河口生态学Lecture15Ecosystem Models
入海河口湿地生态系统空间评价理论与实践
入海河口湿地生态系统空间评价理论与实践随着社会的发展，全球环境受到了前所未有的影响，应对环境挑战已经普遍被认为是一项重要任务。
因此，为了有效恢复和保护环境，有必要开展有效空间评价，以实现环境可持续发展。
河口湿地不仅是自然生态系统的重要组成部分，也是社会经济发展的重要资源和依赖来源。
这对建立和实施完备的河口湿地生态系统空间评价体系尤为重要。
本文将首先总结国内外河口湿地生态空间评价理论和实践，重点介绍其空间评价方法，并在此基础上研究它的理论和实践，以便给出具体的建议。
首先，有关河口湿地生态系统空间评价的研究可以分为两个层次。
其一是对影响河口湿地生态系统空间发展的因素进行系统分析，比如气候、土壤类型和河流水源水质等，并据此建立河口湿地生态系统空间评价模型。
此外，重点研究它们之间关系及相互作用，并识别河口湿地可持续发展的重要条件。
其二是对河口湿地生态系统空间发展的实践应用，采用集群分析、时空分析、多尺度评价以及影响恢复措施等现有空间评价方法，为政策制定和管理提供依据。
然而，空间评价过程中存在着一些困难，如资料不足、方法不完善等，这需要加强数据获取和信息收集，建立一套可靠的空间评价模型。
同时，空间评价结果的有效性也受到其空间尺度的影响，因此应分别采用不同尺度来评估河口湿地的生态系统及其功能。
综上所述，河口湿地生态系统空间评价理论与实践有着深远的影响力，科学有效的空间评估可以帮助政府和决策者准确评估河口湿地
的生态状况，为保护面临威胁的湿地及恢复破坏湿地提供有益的科学依据，以实现环境可持续发展。
总而言之，河口湿地生态系统空间评价理论与实践的深入研究，有助于实现河口湿地的可持续发展，为解决全球环境挑战做出重要贡献。
ECOM模式的改进及在长江河口_杭州湾及邻近海区的应用
第34卷 第4期海 洋 与 湖 沼V ol134,N o14 2003年7月OCE ANO LOGI A ET LI MNO LOGI A SI NIC A July,2003 ECOM模式的改进及在长江河口、杭州湾及邻近海区的应用3朱建荣 朱首贤(华东师范大学河口海岸国家重点实验室 上海 200062)提要 基于原正交E C O M(Estuarine C oastal and Ocean M odel)模式,把它改进为非正交曲线坐标系下模式,以较好地拟合河口海岸岸线的变化,有效提高局部空间分辨率,提高计算速度和精度;应用预估修正法提高模式的稳定性;扣除局域平均密度层结提高σ坐标系下斜压压强梯度力的计算精度;采用Euler2Lagrange方法改进物质输运方程中的平流项计算方法。
数值试验结果证明以上4种方法有效地提高了模式的计算精度。
把改进的模式应用于长江河口、杭州湾及邻近海区,模拟结果与观测资料较为一致。
改进后的模式可更好地应用于河口海岸的研究中。
关键词 模式改进,非正交曲线坐标,预估修正法,Euler2Lagrange方法,长江河口和杭州湾中图分类号 P73112EC OM是当今国内外应用较为广泛的海洋模式,它是在POM(Princeton Ocean M odel)的基础上发展起来的(Blumberg et al,1987)。
EC OM模式采用基于静力和Boussinesq近似下的海洋原始方程,水平正交曲线网格,垂向σ坐标,变量空间配置Arakawa C格式,自由海表面,215阶湍流闭合模型求解垂向湍流粘滞和扩散系数(Mellor et al,1974,1982;G alperin et al,1988);水平湍流粘滞和扩散系数基于Smag orinsky参数化方法(Smag orinsky, 1963)。
EC OM已得到了广泛的应用,但在研究河口海岸时,为提高局部空间分辨率和计算精度,网格线需要拟合岸线,曲线网格的正交性就较难充分满足,这就需要引入非正交坐标系,以解决拟合岸线和提高网格正交性之间的矛盾。
河口湿地生态系统服务功能评估与管理
河口湿地生态系统服务功能评估与管理河口湿地是位于河流和海洋交汇处的特殊生态地带，具有丰富的生物多样性和生态系统服务功能。
湿地生态系统服务功能评估与管理对于保护和合理利用河口湿地具有重要意义。
首先，湿地生态系统服务功能评估是对河口湿地生态系统所提供的各种服务进行系统评估和量化的过程。
这些生态系统服务功能包括水净化、土壤保持、气候调节、生物多样性保护等。
通过评估，能够清晰地了解河口湿地对环境的影响和人类社会的利益。
其次，湿地生态系统服务功能评估为河口湿地的合理管理提供科学依据。
根据评估结果，可以制定相应的湿地保护和管理政策，并制定合理的利用计划。
比如，评估结果显示某河口湿地的水质净化功能较强，可以将其作为饮用水源地，同时也可以加强污水处理厂等相应设施的建设，以保证湿地生态系统的水质净化功能不受干扰。
在河口湿地的生态系统服务功能评估与管理中，需要综合运用多种评估方法和技术。
例如，可以通过采集样品并进行实验室分析，评估湿地对水质的净化能力；同时，也可以利用遥感和地理信息系统技术，对湿地的植被覆盖、土壤侵蚀等进行评估。
这些方法和技术的运用使得评估更加客观准确，为管理提供了更为科学的依据。
此外，湿地生态系统服务功能评估与管理还需要考虑人类活动对湿地的影响。
随着城市化进程的加快，人类活动对湿地生态系统的影响日益加大。
评估与管理应当考虑到人类活动对湿地的负面影响，并提出相应的保护措施。
例如，在评估结果中发现某湿地的土壤侵蚀加剧，可通过植被恢复等措施来减缓土壤侵蚀速度，及时修复湿地生态系统。
在湿地生态系统服务功能评估与管理中，重要的一点是加强社会参与和宣传教育。
只有不断提高公众对河口湿地重要性的认识，并使其意识到保护湿地对于自身利益的重要性，才能够形成有效的管理机制。
通过社会参与活动，如举办湿地保护宣传活动、开展湿地生态旅游等，可以增强公众对湿地保护的关注，进一步促进河口湿地生态系统服务功能的评估与管理。
总之，湿地生态系统服务功能评估与管理在河口湿地保护中具有重要地位和作用。
河口湿地生态系统结构、功能与服务——以长江口为例
河口湿地生态系统结构、功能与服务——以长江口为例【摘要】：河口湿地生态系统是咸淡水交汇、陆海邻接的交错区，具有独特的结构与功能。
同时，河口地区也是人口聚居、经济高速发展区域，人类对河口湿地的影响以及对相应生态系统服务功能的需求都日益增强。
在河口湿地生态系统结构与功能研究基础上，将结构、功能与服务相联系，使河口湿地生态系统的研究更具有理论与现实意义。
本文以长江河口盐沼湿地生态系统为研究基地，选择河口湿地生态系统典型的生产者盐沼和数量较多、处于较高营养级的消费者鹆鹬类作为主要研究对象，将河口海岸动力过程、以及主要人为干扰因子作为整体环境背景，针对已有研究中的不足，通过环境与生物类群的整合分析，揭示长江河口湿地生态系统结构与功能特征。
并首次在结构与功能研究基础上，通过生态系统服务价值评估及其与结构与功能变化特征的对应分析，揭示长江河口湿地生态系统服务功能特征及其与结构、功能的内在联系，为区域发展提供借鉴依据。
主要研究结果如下：1．生产者组分结构与功能特征(1)高程变化是长江河口盐沼结构、生产力变化的主要驱动力。
由于芦苇、互花米草高度、地上与地下生物量均显著大于海三棱藨草，芦苇、互花米草在与海三棱藨草之间的竞争中明显占优势，其竞争替代作用主要受高程制约，而不体现“资源比例假说”特点。
环境条件对盐沼的胁迫强度随高程增加而减弱，相应成带分布的盐沼生产力与表形发生明显变化，整体生物量随着高程增加而增大。
但华东师范大学博士学位论文摘要是，水体氮、磷营养盐过剩可能导致盐沼结构与功能的完全改变。
特别是近50年来，长江径流输沙量呈显著下降趋势。
如果输沙补充不能补偿盐沼沉积物由于营养盐过剩而造成的侵蚀，则可能造成滩面下陷，高程降低，进而使盐沼分布与种间关系特征发生明显改变。
(2)盐沼优势种在塑造栖息地环境条件过程中存在密切联系，海三棱蕉草具有潜在关键工程种特征(Keystoneengineer)。
海三棱蕉草由于具有减缓水动力、捕获泥沙功能，其生长特征与湿地高程具有互动变化特点，相应生长区具有快速淤高特性。
河口生态系统的保护与管理
河口生态系统的保护与管理河口是指河流汇入海洋或湖泊时形成的地理地貌。
河口生态系统是一个复杂而脆弱的生态系统，它扮演着重要的生态功能，对维持海洋与陆地之间生态平衡具有关键意义。
然而，由于人类活动的影响和气候变化等因素，河口生态系统正面临着严重的威胁。
因此，保护和合理管理河口生态系统迫在眉睫。
一、河口生态系统的重要性河口生态系统是陆地和海洋之间的交界处，具有独特的生态环境和丰富的生物多样性。
首先，河口湿地是重要的温室气体储量库，能够吸收大量的二氧化碳，起到缓解气候变化的作用。
其次，河口生态系统是海洋和沿海活动的重要支撑，提供了丰富的生物资源和渔业资源。
此外，河口湿地还能保护沿海地区免受风暴潮和海浪的侵蚀，维护海岸线的稳定。
因此，保护河口生态系统对于维持生态平衡、保护生物多样性和促进可持续发展具有重要意义。
二、河口生态系统的威胁与挑战1. 城市化带来的影响：城市化进程导致土地开发、水资源过度利用和大量废弃物的排放，直接威胁到河口生态系统的健康。
城市发展还带来了大量人口流动和交通运输，增加了沿海地区水质和生态的压力。
2. 污染物的输入：工业排放和农业活动导致了大量污染物和营养物的输入，造成水体富营养化和水质恶化。
这些污染物对河口生态系统的生物多样性和生态功能造成了威胁。
3. 气候变化：气候变化引起的海平面上升、海洋酸化和极端天气事件等都对河口生态系统产生了负面影响。
河口湿地的盐碱化和水位变化也对生物多样性和生态系统的稳定性构成威胁。
三、1. 法律与政策保障：制定和完善相关法律法规，加强对河口生态系统的保护与管理。
加强生态环境保护部门和渔业管理部门的协调合作，加强执法力度，严惩破坏河口生态系统的违法行为。
2. 重建湿地与生态恢复：加大对河口湿地的保护和恢复力度，促进湿地植被的恢复与重建。
通过湿地的生态恢复，提高水质净化能力，增加生物多样性，维护河口生态系统的健康。
3. 科学研究与监测：加强河口生态系统的科学研究和监测工作，了解其生态特征和演变规律。
生态学课件第五章 生态系统生态学
行为信息
• 行为信息：许多植物的异常表现和动物异常行动传递 了某种信息，可通称为行为信息。 • 行为信息是动物为了表达识别、威吓、挑战和传递情 况,采用特有的动作行为表达的信息。 • 地甫鸟发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发 出信号; • 蜜蜂可用独特的“舞蹈动作”将食物的位置、路线等信 息传递给同伴等。
营养级位之间的生态效率
• 林德曼效率（Lindman efficiency） • 相当于同化效率、生长效率和消费效率的乘积； • 也有学者把营养级间的同化能量之比值视为林德 曼效率。
• • 根据林德曼测量结果,这个比值大约为十分之一,称 为“生态十一律”或生态“百分之十定律”。
生态系统平衡
• 1、生态系统平衡 • 当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时，能够 自我调节和维持自己的正常功能，并能在很大程 度上克服和消除外来的干扰，保持自身的稳定性。 • 2、反馈调节 • 所谓反馈，就是系统的输出变成了决定系统未来 功能的输入；一个系统，如果其状态能够决定输 入，就说明它有反馈机制的存在。 • 系统维持稳态，只有通过负反馈机制。就是系统 的输出变成了决定系统未来功能的输入。
食物链与营养级
• 1、食物链(food chain) • 生产者所固定的能量和物质，通过一系列 取食和被食的关系在生态系统中传递，各 种生物按其食物的关系排列的链状顺序。 • • • • 食物链类型 捕食食物链(grazing food chain) 碎屑食物链(detrital food chain) 寄生食物链（parasitic food chain）
生态系统能流分析
• 生态系统中的能量流动研究层次: • 三个层次: (1)种群、(2)食物链、(3)生态 系统
实验种群层次的能流分析
中国河口的生物多样性与自然保护
大鳍弹涂鱼、花鲈 大鳍弹涂鱼、 主要分布在4 主要分布在4级潮沟
盐度对鱼类分布的影响
大鳍弹涂鱼 Periophthalmus magnuspinnatus
河口定居鱼类（大鳍弹涂鱼等） 主要分布在中盐区
拟建自然保护区
浙江钱塘江(杭州湾)河口湿地自然保护区 浙江钱塘江(杭州湾) 浙江富阳钱塘江河口三角洲湿地自然保护区
结束语
在全球河口中，中国占有最重要的地位！ 在全球河口中，中国占有最重要的地位！ 河口生态系统健康是可持续性发展的基石！ 河口生态系统健康是可持续性发展的基石！ 自然保护和区域经济的发展必须协调！ 自然保护和区域经济的发展必须协调！
举例5 举例5
水生动物产卵和育肥场所
长江河口湾
中华绒螯蟹 Eriocheir sinensis 生活史
河口三角洲是中国最重要的经济区
河口开发对生物多样性的影响
围垦 养殖 捕捞 污染 水利工程 外来种入侵 ……
中国部署新一轮沿海开发开放
围垦对河口生物多样性的威胁
长江口：上海建国以来圈围滩涂超过1000平方公 长江口：上海建国以来圈围滩涂超过1000平方公 土地面积扩大了15% 里，土地面积扩大了15% 珠江口： 珠江口：上世纪后 30 年人工围垦速率（1100公 年人工围垦速率（1100公 ），已超过滩涂自然增长速率 顷/年），已超过滩涂自然增长速率 黄河口：滩涂围垦为盐田和养殖水面， 黄河口：滩涂围垦为盐田和养殖水面，滩涂面积 1986年的 年的13.1万公顷减少到 万公顷减少到2006年的 年的8 从1986年的13.1万公顷减少到2006年的8万公顷
第十三章水域生态系统 《生态学》课件
3. 分解者 分解者主要指细菌和真菌。它们把
已死生物的各种复杂物质，分解为可供 生产者和消费者吸收利用的有机物和无 机物，因而在海洋有机和无机营养再生 产过程中起着重要作用。同时它们本身 也是许多动物的直接食物。
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4. 有机碎屑 有机碎屑来源于未被完全摄食或
消化的食物残余、浮游植物在光合作 用的过程中所产生的一部分低分子有 机物以及陆地生态系统输入的颗粒性 有机物，也作为食物为某些动物所利 用。 在水域生态系统中，除了以初级 生产者为起点的植食食物链外，还存 在以细菌为基础的腐殖食物链和以有 机碎屑为起点的碎屑食物链。
水域生态系统的非生物成分 包括生物生活的介质——水体和水 底。
生物成分，按其生活的方式 可分为漂浮生物、浮游生物、游泳 生物、底栖生物和周丛生物等 5大 生态类群。按其生态机能则可分为 生产者、消费者、分解者和有机碎 屑 4类。
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1. 生产者
2.
生产者即自养生物，主要指
具
3. 有叶绿素等光合色素、能进行光
6
2. 水的比热容较大，导热性能差 水温，尤其是大洋水温，比陆地稳
定得多。如温带海域全年温度变幅一般为 10～15℃，两极和热带海域仅约 5℃，同 时水体对于其周围环境的温度调节也极为 显著，例如海滨城市日常温度变化较内陆 城市小。
7
3. 光线在水中的穿透力比在空气中小
日光射入水体后衰减较快。特别是 在海洋中，只有最上层海水中才有足够 的光照保证植物进行光合作用。在某一 深度处，光照的强度减弱至植物光合作 用生产的有机物质只足以补偿其自身的 呼吸作用的消耗，这一深度称为补偿深 度。补偿深度以上的水层称为真光带。 真光带的深度,在某些透明度较大的热带 水域可达200米以上；而在比较混浊的近 岸水域,有时仅约数米,是水生动物富集和 最活跃的区域。
水域生态学绪论
水域生态学
3. 地球环境是脆弱的，虽然人类能按需求影响或 改变地球环境。但是地球环境是脆弱的，经不 起人类的盲目滥改滥用。古代有发达的人类文 明，可从生态学的角度来考察其消失的原因。
6
一、生态学的定义、研究对象、研究方法 和研究意义
(一)定义
生态学（ecology）一词是德国生物学家 Haeckel于1869年首先提出来的。 “ecology”来源于希腊文的两个词根oikos 和logos，前者表示住所或栖息地，后者表 示学问，因此生态学的一般定义是：研究 生物有机体与其栖息地环境之间相互关系 的科学。
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此外，生态学与其他学科相互渗透，形成一系列 的边缘学科，如化学生态学(chemical ecology)、 数学生态学(mathematical ecology)和经济生态 学(economical ecology)，等等。这些交叉学科 对推动生态学的发展具有重要意义。例如:
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Odum（1971）指出，从互相依存、互相作用 和生存的观点看，上述组织层次的“谱”不 可能有明显的断裂，而且每个层次都有自己 的特点。另一方面，下一个较低层次的知识 只能部分地说明上一个层次的特性，但不能 预测后者的所有特性。正如我们只知道氢和 氧的性质却不能推测水的性质一样，不能从 各个分离的种群知识来推测生态系统的特性。 因此，我们既要研究森林（整体），又要研 究树木（部分），Fidleman把这个重要法则 称为“整合层次的理论”（theory of integrative levels）。
河口近岸生态动力学
河口近岸生态动力学摘要：一、引言二、河口近岸生态动力学定义及重要性三、河口近岸生态系统的组成四、河口近岸生态动力学的研究方法五、我国河口近岸生态动力学的研究现状及挑战六、未来发展趋势与展望正文：一、引言河口近岸生态动力学作为生态学的一个重要分支，研究范围涉及河口、海岸带等特殊生态系统。
这些生态系统具有丰富的生物多样性，对于维持地球生态平衡具有重要意义。
近年来，随着我国对生态环境保护的重视，河口近岸生态动力学研究日益受到关注。
二、河口近岸生态动力学定义及重要性河口近岸生态动力学主要研究河口、海岸带生态系统的结构、功能、过程以及生态系统的演替、稳定性等。
这些研究为我国河口近岸生态系统的保护、修复和管理提供科学依据，有助于维护生态安全和促进可持续发展。
三、河口近岸生态系统的组成河口近岸生态系统包括生物、非生物以及人类活动等多个方面。
生物部分包括浮游生物、底栖生物、水生植物等；非生物部分包括水文、地质、气候等；人类活动则包括渔业、港口建设、排污等。
这些组成部分相互影响，共同构成了河口近岸生态系统的复杂性。
四、河口近岸生态动力学的研究方法河口近岸生态动力学研究方法包括观测、实验、模型等。
观测主要通过野外调查、定点观测等手段获取数据；实验则通过实验室模拟、生态修复工程等方法进行；模型则是通过构建数学、物理模型来描述和预测生态系统的发展趋势。
五、我国河口近岸生态动力学的研究现状及挑战近年来，我国河口近岸生态动力学研究取得了一定的成果，但在研究水平、技术手段、数据支持等方面仍有待提高。
此外，研究力量分散、资金投入不足、跨学科合作不够等问题也制约了我国河口近岸生态动力学的发展。
六、未来发展趋势与展望随着我国对生态环境保护的日益重视，河口近岸生态动力学研究将面临更多的发展机遇。
未来研究将更加注重综合观测、实验和模型，提高研究的准确性和预测能力。
河口湿地生态系统的恢复与保护
河口湿地生态系统的恢复与保护河口湿地是河流和海洋的交汇处，是一个独特而脆弱的生态系统。
它们被广泛认为是地球上最丰富、最多样化的生物栖息地之一。
然而，在经济发展和城市扩张的压力下，河口湿地面临着严峻的挑战。
为了保护这一宝贵的生态系统，恢复和保护河口湿地已成为当务之急。
首先，恢复河口湿地的关键是减少人类活动对其的影响。
河口湿地通常是人类活动的重要区域，包括渔业、农业、城市化和工业化。
这些活动导致了水污染、土地破坏和物种灭绝，进一步破坏了河口湿地的生态平衡。
因此，减少农药和化肥的使用、改善废水排放处理和提倡可持续的渔业和农业经营方式至关重要。
其次，保护河口湿地的一个重要途径是建立自然保护区和管理机构。
自然保护区是将河口湿地纳入保护范围，限制人类活动的发展，以确保其生态系统的完整性和稳定性。
同时，必须建立健全的保护区管理机构，加强监督和执行力度，确保保护区的有效管理和运营。
第三，合理规划城市化进程和基础设施建设，以避免对河口湿地的进一步破坏。
城市和基础设施建设是当代社会的必然发展趋势，但过度的城市扩张和基础设施建设可能导致河口湿地的破坏和生态系统失衡。
因此，必须进行合理规划和科学设计，最大限度地减少对河口湿地的侵蚀和破坏。
此外，教育公众的意识和参与也是保护河口湿地的关键。
公众意识的提高需要教育和宣传活动的支持，例如开展生态讲座、举办生态旅游活动等，以引导人们正确对待和使用河口湿地资源。
同时，社区居民应被鼓励积极参与保护行动，通过志愿者活动和环境保护组织的支持，发挥自己在保护河口湿地中的作用。
最后，国际合作也是恢复和保护河口湿地的重要手段。
河口湿地的保护和恢复工作需要政府、科研机构、民间组织和国际社会的共同努力和合作。
国际机构和组织可以通过提供资金、技术和专家支持来加强各国在河口湿地保护方面的合作，共同分享经验和促进技术创新。
综上所述，恢复和保护河口湿地生态系统必须采取综合的措施。
只有减少人类活动的负面影响、建立自然保护区和强化管理机构、合理规划和设计城市化进程，教育公众和加强国际合作，才能实现河口湿地生态系统的真正恢复和保护。
河口生态系统中的水生生态位分析研究
河口生态系统中的水生生态位分析研究河口生态系统是由河流与海洋交汇形成的重要生态地带，承载着丰富的生物多样性和生态功能。
其中，水生生态位是河口生态系统中至关重要的一个概念。
本文将对河口生态系统中的水生生态位进行分析研究，探讨其对生物适应性和生态平衡的重要性。
Ⅰ. 河口生态系统中的水生生态位概述河口是河流与海洋之间的过渡带，具有独特的水文和地理条件，形成了特定的生态环境。
水生生态位是指生物在特定水生环境中获得生存和繁衍所占的生态位置。
在河口生态系统中，水生生态位对物种的适应性和生态平衡的维持具有重要作用。
Ⅱ. 河口生态系统中的水生生态位的类型1. 水生植物生态位：河口区域的水生植被是构建水生生态系统的重要组成部分，它们通过光合作用，吸收水中的养分，调节水质和土壤结构，为其他生物提供了良好的生态条件。
2. 水生动物生态位：河口地区是许多水生动物的栖息地，包括鱼类、甲壳类动物、软体动物等。
它们通过在水中获取食物、适应水流、利用沉积物等方式，占据了特定的生态位。
3. 水生微生物生态位：水生微生物包括细菌、藻类和真菌等微小生物体。
它们通过分解有机物，形成食物链中的底层环节，同时参与着氧气产生和二氧化碳释放等关键生态过程，对整个河口生态系统的稳定性具有重要作用。
Ⅲ. 水生生态位与生物适应性1. 食物资源的利用和竞争：水生生态位的不同类型生物通过适应性取食策略，能够很好地利用河口生态系统中的食物资源。
不同物种之间的竞争促使物种进化出不同的取食方式，使得整个生态系统中的物种多样性得以维持。
2. 栖息地选择和土壤结构调节：不同水生生物基于适应能力的差异选择不同的栖息地，形成了各自的生活空间。
同时，水生生态位的一些物种通过作用于土壤结构的调节，改变栖息地中的环境因子，为其他物种提供更适宜的生存条件。
Ⅳ. 水生生态位与河口生态平衡1. 能量流动和物质循环：水生生态位的物种间通过食物链和食物网的形成，实现了能量的有序流动和物质的循环。
河口近岸生态动力学
河口近岸生态动力学（实用版）目录1.河口近岸生态动力学的定义与重要性2.河口近岸生态动力学的主要研究内容3.河口近岸生态动力学的研究方法与技术4.河口近岸生态动力学的应用案例5.我国在河口近岸生态动力学研究方面的成果与展望正文【河口近岸生态动力学的定义与重要性】河口近岸生态动力学是一门研究河口区域近岸生态系统结构、功能、过程及相互关系的学科。
它主要关注河口区域生态系统的变化规律、生态恢复和保护措施，对于揭示河口区域生态系统的演变趋势和保护生态环境具有重要意义。
【河口近岸生态动力学的主要研究内容】河口近岸生态动力学主要研究内容包括以下几个方面：1.河口区域生态系统结构与功能：包括生物群落组成、物种多样性、生态位等；2.河口区域物质循环与能量流动：如碳循环、氮循环、磷循环等；3.河口区域生态过程：如水文过程、生物地球化学过程等；4.河口区域生态系统服务功能：如水源涵养、生态防护等；5.河口区域生态系统与人类活动关系：如水资源利用、湿地开发等。
【河口近岸生态动力学的研究方法与技术】河口近岸生态动力学的研究方法与技术主要包括以下几个方面：1.野外调查：如现场采样、实地观测等；2.实验室分析：如化学分析、生物学分析等；3.数学模型：如生态系统模型、水文模型等；4.遥感技术：如卫星遥感、航空遥感等；5.地理信息系统（GIS）：用于数据处理、空间分析等。
【河口近岸生态动力学的应用案例】河口近岸生态动力学在实际应用中具有重要价值，以下是一些应用案例：1.长江口生态系统保护与恢复：通过研究长江口生态系统结构与功能，制定合理的生态保护与恢复措施；2.黄河口湿地生态修复：分析黄河口湿地生态系统退化原因，提出针对性的生态修复方案；3.珠江口湾区水环境治理：研究珠江口湾区水环境质量变化规律，为水环境治理提供科学依据。
【我国在河口近岸生态动力学研究方面的成果与展望】我国在河口近岸生态动力学研究方面取得了显著成果，为河口区域生态保护与恢复提供了有力支撑。
河口生态系
（三）學術教育功能
♥ 由紅樹林生態系之組成分子除高等植物外尚有藻類以
及紅樹林葉片上真菌等，在動物方面包括鳥類、魚類、 節肢動物、浮游動物、底棲動物及軟體動物等，如此 高歧異度的物種組成，對於遺傳基因之保存極為重要， 而且紅樹林沼澤生態系內生產力高，養分循環迅速， 對於學術研究上具有重要之意義。
9110/life/c-3.htm←資料來源
河口生態系食物鏈之圖片
http://student.csg .tw/~91 10/life/c-3.htm ↑資料來源
紅樹林簡介
♥紅樹林著生地區：紅樹林為生長在熱帶及亞熱帶地區 之沿海潮間帶泥濘地的木本植物。 ♥主要品種：在臺灣主要的優勢種為北部地區的水筆仔、 屏東的海茄苳，而五梨跤和欖李則為較希有之族群； 其他尚有土沉香及溪口植物棋盤腳、黃槿等。 ♥特殊型態：包括胎生苗 (海茄苳沒有胎生苗) 、呼吸 根、厚質葉及排鹽構造，根系淺而廣等，以適應此種 環境。胎生苗具有間細組織，可以隨海流飄落「他鄉」 生根。 ♥功能：紅樹林生態系為高度生產力的生態系，不僅是 是魚蝦及貝類的食物來源與棲息地；也具有攔沙、防 洪、固堤、淨化水質、學術研究、教育及休閒等功能。 我們可以將紅樹林之功能分為生態、環境保護、學術 教育及經濟功能。
河口生態系簡介(二)
♥ 特性：由陸地來的物質一部分在輸送的途中經分解而為 營養鹽，最後被送到這裡。於是，河口水域通常 是富營養鹽之地區，物種組成也相當地複雜。河 口地帶受潮水來回，以及河川水量變化的影響，鹽度起伏很 大。水位定期降，底質缺氧，生物需要有特殊適應方式才能 生存。此類生態系生物種少量多，歧異度低。有機碎屑隨著 潮汐帶至臨近海域，更吸引蝦、蟹、魚及貝類等來此覓食與 繁殖。近來有人們利用河口地區的沼澤地養殖牡蠣、鹹水吳 郭魚、西施舌等，成為重要養殖場。
水域生态学15
绪 论
一.
生态学的内容、对象和目的
二、生态学的研究方法 三、生态学的分科 四、生态学发展简史 五、生态学发展趋势
一. 生态学的内容、对象和目的
1. 生态学的定义
生态学（Ecology）是研究生 物与其环境之间相互关系的科学。 而养殖水域生态学（Aquatic Ecology for Aquaculture）就 是研究养殖水域中水生生物与环 境相互关系的科学。
目的任务
生态学的目的是指导人与生物圈（既自然、 资源与环境）的协调与发展。水域生态学研究水 圈中的生物学过程，即研究水生生物个体、集群 与环境相互关系的规律，以便控制最大限度地为 人类社会谋福利。
二、 生态学的研究方法
（1）环境的测定：物理、化学、生物特性的测定， 涉及海洋学、湖沼学、水文学、气象学等测定方 法； （2）生物的研究：鉴定动、植物名称的分类技术。 野外观察，测定各类群生物的数量和生物量。生 产量测定；种群：出生率、死亡率、食性和行为 等。群落：多样性指数。 （3）统计学分析：生物的定性、数学模型、辨证 唯物主义分析等。 （4）实验生态方法：确证野外结果。室内控制环 境，只改变1~2种环境因素，即单因子或双因子 （多因子）实验。室内模拟自然环境实验，如围 隔（受控生态系）。
自古以来海洋、江河、湖泊、沼泽、池 塘等水域在供水、航运、渔业、盐业、发电 等方面给人类带来许多利益，人类在与水域 接触和利用中对水中生活的各类生物产生了 浓厚的兴趣，积累了水生生物与环境关系的 许多感性知识。在我国、印度和其他一些国 家的古籍中就记载着与水域生态有关的基本 知识，但真正从科学上对水生生物与其环境 开展研究，不过一百多年的历史。
随着生态学的发展，一些生态学家认为上述定义过 于广泛而提出了自己的看法。主要有： ⑴ 科学的自然史-英国生态学家-埃尔顿(Charles Elton, 1927)。 ⑵ 生态学是研究生物的形态、生理和行为上的适应 性的科学—前苏联-克什卡洛夫（К а ш к а р о в ， 1945）。 ⑶ 生态学是研究有机体的分布和多度的科学—澳大 利亚-安德列沃斯（Andrewartha, 1954）。 ⑷ 生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作 用的科学-加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985）. ⑸ 生态学是研究生态系统的结构与功能的科学—美 国-奥德姆（Odum, E., 1959,1971）。（生态学基础— Fundamentals of Ecology,1971 ） ⑹ 生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科 学—中国-马世骏。
河口生态学
资料一：中国沿海有1500多条江河入海。
在河口水域，径流、潮流、风浪共存，水流、泥沙运动具有很强的非恒定性，形成了有别于淡水和海洋的独特河口环境。
河口既是流域物质的归宿，又是海洋的开始。
河口是陆海相互作用的集中地带，物理、化学、生物和地质过程藕合多变，演变机制复杂，生态环境敏感脆弱。
长江口、黄河口和珠江口以及世界上许多河口地区人口稠密、社会经济发达，河口环境对所在地区社会经济的可持续发展有重要影响。
2.3外来浮游动物对河口生态系统的影响外来有害生物入侵性传播正危害着海洋生态系统的健康，引起全球性关注。
船舶排放压舱水是造成地理性隔离水体间的有害生物传播的最主要途径。
目前，对于外来有害生物的生物学和生态学研究以及对当地生态系统的影响研究较少。
河口地区常常是重要的港口，国际间船舶航行密集，加剧了有害外来生物物种的传播，对河口水域的生态平衡和居民健康造成了严重危害。
外来有害浮游动物中主要包括挠足类、水母和轮虫等，如肉食性挠足类捕食浮游动物和鱼苗，对当地河口渔业资源造成严重威胁，它们与本土生物竞争食源、传播寄生虫和病原体、甚至导致本土物种的灭绝，造成巨大的经济损失和灾难性的破坏。
20世纪70年代北美水母侵入黑海，嗜食浮游生物、鱼卵及鱼苗，给当地凤尾鱼和鲜鱼养殖业带来了灭顶之灾。
肉食性挠足Cercopagispengoi是俄罗斯Neva河口的外来浮游动物，目前已成为Neva 河口的优势物种，它改变了浮游生物食物网以及物质和能量流动，加剧了Neva河口的富营养化!53}。
目前，对外来浮游动物的研究主要集中于挠足类，微型浮游动物在过去很长时间被忽视，鉴于微型浮游动物极其重要的生态学作用，应当加强对外来微型浮游动物的研究。
我国河口地区经济发达，船舶来往众多，因此有必要加强对我国河口外来浮游动物的监测，以及评估外来浮游动物入侵对河口生态系统和渔业资源的影响，加强对外来浮游动物的种群动力学及其生态学效应的研究。
2.4大型水利工程建设对河口生态环境和浮游动物群落的影响近年来，大型水利工程的建设，在发展经济和促进社会进步的同时，也对河口生态环境造成了较大影响。
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Ecological Systems have many components that are highly
interactive A reduction in the number of components is a necessary part of the modeling procedure - can’t include everything! This is usually done using functional groups Attempt to balance simplicity with complexity Models can be evaluated based on three main properties: 1) Realism - the degree to which mathematical statements correspond to the biological concepts they are intended to represent. 2) Precision - the ability of the model to predict numerical change and mimic the data upon which the model is built 3) Generality - the breadth of applicability of the model. The number of different situations in which it can be applied.
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The mathematical system is called a Model and is an imperfect and abstract representation of the real world Systems analysis is a broad research strategy that is used as a TOOL for understanding complex processes
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Computer-simulated models permit the prediction of probable outcomes as the parameters in the model are changed, as new parameters are added, or as old ones are removed.
Systems Ecology is the application of systems analysis
procedures to ecological systems The approach is holistic - facilitates the study of the total behavior of a complex system
Systems Analysis the process of translating physical or biological
concepts about a system into a set of mathematical relationships and the manipulation of the mathematical system
A model is an abstraction or simplification of a system - a simplified version of the real world
In simplest form, models may be verbal or graphical Must be statistical or mathematical if used for prediction or dynamic change
Deterministic - models in which predicted values may be determined
exactly (i.e., chance variation is ignored). (Output constant between runs) Stochastic models are difficult to handle mathematically - deterministic models are most cl Approaches to Modeling
Compartmental Systems
Usually interested in gross dynamics of the whole ecosystem as energy processing or nutrient cycling units Ecosystems seen as consisting of compartments (or pools) of energy or nutrients
Modeling Steps
Construct a diagram or graphic model containing: a) State Variables (system variables or sets of numbers) used to represent the state or condition of the system at any one time. Usually shown as components or compartments. b) Flows (or transfer functions) representing the interactions or functional relationships between the state variables. c) Forcing Functions (or inputs) - energy inputs that drive the system d) Interaction Functions where forces and state variables interact to modify, amplify, control flows, or create new emergent state variables Parameters or Coefficients - constants in the mathematical equations Output - variable of interest (C, N, energy, etc.)
System: any phenomenon, either structural or functional, having
at least 2 separable components and some interaction between these components
The combination of subsets results in properties that are more than the simple sum of individual parts New properties emerge - called Emergent Properties
Energy Analysis Symbols
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Applies the tools of input-output economics to the flow of nutrients, energy, or other conserved materials Commonly used to make structural comparisons among different ecosystems Provide quantitative measures of cycling efficiency of both nutrients and energy in ecosystem models