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項(xiàng)目名稱： 海洋多種生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)過程及其資源環(huán)境效應(yīng)
推薦單位： 國家海洋局
項(xiàng)目簡介： 項(xiàng)目所屬科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域
海洋初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)過程是海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、生物地球化學(xué)、碳循環(huán)和全球變化、海洋環(huán)境與生物資源可持續(xù)發(fā)展研究的重要課題，屬海洋生態(tài)學(xué)前沿與核心領(lǐng)域。
主要研究內(nèi)容
1. 從我國海岸帶、陸架到深海和南極大洋，多種海洋生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)時(shí)空格局的動(dòng)態(tài)變化及其調(diào)控過程的物理-化學(xué)-生物耦合機(jī)制；
2. 不同海洋生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)過程變化所產(chǎn)生的生物資源和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，特別是我國長江和珠江大河口、沿岸上升流區(qū)、南海中尺度渦、南大洋重要水團(tuán)交匯區(qū)等高生產(chǎn)力所形成的漁場、赤潮多發(fā)區(qū)、底部缺氧區(qū)、磷蝦索餌場等重要資源與環(huán)境效應(yīng)；
3. 不同類型浮游植物在初級(jí)生產(chǎn)過程中的生態(tài)生理特征與調(diào)控機(jī)制，包括浮游植物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空格局和演替機(jī)制，微型和微微型光合生物對(duì)初級(jí)生產(chǎn)貢獻(xiàn)的時(shí)空變化及其調(diào)控機(jī)制；
4. 相關(guān)觀測和研究技術(shù)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新，特別是浮游植物生物量和水團(tuán)結(jié)構(gòu)的多種衛(wèi)星遙感觀測分析技術(shù)、浮游植物細(xì)胞體積和碳生物量標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法等。
科學(xué)價(jià)值
通過對(duì)不同生境和不同自然地理區(qū)海域的多種生態(tài)系統(tǒng)浮游植物初級(jí)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)深入觀測研究，獲得諸多發(fā)現(xiàn)，揭示諸多自然規(guī)律，積累了豐富科學(xué)資料�；久逯袊：铜h(huán)南極海大、中尺度海域初級(jí)生產(chǎn)力分布特征，取得了較系統(tǒng)的創(chuàng)新成果，為我國該領(lǐng)域的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為確立我國在該科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)有的國際地位做出重要貢獻(xiàn)。研究成果為海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及碳循環(huán)與全球變化研究提供了重要科學(xué)基礎(chǔ)，也為海洋生物資源管理及生態(tài)環(huán)境災(zāi)害的防治提供重要科學(xué)依據(jù)。
同行引用評(píng)價(jià)情況
項(xiàng)目成果被國際海洋學(xué)術(shù)界廣泛引用，并得到高度評(píng)價(jià)，一些重要觀點(diǎn)和方法創(chuàng)新已得到國際同行普遍認(rèn)可和推廣。
本成果包括有關(guān)本項(xiàng)目主題的論文二百余篇，經(jīng)檢索，其中45篇被SCI-E收錄，56篇被CSCD收錄；51篇被SCI-E收錄論文他人引用401次，161篇論文被CSCD收錄論文他人引用271次。
主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)： 1、核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：
1) 揭示河口鋒對(duì)河口生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力過程的關(guān)鍵控制作用。首次發(fā)現(xiàn)并通過遙感觀測證實(shí)長江口外初級(jí)生產(chǎn)力峰值區(qū)的存在，其形成機(jī)制在于光和營養(yǎng)鹽的最佳權(quán)衡。系統(tǒng)確認(rèn)磷為珠江口浮游植物的主要限制性營養(yǎng)元素，并首次發(fā)現(xiàn)從珠江口到南海深海區(qū)營養(yǎng)鹽從磷限制向氮限制的空間變化特征；揭示季風(fēng)對(duì)珠江口營養(yǎng)鹽格局和浮游植物生物量和生產(chǎn)力變化的重要控制作用。(海洋科學(xué)/代表性論文2,4,6,7,9)
2）首次闡明南海大尺度海域浮游植物生產(chǎn)力的物理－生物海洋學(xué)耦合過程及其對(duì)季風(fēng)的響應(yīng)，揭示季風(fēng)－環(huán)流－營養(yǎng)鹽－浮游植物系統(tǒng)中前者對(duì)后者的驅(qū)動(dòng)和后者對(duì)前者的響應(yīng)。發(fā)現(xiàn)并詳盡闡明中尺度渦－冷渦與暖池的分布格局和生態(tài)學(xué)效應(yīng)，深刻揭示南海生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)過程的時(shí)空格局及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制。(海洋科學(xué)/代表性論文1)
3）首次系統(tǒng)闡明我國黃、東海初級(jí)生產(chǎn)力的時(shí)空格局和調(diào)控機(jī)制，并首次對(duì)海域各水團(tuán)對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)及漁產(chǎn)力做出評(píng)估，發(fā)現(xiàn)高生產(chǎn)力多出現(xiàn)在躍層附近和水團(tuán)交匯處的重要規(guī)律；揭示浙江沿岸上升流區(qū)初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)過程與機(jī)制，發(fā)現(xiàn)上升流中心出現(xiàn)初級(jí)生產(chǎn)力最大值，并導(dǎo)致中心漁場的形成。(海洋科學(xué)/代表性論文5,8)
4）在國際上率先開展大尺度的環(huán)南極海域初級(jí)生產(chǎn)過程的觀測研究，揭示南大洋各洋區(qū)浮游植物群落和生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)的差異，揭示生態(tài)系食物網(wǎng)關(guān)鍵種-南極磷蝦主要索餌場與棲息地的形成機(jī)制：威德爾環(huán)流和島群效應(yīng)提供豐富營養(yǎng)鹽，造成浮游植物的旺發(fā)。(海洋科學(xué)/代表性論文3)
5) 對(duì)海洋初級(jí)生產(chǎn)力的觀測技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了一系列改進(jìn)和創(chuàng)新。其中在我國率先將水色和水溫遙感觀測結(jié)合與互補(bǔ)進(jìn)行水團(tuán)結(jié)構(gòu)和浮游植物生態(tài)分布特征的判定，解決了單一遙感研究海洋學(xué)問題分辨率不足的問題，為遙感技術(shù)在生物海洋學(xué)研究的應(yīng)用提供了一個(gè)范例；建立了浮游植物細(xì)胞體積標(biāo)準(zhǔn)化測量和測算方法，為浮游植物細(xì)胞碳生物量簡化和較準(zhǔn)確計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。(海洋科學(xué)/代表性論文4,10)
2、其他重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：1) 發(fā)現(xiàn)季風(fēng)對(duì)于影響浮游植物水華爆發(fā)的海洋學(xué)和生態(tài)學(xué)條件的構(gòu)建起著關(guān)鍵作用,甚至超過陸源營養(yǎng)鹽輸入對(duì)水華的潛在激發(fā)，提出水華發(fā)生的新觀點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的"富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻華發(fā)生"觀點(diǎn)的不足。(海洋科學(xué)/代表性論文9)
2) 發(fā)現(xiàn)并揭示大尺度海域營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致浮游植物群落演替及其機(jī)制。在南海由于磷的消耗導(dǎo)致浮游植物優(yōu)勢(shì)種從硅藻向甲藻和藍(lán)藻演替；在南印度洋自南極經(jīng)亞南極至亞熱帶水域其優(yōu)勢(shì)種類與豐度由硅藻向甲藻演替，其成因源于營養(yǎng)鹽特別是硅的限制。(海洋科學(xué)/代表性論文1,3)
3) 發(fā)現(xiàn)粒級(jí)最小的初級(jí)生產(chǎn)者-微微型光合浮游生物對(duì)南海浮游植物生物量和生產(chǎn)力、特別是對(duì)次表層葉綠素a極大值具有最大貢獻(xiàn),明確了該類生物在南海生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中的重要地位。(海洋科學(xué)/代表性論文1)
主要完成人： 寧修仁
對(duì)核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)之1―首次現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)并用遙感證實(shí)長江口外初級(jí)生產(chǎn)力峰區(qū)的存在，揭示其成因和資源與環(huán)境效應(yīng)"；之2―揭示南海季風(fēng)－環(huán)流－營養(yǎng)鹽－浮游植物系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)關(guān)系和中尺度渦的分布格局及其生態(tài)學(xué)效應(yīng)；之3―首次系統(tǒng)觀測闡明黃、東海初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空格局與調(diào)控機(jī)制；揭示浙江沿岸上升流區(qū)初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力學(xué)過程與機(jī)制；之4―首次發(fā)現(xiàn)南大洋各洋區(qū)浮游植物群落和生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)的差異，揭示浮游植物的演替機(jī)制和最重要磷蝦索餌場的形成機(jī)制；之5中―將水色和水溫遙感觀測結(jié)合與互補(bǔ)進(jìn)行水團(tuán)結(jié)構(gòu)和浮游植物時(shí)空分布的判定；其他重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)之2和3等均做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
本人在該項(xiàng)目研究中的工作量約占本人工作量的85％。
殷克東
1. "主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)"第一項(xiàng)中關(guān)于珠江河口營養(yǎng)鹽動(dòng)力學(xué)及其對(duì)沿岸帶生態(tài)環(huán)境的影響，即揭示珠江河口鋒對(duì)沿岸帶初級(jí)生產(chǎn)動(dòng)力過程的關(guān)鍵控制作用，系統(tǒng)確認(rèn)磷為影響浮游植物增長的主要限制性營養(yǎng)鹽，并首次發(fā)現(xiàn)從珠江口到南海深海區(qū)營養(yǎng)鹽從磷限制向氮限制的空間變化特征；
2. "其他重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)"中第一項(xiàng)關(guān)于季風(fēng)對(duì)于影響浮游植物水華爆發(fā)的海洋學(xué)和海洋生態(tài)學(xué)條件起著至關(guān)重要的作用，提出了這些水華發(fā)生機(jī)制的新觀點(diǎn)。
本人在該項(xiàng)目研究中的工作量約占本人工作量的80％。
孫軍
本人對(duì)核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)之5中"浮游植物細(xì)胞體積標(biāo)準(zhǔn)化測量和測算方法的建立"做出了創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，即通過對(duì)中國近海浮游植物細(xì)胞體積的標(biāo)準(zhǔn)化測算和細(xì)胞碳生物量估算，為本項(xiàng)目提供海洋初級(jí)生產(chǎn)過程研究的基礎(chǔ)參數(shù)。該研究成果已被國際同行廣泛認(rèn)可和采用。
本人在該項(xiàng)目研究中的工作量約占本人工作量的70％。
劉子琳
對(duì)核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)之3中"首次系統(tǒng)觀測研究我國黃、東海大尺度海域的初級(jí)生產(chǎn)力及其季節(jié)變化"，和"浙江沿岸上升流區(qū)初級(jí)生產(chǎn)過程觀測研究"做出部分創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
本人在該項(xiàng)目研究中的工作量約占本人工作量的70％。
劉誠剛
通過本人承擔(dān)的南海大尺度海域浮游植物生態(tài)首次系統(tǒng)觀測研究的數(shù)據(jù)、圖像處理和分析工作，為第二核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn)中南海中尺度渦及其生態(tài)學(xué)效應(yīng)的判定做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。
本人在該項(xiàng)目研究中的工作量約占本人工作量的80％。
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