosim(EwE)软件,构建嵊泗人工鱼礁海区生态系统初步能量流动模型。模型由13个功能组构成,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了嵊泗人工鱼礁海区生态系统能量流动的主要过程。模型分析表明,嵊泗人工鱼礁海区生态系统的能量流动主要以捕食食物链途径为主,各功能组的营养级范围为1.00~4.18。生态网络分析表明,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为13.8%,来自碎屑的转换效率为13.4%,平均能量转换效率为13.6%。     

基于Ecopath模型的太湖鲢鳙生态容量评估

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)是典型的滤食性鱼类,是实施净水渔业的重要增殖种类,依据增殖种类的生态容量进行科学放流,可保障净水渔业的实施效果.为指导太湖净水渔业的实施,于2017-2018年开展了太湖渔业资源调查,收集相关资料,构建太湖Eco...     

基于Ecopath模型的筑坝河流浮游生物变化分析

了解浮游生物对河流筑坝的响应,为高原河流的生态保护与可持续利用提供科学依据。基于野外调查、历史调研和室内实验,分别构建2007年（筑坝前）和2018年（筑坝后）火烧沟河流水生生态系统的Ecopath模型,通过对比分析筑坝前后的生态系统结构和功能及其系统特征,探讨筑坝对浮游生物的影响,并应用冗余分析（RDA）分析浮游生物与环境因子的相关性,识别出关键环境因子。结果表明,筑坝对浮游生物有显著影响,具体表现为：（１）浮游生物物种由2007年（筑坝前）的50种增加至2018年（筑坝后）的87种,密度和生物量均增加7.9倍,Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均显著增加,但Margalef丰富度指数降低;（２）Ecopath模型结果显示,筑坝后生态系统趋向稳定,其周转率的上升、食物链的转变及混合营养效应的变化是浮游生物变化的重要原因;（３）冗余分析表明,筑坝后总磷（TP）、总氮（TN）、水温（WT）是影响浮游生物群落分布的主要环境因子。     

基于Ecopath模型的复合养殖池塘构建

为了从能量量化的角度分析淡水池塘循环水养殖系统的构建,选择了在中国水产科学研究院池塘生态工程研究中心(上海泖港,30°57′1.89″N,121°08′52.21″E)构建的分隔式和序批式2种复合养殖模式,并选择了1个传统池塘作为对照。根据2016年全年的实测数据,应用Ecopath with Ecosim 6.5软件分析了3种淡水池塘循环水养殖系统能量流动特征。结果显示,传统池塘、分隔式池塘、序批式池塘饲料的营养传递效率(EE)最高,依次为0.77、0.75、0.99,饲料系数依次为2.5、2.8、1.6,表明按规格区分的序批式池塘系统更有利于饲料转化。枝角类、桡足类、轮虫在传统池塘、分隔式池塘、序批式池塘中EE依次分别为0.7/0.09/0.39、0.8/0.02/0.12、0.77/0.89/0.07,表明枝角类能被系统有效利用,但不同养殖模式影响着不同浮游动物的营养传递效率。另外,降雨和底泥沉积物EE均小于0.1,表明功能组底泥沉积物和功能组降雨没有被系统有效利用。生态位重叠分析显示分隔式池塘猎物重叠度指数最大,序批式池塘捕食重叠度最大,表明分隔式池塘中饵料竞争强度大,序批式池塘来自于同一捕食者的捕食压力大,分隔式池塘可以通过加强区域水体流动来降低饵料竞争强度。能流分析显示淡水池塘循环水养殖系统的主要能量流动方式为牧食链。系统总体特征分析显示,分隔式和序批式复合池塘在系统成熟度上优于传统池塘,说明通过复合养殖模式的构建,在改变单一传统池塘生态脆弱和提高系统多样性上是可行的。     

基于Ecopath模型的洈水水库生态系统特征及鲢、鳙生态容量分析

为分析洈水水库生态系统结构和能流特征,探讨鲢、鳙生态容量,根据2020-2021年的渔业资源调查数据,构建了诡水水库Ecopath模型.洈水水库Ecopath模型由15个功能组组成,有效营养级范围为1.000～3.336,关键种为鳜、鲌类,生态位重叠图表明(鱼)条与主要经济物种鲢、鳙生态位重叠度较高.诡水水库循环指数(...     

基于LIM-MCMC模型研究海州湾食物网能量流动特征

基于2018年春季和秋季在海州湾及邻近海域开展的渔业资源底拖网调查数据,构建了海州湾及其邻近海域的LIM-MCMC (linear inverse models using a Monte Carlo method coupled with Markov Chain)模型,对其生态系统能量流动和生态系统特征进行了研究,...     

池塘生态系统能量流动的基本过程

池塘是一个复杂的多通道能流系统,不能简单地用营养级将其组分进行划分。这种多通道结构在渔业生产上具有重要意义。当某一环节发生问题,可以通过其它渠道进行补救,不致使系统崩溃。在生长季节里鲢和鳙分别由碎屑同化的能量占各自总生产力的46％和63％,碎屑食物链在池塘鱼类生产上起着重要的作用,池塘的草牧食物链和碎屑食物链二者相互平行,相互转化。