項(xiàng)目名稱：多重壓力下近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出與適應(yīng)性管理的科學(xué)基礎(chǔ)首席科學(xué)家：張經(jīng) 華東師范大學(xué)起止年限：2010.9至2015.9依托部門：教育部 上海市科委二、預(yù)期目標(biāo)1. 總體目標(biāo)本項(xiàng)目將遵循中國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的總體發(fā)展目標(biāo)，即從人類活動(dòng)和氣候變化兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)我國(guó)近海海洋生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)與產(chǎn)出功能，量化其生態(tài)容納量及動(dòng)態(tài)變化，預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)的承載能力和易損性。尋求我國(guó)近海海洋可持續(xù)開發(fā)利用與資源環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展的途徑，使具有陸架特色的我國(guó)近?？沙掷m(xù)生態(tài)系統(tǒng)理論體系和多學(xué)科交叉研究隊(duì)伍進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。2五年預(yù)期目標(biāo)針對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)的功能與服務(wù)在多重壓力影響下不斷地發(fā)生變化、其所提供的食物產(chǎn)出也受到現(xiàn)有管理決策的影響的現(xiàn)實(shí)，在本項(xiàng)目中，將以生物地球化學(xué)過程對(duì)食物網(wǎng)的影響為重點(diǎn)，剖析在多重壓力下近海生態(tài)系統(tǒng)功能的變化和食物產(chǎn)出的可持續(xù)性。通過本項(xiàng)目的學(xué)科整合與持續(xù)性研究工作，提升對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)變化的預(yù)測(cè)能力，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)近海生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)食物產(chǎn)出與適應(yīng)性管理提供科學(xué)依據(jù)。其中包括： 深化對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)在多重壓力影響下可持續(xù)發(fā)展機(jī)理的認(rèn)識(shí), 提高預(yù)測(cè)能力； 在多重壓力的背景之下，剖析近海漁業(yè)在生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性前提下的適應(yīng)性管理對(duì)策； 提高海洋生態(tài)系統(tǒng)多學(xué)科交叉與整合研究隊(duì)伍的能力建設(shè)，繼續(xù)壯大和培育能積極參與國(guó)際前沿領(lǐng)域活動(dòng)的優(yōu)秀中青年學(xué)術(shù)群體； 在項(xiàng)目實(shí)施過程中，培養(yǎng)研究生50 名以上，發(fā)表科學(xué)論文150篇以上，出版學(xué)術(shù)專著或研究專輯1-2部。 通過本項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)一步豐富和完善近海生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和資料共享平臺(tái)。三、研究方案1學(xué)術(shù)思路在項(xiàng)目實(shí)施中，擬選擇長(zhǎng)江口外與東海陸架的缺氧區(qū)、山東半島的增養(yǎng)殖區(qū)為重點(diǎn)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)區(qū)域。生物地球化學(xué)研究所刻畫的物質(zhì)流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)基本組成（例如：基本物質(zhì)基礎(chǔ)與支撐功能）特點(diǎn)，它控制和調(diào)節(jié)著海洋中物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)過程（例如：營(yíng)養(yǎng)限制），支撐著海洋中的食物產(chǎn)出的數(shù)量與品質(zhì)（例如：食物網(wǎng)的物質(zhì)傳遞）。在海洋中，多重壓力對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響也將通過物質(zhì)輸運(yùn)的性質(zhì)、通量及其改變體現(xiàn)出來。相對(duì)于針對(duì)高營(yíng)養(yǎng)層次的生物學(xué)研究而言，生物地球化學(xué)過程對(duì)氣候變化的響應(yīng)更為敏感、迅速，而且其變化引起的后果貫穿于整個(gè)食物網(wǎng)中。我們將在中國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的前期發(fā)展基礎(chǔ)上，以生物地球化學(xué)過程對(duì)食物網(wǎng)的關(guān)鍵作用為研究核心，針對(duì)多重壓力對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)的食物產(chǎn)出的主導(dǎo)影響進(jìn)行深入地分析，提高預(yù)測(cè)的水平；項(xiàng)目的研究成果將為近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)食物生產(chǎn)的適應(yīng)性管理對(duì)策提供基礎(chǔ)。在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，在生物地球化學(xué)過程對(duì)全程食物網(wǎng)的作用意義上凸現(xiàn)不同的生態(tài)系統(tǒng)亞區(qū)在多重壓力下可持續(xù)發(fā)展的取向和相應(yīng)的適應(yīng)性管理問題。譬如，在長(zhǎng)江口外和東海陸架區(qū)認(rèn)識(shí)黑潮涌升與陸地徑流的變化對(duì)缺氧區(qū)形成和演化的控制作用，檢驗(yàn)缺氧同富營(yíng)養(yǎng)化在因果上的關(guān)聯(lián)和脫節(jié)，以及生物地球化學(xué)循環(huán)對(duì)水層-底棲系統(tǒng)耦合的調(diào)控機(jī)制。在近海的增養(yǎng)殖區(qū)域，認(rèn)識(shí)富營(yíng)養(yǎng)化、海洋酸化與不同的增養(yǎng)殖策略對(duì)食物網(wǎng)的關(guān)鍵種群結(jié)構(gòu)和食物產(chǎn)出的影響程度，在食物網(wǎng)不同營(yíng)養(yǎng)層次功能群的層面上分析海洋酸化和人為的“寡營(yíng)養(yǎng)化”所帶來的不可持續(xù)發(fā)展后果。為了使關(guān)鍵科學(xué)問題的多學(xué)科交叉與整合研究收到預(yù)期效果，我們將在不同的典型生態(tài)區(qū)選擇相應(yīng)的重點(diǎn)研究主題，促使各課題的研究能夠目標(biāo)集中、步調(diào)一致, 對(duì)應(yīng)“關(guān)鍵問題”聚焦“共性特點(diǎn)”研究, 使整個(gè)項(xiàng)目的研究成果能夠最大程度上體現(xiàn)國(guó)家對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)食物產(chǎn)出的重大需求，幫助產(chǎn)業(yè)界克服相關(guān)的瓶頸障礙。2技術(shù)途徑借鑒前期“973”項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，將突出生物地球化學(xué)過程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)在多重壓力下可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵支撐和調(diào)節(jié)作用；擬采用歷史資料的分析和同化、海上/野外調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、受控生態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬等技術(shù)和方法相結(jié)合的系統(tǒng)研究策略。利用歷史上的氣候資料、國(guó)際上近100年來的觀測(cè)和同化數(shù)據(jù)和我國(guó)自20世紀(jì)50年代至今的黃、東海的漁業(yè)資源、生物、地質(zhì)、化學(xué)和物理等調(diào)查與實(shí)驗(yàn)資料，豐富現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)以便開展深入地分析，進(jìn)一步刻畫黃、東海生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。運(yùn)用海洋立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和遙感資料，認(rèn)識(shí)近海中尺度過程對(duì)物理（例如：鋒面和層化）、化學(xué)與生物（例如：營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素）特征的季節(jié)性調(diào)控作用，并將相關(guān)資料進(jìn)行同化。海上觀測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查將針對(duì)不同典型生態(tài)區(qū)的重點(diǎn)研究主題分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排實(shí)施，以利項(xiàng)目的研究工作在整體上相互協(xié)調(diào)和促進(jìn)，確保研究工作的相互交叉和成果的整合。在實(shí)施中，受控生態(tài)模擬與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)將緊密結(jié)合，測(cè)定主要功能群的能量/物質(zhì)收支、轉(zhuǎn)換效率及有機(jī)物質(zhì)的降解速率；利用分子生物學(xué)、生物標(biāo)志物和同位素示蹤等先進(jìn)技術(shù)研究生物地球化學(xué)對(duì)全程食物網(wǎng)的調(diào)控作用。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，進(jìn)一步完善已有的三維水動(dòng)力數(shù)值模式，發(fā)展刻畫生物地球化學(xué)循環(huán)的模擬技術(shù)，提高預(yù)測(cè)的水平。探討基礎(chǔ)生產(chǎn)的供給功能及與生物地球化學(xué)過程的耦合機(jī)制，發(fā)展環(huán)境友好型的多元生態(tài)優(yōu)化養(yǎng)殖模式，為制定適應(yīng)近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的漁業(yè)管理措施提供支持。本項(xiàng)目的關(guān)鍵科學(xué)問題、主要研究?jī)?nèi)容與各課題之間的關(guān)系，以及預(yù)期實(shí)施目標(biāo)的概括示意框圖如下：室內(nèi)實(shí)驗(yàn)海上調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)歷史資料觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵科學(xué)問題多重壓力影響下的近海生物地球化學(xué)過程及其對(duì)典型生態(tài)系統(tǒng)功能的作用機(jī)理典型生態(tài)系統(tǒng)的資源可持續(xù)利用對(duì)多重壓力的響應(yīng)主要研究?jī)?nèi)容1：多重壓力對(duì)近海典型生態(tài)系統(tǒng)中生物地球化學(xué)循環(huán)的調(diào)控作用課題2、3適應(yīng)性管理的科學(xué)基礎(chǔ)健康、高質(zhì)、高量食物的產(chǎn)出與結(jié)構(gòu)生境質(zhì)量生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益主要研究?jī)?nèi)容2：東海陸架缺氧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的功能對(duì)多重壓力的響應(yīng)過程課題1、2、3、4、5主要研究?jī)?nèi)容3：近海典型增養(yǎng)殖區(qū)的食物生產(chǎn)對(duì)多重壓力的適應(yīng)性響應(yīng)機(jī)制課題1、3、4、5捕撈、增養(yǎng)殖、富營(yíng)養(yǎng)化等人類活動(dòng)溫度升高、海洋酸化、黑潮對(duì)陸架作用等氣候變化數(shù)值模擬與提高預(yù)測(cè)水平在項(xiàng)目實(shí)施過程中，組織和參加對(duì)東海陸架和長(zhǎng)江口鄰近海域進(jìn)行兩年，共計(jì)6個(gè)航次120天的海上調(diào)查；對(duì)山東半島增養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行10次，共計(jì)183天海上與野外實(shí)驗(yàn)工作。3創(chuàng)新點(diǎn)與特色本項(xiàng)目將在中國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展框架之下，以海洋生物地球化學(xué)對(duì)全程食物網(wǎng)的調(diào)控作用在多重壓力作用下的時(shí)、空變化為研究主線，剖析多重壓力對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出的制約。因此，本項(xiàng)目在海洋科學(xué)的基礎(chǔ)研究前沿領(lǐng)域和為國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)等兩個(gè)方面均具有明顯的特色。在地球系統(tǒng)科學(xué)的框架下，以海洋生物地球化學(xué)與食物網(wǎng)相互作用為主線研究生態(tài)系統(tǒng)在多重壓力下的可持續(xù)性，乃是國(guó)際IGBP計(jì)劃關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一，在國(guó)際學(xué)術(shù)舞臺(tái)上是一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。本項(xiàng)目在陸架邊緣海切入上述主題并開展多學(xué)科整合研究，對(duì)世界上其它地區(qū)的相關(guān)工作具有推動(dòng)作用。在本項(xiàng)目中，將多重壓力下近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出同實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)水平的管理有機(jī)地結(jié)合起來，研究成果也將直接服務(wù)于國(guó)家中、長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略中對(duì)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)海洋食物產(chǎn)出的管理體系建設(shè)的需求。本項(xiàng)目的實(shí)施將進(jìn)一步促進(jìn)中國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究在世界學(xué)科的前沿領(lǐng)域發(fā)展，亦將提升物理、生物、化學(xué)、漁業(yè)海洋學(xué)諸學(xué)科之間的交叉與整合研究水平，為新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)和新技術(shù)的建立提供了發(fā)展平臺(tái)。本項(xiàng)目在實(shí)施過程中，也將為培養(yǎng)具有多學(xué)科交叉和整合研究能力的青年科學(xué)家提供教育、訓(xùn)練和成長(zhǎng)的良好環(huán)境，使之適應(yīng)21世紀(jì)全球變化科學(xué)和可持續(xù)科學(xué)發(fā)展的需要，并為其積極地參與國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。通過這樣的方式，我國(guó)在海洋相關(guān)學(xué)科的“能力建設(shè)”水平也將獲得整體的提升。4可行性分析在本項(xiàng)目提出之前，中國(guó)海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究已經(jīng)走過了15個(gè)年頭。期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也發(fā)展出良好的國(guó)際學(xué)科背景以及業(yè)己形成的研究梯隊(duì)，為在本項(xiàng)目中取得突破提供了人員和技術(shù)保障。本項(xiàng)目的實(shí)施具有扎實(shí)的前期工作基礎(chǔ)、學(xué)科發(fā)展的學(xué)術(shù)思想也不斷得到凝練和提升，并將進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)在國(guó)際海洋生態(tài)系統(tǒng)前沿研究領(lǐng)域的影響。我國(guó)是世界上較早地開展“海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)”研究的國(guó)家之一，并且在早期就注意到生物地球化學(xué)過程在海洋可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用。在前15年的發(fā)展歷程中，“生源要素的循環(huán)和更新”一直被列為海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的關(guān)鍵科學(xué)問題之一，為在我國(guó)將GLOBEC與IMBER兩大科學(xué)計(jì)劃的整合鋪平了道路。在多年來海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究工作基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目對(duì)多重壓力下海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出及其適應(yīng)性管理所涉及的科學(xué)內(nèi)涵比較明確。在第228次、305次、362次香山科學(xué)會(huì)議上，立足于國(guó)家需求，指出氣候與人類活動(dòng)的聯(lián)合作用（亦即：多重壓力）對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響具有復(fù)雜和不確定性的特點(diǎn)，進(jìn)一步明確了近海生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)與生物地球化學(xué)相互作用的關(guān)鍵科學(xué)問題。經(jīng)過15年的努力，我國(guó)已經(jīng)在海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的領(lǐng)域形成了一支以中、青年學(xué)者為主體且穩(wěn)定的研究隊(duì)伍。其中，35歲以下的青年學(xué)生和研究人員業(yè)已不斷地成長(zhǎng)，成為學(xué)術(shù)研究的新鮮血液。另外，研究團(tuán)隊(duì)本身在學(xué)科之間的交叉、滲透和融合等方面的優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)的研究隊(duì)伍中也十分明顯。近年來，本項(xiàng)目的骨干成員分別在國(guó)際SCOR、IGBP-GLOBEC和IGBP-IMBER的科學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、工作組和區(qū)域委員會(huì)任職，對(duì)國(guó)際上的相關(guān)研究和學(xué)術(shù)進(jìn)展具有深刻了解和直接參與。在本項(xiàng)目的提出、設(shè)計(jì)和前期準(zhǔn)備過程中也獲得國(guó)際學(xué)術(shù)界的積極支持，這將有助于本項(xiàng)目的實(shí)施與國(guó)際學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展保持同步。四、年度計(jì)劃研究?jī)?nèi)容預(yù)期目標(biāo)第一年數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)：1. 系統(tǒng)收集和研究歷史資料與已有成果；在充分研討的基礎(chǔ)上，各課題根據(jù)項(xiàng)目的科學(xué)問題提出自己的理論假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；制定海上調(diào)查實(shí)施方案。2. 針對(duì)研究?jī)?nèi)容和科學(xué)問題，召開相關(guān)研討會(huì)3. 對(duì)長(zhǎng)江口、東海陸架等典型生態(tài)區(qū)進(jìn)行三個(gè)航次多學(xué)科綜合調(diào)查，總計(jì)調(diào)查天數(shù)約六十天；在5、8月對(duì)增殖區(qū)開展共計(jì)兩次專項(xiàng)調(diào)查，在8、11月開展對(duì)養(yǎng)殖區(qū)的共兩次專項(xiàng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)；若需要，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)受控實(shí)驗(yàn)。4. 實(shí)施項(xiàng)目管理、信息網(wǎng)站和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)。1. 明確現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和受控實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施方案。2. 基本完成歷史資料的整理和初步分析。3. 完成典型生態(tài)區(qū)和增、養(yǎng)殖區(qū)首年度現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和早期開展航次的樣品分析和數(shù)據(jù)處理工作。4. 完成項(xiàng)目網(wǎng)站和數(shù)據(jù)平臺(tái)框架建設(shè)。5. 實(shí)現(xiàn)第1航次調(diào)查數(shù)據(jù)、資料的網(wǎng)上共享。第二年數(shù)據(jù)采集、研究分析與階段性總結(jié)：1. 繼續(xù)在5、8月對(duì)增殖區(qū)開展共計(jì)兩次的專項(xiàng)調(diào)查；在2、5月對(duì)養(yǎng)殖區(qū)開展共計(jì)兩次專項(xiàng)調(diào)查；若需要，繼續(xù)進(jìn)行受控實(shí)驗(yàn)。2. 整理和分析典型生態(tài)區(qū)的3航次數(shù)據(jù)結(jié)果；根據(jù)海上調(diào)查和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史資料，進(jìn)行階段性綜合分析；進(jìn)行專題研討和多學(xué)科交叉討論。3. 完善網(wǎng)站和數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)。4. 對(duì)前兩年研究工作進(jìn)行階段性總結(jié)。5. 主辦1次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議；如果需要，召開相關(guān)研討會(huì)。1. 項(xiàng)目網(wǎng)站正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)已有數(shù)據(jù)的共享。2. 在前兩年，完成對(duì)增、養(yǎng)殖區(qū)各四次的專項(xiàng)調(diào)查；對(duì)典型生態(tài)區(qū)（長(zhǎng)江口、東海陸架）共計(jì)三次的多學(xué)科調(diào)查。3. 完成典型生態(tài)區(qū)航次樣品的分析和相關(guān)數(shù)據(jù)處理。4. 完成階段性研究成果總結(jié)；提出完成項(xiàng)目研究目標(biāo)的初步框架。5. 發(fā)表論文40篇以上。6. 通過中期評(píng)估。第三年檢驗(yàn)補(bǔ)充與過程研究：1. 根據(jù)中期評(píng)估結(jié)果與專家意見，研討和調(diào)整后續(xù)工作。2. 對(duì)長(zhǎng)江口、東海陸架等典型生態(tài)區(qū)進(jìn)行三次現(xiàn)場(chǎng)多學(xué)科綜合調(diào)查；對(duì)增、養(yǎng)殖區(qū)分別進(jìn)行四次專項(xiàng)調(diào)查；進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)受控實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3. 召開相關(guān)研討會(huì)。1. 完成大部分典型生態(tài)區(qū)和增、養(yǎng)殖區(qū)現(xiàn)場(chǎng)多學(xué)科綜合研究數(shù)據(jù)采集和樣品分析；2. 進(jìn)一步完善和充實(shí)數(shù)據(jù)共享3. 圍繞主題，初步探討多重壓力下我國(guó)典型生態(tài)區(qū)和增、養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出的重要過程與關(guān)鍵機(jī)制。第四年機(jī)理與建模研究：1. 分別開展兩次增、養(yǎng)殖區(qū)的專項(xiàng)調(diào)查。2. 圍繞多重壓力對(duì)生物地球化學(xué)過程調(diào)控、缺氧區(qū)對(duì)多重壓力的響應(yīng)、增、養(yǎng)殖區(qū)對(duì)多重壓力的反饋等方面，圍繞項(xiàng)目主題進(jìn)行研究，以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和已有知識(shí)為基礎(chǔ)開展相關(guān)過程建模研究。3. 主辦一次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議；如果需要，召開相關(guān)研討會(huì)。1. 基本認(rèn)知多重壓力對(duì)近海典型生態(tài)系統(tǒng)中生物地球化學(xué)循環(huán)的調(diào)控作用。2. 基本認(rèn)知東海陸架缺氧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的功能對(duì)多重壓力的響應(yīng)過程。3. 基本認(rèn)知近海增、養(yǎng)殖區(qū)的食物生產(chǎn)對(duì)多重壓力的適應(yīng)性響應(yīng)機(jī)制第五年系統(tǒng)集成與整合研究：1. 圍繞多重壓力下近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)產(chǎn)出與適應(yīng)性管理，針對(duì)多重壓力對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出的影響進(jìn)行深入研究，積極進(jìn)行系統(tǒng)的集成與整合研究，探求和對(duì)比各研究主題之間的聯(lián)系；完善相關(guān)預(yù)測(cè)模型。2. 根據(jù)需要召開研討會(huì)與報(bào)告會(huì)；組織對(duì)課題的驗(yàn)收與結(jié)題。1. 以生物地球化學(xué)過程對(duì)食物網(wǎng)的關(guān)鍵作用為核心，為回答“多重壓力影響下近海生物地球化學(xué)過程及其對(duì)典型生態(tài)系統(tǒng)功能的作用機(jī)理”和“典型生態(tài)系統(tǒng)的資源可持續(xù)利用對(duì)多重壓力的響應(yīng)”兩個(gè)重大問題提供科學(xué)基礎(chǔ)與依據(jù)。2. 發(fā)表論文150篇；出版專著或研究專輯1-2部；培養(yǎng)研究生50名以上；完成項(xiàng)目目標(biāo)。一、研究?jī)?nèi)容本項(xiàng)目擬以國(guó)家對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展的重大需求為導(dǎo)向，以生物地球化學(xué)過程對(duì)多重壓力下的響應(yīng)為主線，聚焦于近海生態(tài)系統(tǒng)中可持續(xù)產(chǎn)出與適應(yīng)性管理的科學(xué)基礎(chǔ)研究。圍繞上述的關(guān)鍵科學(xué)問題，擬開展以下幾個(gè)方面的研究工作。1.多重壓力對(duì)近海典型生態(tài)系統(tǒng)中生物地球化學(xué)循環(huán)的調(diào)控作用黑潮和陸地徑流（注：以長(zhǎng)江為主）是黃、東海的生源要素的主要供給者。除了影響黃、東海的水文要素格局與變異之外，它們攜帶的生源要素與痕量物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)具有差異，在近海生態(tài)系統(tǒng)演變過程中扮演不同的角色。在過去140多年中，黃、東海先后經(jīng)歷了4個(gè)氣候模態(tài)，其中較為顯著的是從20世紀(jì)40-70年代的變冷趨勢(shì)轉(zhuǎn)變至20世紀(jì)70年代后至今的變暖趨勢(shì)。這一地區(qū)的人類活動(dòng)不僅包括近岸的圍墾、養(yǎng)殖與海域的過度捕撈，來自陸地的淡水徑流與其營(yíng)養(yǎng)鹽組成在近幾十年也發(fā)生了很大的改變。建議的主要研究?jī)?nèi)容為： 黃、東海陸架的生境（包括：溫度、鹽度、環(huán)流，生源要素和痕量元素等）的年際和年代際時(shí)空變化的特征， 鋒面、躍層和水團(tuán)等的時(shí)空變化對(duì)典型生態(tài)系統(tǒng)（即：缺氧區(qū)與山東半島增養(yǎng)殖區(qū)）的水文結(jié)構(gòu)和生境演變的影響， 黑潮和長(zhǎng)江徑流的變化對(duì)化學(xué)元素在典型生態(tài)系統(tǒng)中遷移、周轉(zhuǎn)與更新的調(diào)控作用。2.東海陸架缺氧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的功能對(duì)多重壓力的響應(yīng)過程發(fā)育于東海內(nèi)、中陸架的缺氧區(qū)具有明顯的季節(jié)性與年際變化特點(diǎn)，并且在過去的50年中具有逐漸加劇的趨勢(shì)。認(rèn)識(shí)缺氧區(qū)生境的變化以及生源要素與痕量元素循環(huán)的復(fù)雜機(jī)制對(duì)于理解這一地區(qū)的食物網(wǎng)的組成和結(jié)構(gòu)、底棲與水層系統(tǒng)的相互作用具有關(guān)鍵的價(jià)值，也是認(rèn)知缺氧對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的功能和食物產(chǎn)出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建議主要的研究?jī)?nèi)容包括： 缺氧區(qū)生物代謝和氧化-還原過程對(duì)生源要素循環(huán)的控制， 缺氧過程對(duì)近海大氣與開闊海洋產(chǎn)生的反饋， 缺氧現(xiàn)象對(duì)東海陸架食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的影響。3.近海典型增養(yǎng)殖區(qū)的食物生產(chǎn)對(duì)多重壓力的適應(yīng)性響應(yīng)機(jī)制自2006年起，我國(guó)成為世界上第一個(gè)海水養(yǎng)殖高于捕撈產(chǎn)量的國(guó)家，并且增養(yǎng)殖在今后將很大程度上彌補(bǔ)捕撈產(chǎn)量的不足，并克服后者帶來的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。然而，大規(guī)模的增養(yǎng)殖活動(dòng)導(dǎo)致了海域的基礎(chǔ)生產(chǎn)下降、生物多樣性降低，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的改變已經(jīng)影響近?？沙掷m(xù)性的食物產(chǎn)出。建議的研究?jī)?nèi)容包括： 典型養(yǎng)殖系統(tǒng)中生源要素循環(huán)時(shí)空變化的關(guān)鍵機(jī)理和過程， 典型增養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生產(chǎn)對(duì)增養(yǎng)殖活動(dòng)的響應(yīng)， 捕撈與增殖放流對(duì)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出功能的作用， 漁業(yè)活動(dòng)在生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性前提下的適應(yīng)性管理對(duì)策。