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广西近海位于南海北部湾的北部,为半封闭亚热带海域,物种多样性高,渔业资源丰富,是重要的渔场所在地,也是北部湾主要经济鱼类的重要产卵场和稚幼鱼的主要养育场。北部湾小型渔船过多且集中在近海作业,使广西近海承受着很大的捕捞压力。2008年,《广西北部湾经济区发展规划》获国务院批准实施后,区域经济发展战略地位日益提升,广西沿海地区经济的快速发展的结果,必将给近海区域的海洋生态环境、生物资源和生态系统结构与功能带来巨大影响。因此掌握广西近海生态系统的现状特征,充分了解其食物网结构和能流特征,对促进海域资源的合理利用和生态环境的保护具有重要意义。
本研究以广西近海生态系统为研究对象,根据2006-2007年在北部湾四个季节的调查数据和历史研究成果,运用Ecopath with Ecosim v.6.2软件,构建了广西近海生态系统的Ecopath模型,该模型共包括23个功能组,基本覆盖了生态系统能流的各个环节,定量研究了生态系统的结构和能流特征。
主要结论如下:
(1)模型包括海鸟、鱼类、头足类、底栖动物、浮游动物、浮游植物和碎屑等23个功能组,各功能组的有效营养级范围为1.00-4.10;生态营养效率EE较高,除软骨鱼类外,其它游泳动物功能组的EE值全部在0.9以上。
(2)生态系统由7个整合营养级构成,生态系统的能流主要分布在Ⅰ-Ⅴ营养级,生物量及能流在各营养级的分布呈金字塔型;各营养级间的平均转换效率为13.0%。
(3)广西近海生态系统的主要能流途径有两条,起点分别为初级生产者和碎屑。生态系统总能流中来自初级生产者的流量占54.87%,来自碎屑的占45.13%,表明牧食食物链和碎屑食物链并重,牧食食物链的能流略高于碎屑食物链。
(4)广西近海生态系统23个功能组之间的生态位重叠程度较高。底栖动物之间具有较高的饵料重叠指数,游泳动物之间具有较高的捕食者重叠指数;生态位重叠最高的两个功能组为棘皮动物和底栖多毛类。
(5)生态系统的混合营养效应分析结果表明:作为生态系统的能量来源,碎屑和浮游植物几乎对所有功能组为正效应;浮游动物对浮游植物为负效应,对其它功能组一般为正效应;底栖动物之间存在明显的竞争关系,相互之间为负效应;游泳动物食性鱼类几乎对其它所有鱼类为负效应,对底栖动物和浮游动物为正效应;捕捞对大多数功能组为负效应,容易对生态系统的结构造成显著影响。
(6)浮游动物为生态系统中第一关键功能组,低营养级成分在生态系统中显得非常重要,具有相对较高的关键度指数,符合近岸半封闭海洋生态系统的一般特征。
(7)广西近海生态系统的系统规模较小,系统总流量仅为3036.349×103kg/km2/a(3036.349 t/km2/y);但是系统成熟度较高,总初级生产力与总呼吸量之比为1.164,接近于1,连接指数、Finns循环指数等指标均高于北部湾。