近海與海岸帶的生態調控與環境治理 宋金明 9787030740403 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《近海與海岸帶的生態調控與環境治理》是中國科學院戰略性先導科技專項「美麗中國生態文明建設科技工程」項目 5的部分研究成果總結。《近海與海岸帶的生態調控與環境治理》從陸源污染物入海的控制、海岸帶受損生態系統的恢復與修復、海洋生態環境災害的綜合防控、基於生態系統優化的海洋生物資源增效、近海健康與生態系統承載力評估及沿海產業戰略布局五個方面闡述了近海與海岸帶生態環境治理的理論、技術及裝備研發的重要進展。

精彩書評
我國第一部海岸帶-近海生態環境調控治理技術的研發專著。

目錄

目錄
第一章美麗海洋建設概述 1
第一節美麗海洋建設——近海與海岸帶生態調控和環境治理的思路 1
一、基於陸海一體化思路，減少陸源污染物的入海 2
二、實施海岸帶修複發揮其生態功能，進一步降低陸源污染水平 4
三、應用生態環境調控技術，實現可持續利用海洋資源環境 6
第二節美麗海洋建設的必要性與任務 8
一、近海與海岸帶的狀況與美麗海洋不相適應 9
二、近海與海岸帶可持續發展的國內外趨勢 10
三、「近海與海岸帶環境綜合治理及生態調控技術和示範」的任務及目標 12
第三節美麗海洋建設的重要研發進展 13
一、陸源入海污染物控制與技術示範 13
二、海岸帶污染物減排技術集成與應用示範 14
三、近海生態災害防控與生物資源提質增效技術及示範 18
四、近海生態系統承載力評估、情景分析與戰略布局 22
第二章陸源污染物入海的控制 23
第一節海岸帶工農業格局及污染物入海防控 23
一、黃河三角洲工農業污染時空分佈數據集構建 23
二、土壤田塊尺度硝態氮的輸移過程 30
三、區域尺度——黃河三角洲汛期土壤硝態氮的輸移過程 34
四、分區面源污染物輸出特徵與土地利用結構的關係 41
五、農田施氮閾值及硝態氮減排潛力 48
六、區域面源污染負荷估算 57
第二節農業系統優化與污染物減排技術集成示範 62
一、黃河三角洲地區東營水土氣資源與農業生產結構及肥料利用 62
二、基於無人機遙感的濱海鹽鹼地土壤空間異質性分析與作物光譜指數響應脅迫診斷 69
三、黃河三角洲 CYGNSS土壤鹽分的反演 80
四、陸源水產養殖污染物識別、減排與處置方法 91
五、土壤微生物對鹽鹼地土壤肥力的提升及驅動機制 112
六、高效共生菌接種田菁修復濱海鹽漬土壤 117
第三節沿海村鎮污染物減排與資源化利用關鍵技術研發和示範 119
一、黃河三角洲地區東營面源污染治理情況研究與減排技術研發 119
二、黃河三角洲近海村鎮廢棄物對環境的影響及其管控策略 132
三、沿海地區農業廢棄物無害化與資源化循環利用技術和機制 152
第四節針對典型污染物的近海工程安全保障技術與示範 169
一、典型污染物對近海工程安全的影響 169
二、基於材料光催化特性的海洋工程安全保障技術研發 198
第三章海岸帶受損生態系統的恢復與修復 244
第一節受損濱海濕地生態修復技術研發與示範 244
一、紅樹植物抗污特徵與紅樹林污染修復物種篩選 244
二、耐熱紅樹植物篩選與生理分子機制 254
三、紅樹植物對潮汐淹水的耐受機制 260
四、紅樹林生態修復技術與示範 264
第二節健康濱海濕地構建關鍵技術與工程示範 269
一、黃河三角洲濱海濕地時空演變特徵與健康濱海濕地構建 269
二、黃河三角洲自然濕地典型生物群落變化與調控 325
第三節濱海黑臭河道污染防治關鍵技術與工程示範 340
一、濱海水體及沉積物污染要素環境行為的識別 340
二、濱海污染水體及沉積物修復關鍵技術的構建 364
第四章海洋生態環境災害的綜合防控 392
第一節致災水母類和棘皮類種群變動的關鍵過程及災害防控 392
一、致災水母微小個體的特異基因表達譜構建 392
二、致災水母幼體早期生活史階段發源區調查 397
三、致災水母幼體防控技術研究 401
四、海洋酸化和銅離子對致災水母幼體的生理影響 426
五、棘皮類種群變動特徵與生態災害 439
第二節多源性有害藻華形成的關鍵過程與災害防控 464
一、多源性有害藻華形成特徵 464
二、南黃海綠潮的關鍵過程及預測防控 469
三、藻華物種的多樣性及其生物地理分佈特徵 474
四、藻華物種的環境適應性特徵與暴發生物學機制研究 477
五、多源性藻華物種的種間競爭機制 488
第三節近海典型環境災害的監測評估與防控示範 491
一、典型增養殖海域低氧生消過程及其生態效應 491
二、潮汐能增氧裝置研製與工程化示範 528
三、低氧區沉積生境的微生物修復技術研發 550
四、近海典型海域微塑料污染特徵與源解析 568
第四節近海潛在致災生物的暴發風險與災害防控 581
一、生態系統的長期變化特徵 581
二、潛在致災底棲生物的調查與篩選 594
三、關鍵功能群海膽類在海藻床的分佈及其種群變動影響因素 616
第五章基於生態系統優化的海洋生物資源增效 624
第一節近海環境修復和資源增效的營養鹽調控技術與示範 624
一、近海環境修復和資源增效的營養鹽調控的意義 624
二、近海環境修復和資源增效的營養鹽調控的重要過程 628
三、近海環境修復和資源增效的營養鹽調控技術的研發與示範 651
第二節服務於「美麗海洋」的生物調控技術與示範 670
一、萊州灣與渤海灣牡蠣資源狀況和生物技術調控 670
二、牡蠣礁修復技術研發與新型牡蠣生態礁體構建 681
三、萊州灣西南灘涂貝類養殖區菲律賓蛤仔養殖模式構建 721
四、基於桑溝灣生物資源承載力評估的生物調控策略 733
第六章近海健康與生態系統承載力評估及沿海產業戰略布局 745
第一節近海環境健康評估 745
一、生態系統健康與海洋健康評價 745
二、近海健康「雙核」評價體系的構建 764
三、海洋健康「雙核」評價體系的應用——以渤海和煙台近海為例 773
四、控制近海海洋健康的關鍵過程 1——氮的遷移轉化過程 790
五、控制近海海洋健康的關鍵過程 2——有機碳的循環過程 800
第二節近海生態系統承載力評估 814
一、近海生態系統承載力評估的意義與目標 814
二、近海生態系統承載力評估的過程分析 817
三、近海生態系統承載力的評估——以桑溝灣為例 830
第三節中國近海未來發展戰略布局與系統解決方案 861
一、近海自然資源環境及海洋產業發展——以威海為例 861
二、萊州灣鹽滷資源與鹽滷產業 869
三、黃河三角洲海洋生態、資源、科技與產業發展布局——以東營為例 878
四、中國近海與海岸帶海洋產業戰略布局 887
參考文獻898

精彩書摘
第一章 美麗海洋建設概述
2012年11 月，黨的十八大報告提出，把生態文明建設放在突出地位，融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程，努力建設美麗中國，實現中華民族永續發展。這是「美麗中國」概念的首次提出，「美麗中國」是生態文明建設的奮鬥目標。建設「美麗中國」，就是要實現人與自然的和諧統一，生態環境健康可持續的發展。
海洋是資源的寶庫，是高質量發展的戰略要地。海洋保有地球上90% 的水資源，每年可為人類提供30 億t水產品，占人類食品總量的30% 左右，蘊藏的海洋石油和天然氣的可采儲量分別佔地球總量的45% 和50% 左右。海洋、森林和濕地是地球上的三大生態系統，據估算，每平方千米海洋為人類提供的生態服務價值為近6萬美元/年。健康的海洋是人類社會可持續發展的基礎。近年來，海洋災害加劇、生物生產能力下降、生境破碎、生物資源和生物多樣性衰退等，給人類可持續發展帶來嚴重威脅，加強海洋生態保護修復迫在眉睫。
我國是同時擁有陸地與海洋的大國，既是一個陸地大國也是一個海洋大國，海洋國土面積約300萬km2，僅大陸海岸線就長達1 84萬km，陸地與海洋密不可分，海岸帶區域在我國社會經濟發展中佔據極為重要的地位，是我國經濟最發達、對外開放程度最高、人口最密集的區域，是實施海洋強國戰略的主要區域，也是保護沿海地區生態安全的重要屏障，同時中國近海是我國港航交通運輸、油氣開發、食品資源獲取和旅遊等重大產業的源地與基礎，因此，美麗海洋建設是美麗中國建設極為重要的組成部分。
從歷史上看，世界上的陸海複合型國家如果只偏重一隅，即使能取得一定的成就也終究會被超越。陸地與海洋絕不是兩個截然不同的舞台，它們二者是相互聯繫、相互影響、相互決定的。在這種背景下，中國的全面發展特別是高質量發展是離不開陸海兩域的。因此，全面而深刻地處理陸地與海洋間彼此對立又相互統一的複雜關係，以深邃長遠的戰略眼光解決陸海分離的地緣困境，堅持陸海統籌、海洋強國的發展戰略，平衡好、協調好、建設好21 世紀新型的陸第一系，是維護我國國家權益與國際地位的基礎，所以，實現中華民族偉大復興就必須建設海洋強國。
第一節 美麗海洋建設——近海與海岸帶生態調控和環境治理的思路
美麗海洋建設的實質是在最大限度地保持海洋的自然屬性基礎上最大限度地利用海洋，實現人海的和諧發展，使海洋與社會得到永續發展。要實現這一目的，首要的任務是減少陸源污染物的入海，降低來自陸地的污染水平，其次，在海岸帶區域實施進一步的污染降低 / 減緩措施，發揮海岸帶的生態功能，最後，要盡量避免海洋本身的污染，實施海洋生態的調控，實現海洋自身的可持續發展。
一、基於陸海一體化思路，減少陸源污染物的入海
無須忌言，近海的污染主要來源於陸源排放。要實現海洋的可持續發展，必須卡住陸源污染物入海這一關鍵源頭，從根本上減少來自陸地的污染物量和污染水平，所以，陸海統籌、陸海一體化的指導思想和實施策略是美麗海洋建設的根本。海洋的問題大多源於陸地，海洋的問題也影響著陸地。因此，應加強入海河流、排污口的綜合整治，從源頭上控制入海污染物的排放，改善海洋水質；加強港口、養殖區、海上作業平台的污染防控，防止海洋開發利用和污染降低陸域環境質量；調整海岸線及其兩側的開發利用布局，防止陸海相互影響；打通和建設生態廊道，使陸海生物有序遷移；提高海洋資源開發利用水平，引領帶動「向海經濟」的高質量發展。
進入21 世紀以來，海洋的重要性與日俱增。可以說，陸海統籌對海洋強國的建設起到了戰略引領作用。近年來經濟的快速發展、頻繁的人類活動已經給生態環境帶來了前所未有的巨大挑戰。堅持以陸海統籌為指導思想，堅持發展高效、環保的海洋產業，就要統籌好沿海地區與內陸地區的發展關係，合理配置好產業布局與資源要素，全面改善和提升海洋生態環境。
陸海統籌戰略既要重視經濟要素髮展，又要重視生態環境保護。陸海統籌戰略就是以陸海兼顧的大環境為立足點，在完善陸域國土開發的基礎上，以全面提升海洋在國家整體發展中的關鍵地位為前提，並以資源開發、技術創新、產業布局、經濟效益為著力點，充分釋放陸地與海洋的發展潛能，搭建陸海協調的可持續發展格局。
高質量發展對陸海一體化提出了更高的要求。陸海統籌戰略是一種重要的、務實的、前沿的發展理念，它的提出不僅僅受到國際海洋開發大趨勢的影響，更是受到中國進入高質量發展階段所驅動。改革開放以來，中國的經濟一直呈現出高速增長的態勢，但應更加重視經濟增長背後的深層次問題，中國經濟面對著某些發達國家的圍堵、經歷著國際金融市場的動蕩；面對著勞動力供給的結構性矛盾、資源環境壓力的加劇、技術水平及附加值較低等現實問題，我國原有的經濟增長模式受到制約與挑戰，其效能呈下行趨勢。因而，利用海洋通道的重要作用，加快經濟轉型就成為重要且迫切的任務。在這樣的大背景下，陸海統籌戰略隨之產生。經濟的轉型與升級，不論是從需求維度、供給維度、研發維度或是其他維度來說，都需要以陸地與海洋為基本載體，其中海洋更是21 世紀經濟發展的全新增長點，構建高質量的陸域經濟與外向型的海洋經濟成為促進經濟轉型的有力抓手。可以說，陸海統籌戰略為經濟結構的調整、增長動力的創新、發展方式的轉變提供了戰略支撐，是對經濟轉型升級的深入實踐與積極探索。
對海洋生態環境傷害最大的是由陸地向海洋排放的陸源污染物，陸源污染具有影響範圍廣、損害面積大、事後清理難的顯著特徵，對近海海域的水文環境造成了極大的破壞。現階段，我國沿海地區的陸源污染態勢已經十分嚴峻，大量排放的陸源污染物已經超過了海洋的自凈能力。沿海地區不僅僅是人類活動最為密集的區域，更是經濟活動、工業活動密集的區域。陸源污染物不僅僅導致了近海海域水質下降、赤潮頻發等生態災害，更帶來了航道萎縮、港口淤積等現實問題。由此帶來，第一，海洋生物多樣性銳減，近岸海域生態環境惡化。不斷增長的船舶數量與噸位、日漸成熟的海洋捕撈技術、持續擴張的養殖規模，不僅僅使野生珍稀海洋物