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海洋财富地图通过一个强大的数据视图框架和多个交互式网页应用,将关键海洋生态系统的生态服务功能进行价值量化和空间可视化,包括海岸防护、提供渔业、旅游休闲、碳汇和水体过滤。



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海洋财富地图所关注的海洋生态系统及其生态服务功能


对于任意一种海洋生态系统的生态服务价值的空间量化过程,可被总结为综述、建模和制图三个步骤: 

 1. 文献综述:对关注的生态服务功能进行系统、详细的专业文献综述。这些文献对生态服务功能的价值及其驱动因素进行描述、解释和量化。

 2. 模型量化:基于文献综述的结果,构建出能够描述和量化不同地理位置生态系统服务价值的预测模型。

 3. 空间制图:基于模型和数据,在不同尺度上绘制出生态系统服务价值,以展示这些价值的时空变化。

海洋财富地图在不同的尺度上对海洋生态服务价值进行空间量化,从全球、国家、地区的大尺度范围到海湾和地方项目的小尺度范围大尺度的空间量化让我们从整体上了解海洋生态服务价值,为国家和国际层面的发展政策和决策提供参考依据。除了全球尺度的量化工作外,在区域尺度上也对密克罗尼西亚Lesser Sunda生态区、加利福尼亚湾、加勒比海和大西洋沿岸的相关生态服务价值进行了量化。



量化全球红树林地上部分的生物量


通常,大尺度的空间量化结果不足以支持地方决策的制定,例如在哪里修建港口、在哪里开展渔业捕捞活动,这需要更为精准的小尺度空间量化。每种生态服务功能都是复杂的物理、生态和人类因素相互作用的产物,那么它们所带来的价值同样受一系列社会、文化和经济因素所驱动,因此小尺度空间量化所需的模型要更为精细,包含生态、社会和经济变量,例如使用Marine Integrated Valuation of Environmental Services and Tradeoffs (InVEST)模型,计算沿海自然栖息地在减少浪高和波浪能上的潜力,从而了解它们的岸线防护能力。


 
量化洪涝灾害下受古巴近海珊瑚礁保护的沿海居民人数

 

 
量化澳大利亚菲利普港和西港红树林、湿地和盐沼的蓝色碳汇量

 

海洋财富地图的用户是多元化的,所在行业领域从技术到政治、从工业到投资,在一些情况下,也包括了当地社区群体。例如,海洋财富地图可被用于多目标海洋空间规划,支持政策简报、技术方案等材料更直观地展示工作方案与成效,支持决策者制定出一条可持续的蓝色经济增长路径,支持海洋保护区有效保护更多的海洋生态服务功能以及支持沿海地区开展投资回报比高的海岸带栖息地修复活动。

更多信息请点击oceanwealth.org



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案例一

量化美国东海岸和墨西哥湾内牡蛎礁的水体过滤价值

作为滤食性生物,牡蛎在摄食过程中能够有效过滤水体,减少水体中的悬浮颗粒物和浮游植物,有助于提高水体透光度,促进水生植被的生长。


 
牡蛎礁具有水体过滤的生态服务功能    摄影:© Clay Bolt

 

美洲牡蛎(Crassostrea virginica)构成的牡蛎礁曾广泛分布在美国东海岸和墨西哥湾的海湾或河口内,并发挥着重要的水体过滤功能。然而由于过度捕捞、病害、水体污染等因素导致美国东海岸超过90%的牡蛎礁退化,部分墨西哥湾内的牡蛎礁也已退化(Beck et al. 2009; Beck et al. 2011)。


 
全球牡蛎礁正面临着严重威胁(Beck et al. 2011

 

为了了解这些牡蛎礁所发挥的水体过滤价值及其差异,TNC与合作伙伴首先根据已发表的科学研究和野外监测数据,构建了牡蛎礁(C. virginica)滤水率模型(zu Ermgassen et al. 2012;zu Ermgassen et al. 2016)。该模型基于牡蛎个体大小、牡蛎密度、礁体分布面积和水温来估算牡蛎礁的滤水速率,相比通过实验室数据构建的模型,该模型更能反映野外环境下牡蛎礁的滤水率。TNC使用模型,结合当前和历史水温以及牡蛎礁数据,对美国东海岸和墨西哥湾内历史分布及现存的牡蛎礁的滤水率进行了量化,并根据海湾或河口内的水体体积和滞留时间,将量化结果转换为“在滞留时间内,海湾或河口被过滤的水体比例”,用以衡量这些牡蛎礁的水体过滤价值。最后,通过制图将这一价值的空间分布展示出来。

                    

  
化美国东海岸和墨西哥湾内历史分布和现存的牡蛎礁(C. virginica)的滤水能力  (左图:历史水平;右图:现在水平)


这些努力不仅使我们直观了解到海湾或河口内现存牡蛎礁的水体过滤能力,而且也使我们清楚认识到在多数海湾或河口内,随着牡蛎礁的退化,平均超过80%的水体过滤能力已经失去。

除此之外,所构建的数学模型也被应用于“牡蛎礁计算器——水体过滤”工具的开发中,为修复牡蛎礁的这一生态服务功能提供决策支持。


海洋快讯

TNC香港牡蛎礁恢复项目正式实施

5月底,大自然保护协会(TNC)全球及香港团队,与合作伙伴香港大学、后海湾牡蛎养殖协会一起,在位于香港西北部的后海湾,建造了首个牡蛎礁恢复项目点。TNC希望通过该项目,恢复这里极具保护价值的生态系统和生物多样性,并帮助保护当地水产养殖业所形成的文化遗产,以及提高社区的环境管理。

海洋科学家发声:濒危贝类礁急需保护

贝类礁是遭受最严重威胁的礁体种类。只是,大部分贝类礁早在我们出生前就已经消失,所以,我们根本没有意识到我们已经失去了它们。

科技开启科学保护的未来之窗

3月3日,在今年的世界野生动物日上,大自然保护协会(TNC)宣布,公众可通过Google Voyager(谷歌地球旅行者工具),很精准地俯瞰Arnavon群岛玳瑁海龟的栖息地,以及了解它们是如何完成迁徙的。

保护夏威夷珊瑚礁 TNC添助力

随着全球变暖,海水温度上升,珊瑚白化危机愈演愈烈。在夏威夷大岛西部 (WestHawaii),近80%的杯形珊瑚 (cauliflowercorals)发生了白化 ,滨 珊 瑚(mounding coral )群落白化率则高达93%。此次灾难中,珊瑚礁并未“全军覆没”,一半的珊瑚礁在大规模白化中存活下来,甚至还发现有两种珊瑚物种几乎未受影响。科学家们决定从此入手,探讨通过引进这些有能力幸存的珊瑚物种,或者培育可以抵御水温升高的珊瑚物种,来保护和修复珊瑚礁的可能性。

石油企业为什么去保护牡蛎礁?

在20年前很难想象,一个国际石油企业会通过保护牡蛎和它们的栖息环境来修复海岸线,保护自己的基础设施。这显示着商业主体正悄然改变对自然的看法。

用计算机技术拯救牡蛎礁

牡蛎实在太神奇了!很多人钟爱牡蛎那咸咸冷冷的口感。新鲜牡蛎更是让人回味无穷!TNC海洋生态科学家伯彦·迪格利斯(Bryan DeAngelis)也是迷恋牡蛎一族,但他更关注的是牡蛎和它们生存的基础----牡蛎礁所面临的危机。

TNC邀请中外科学家考察中国牡蛎礁

3月中旬,大自然保护协会(TNC)全球海洋栖息地修复科学家博兹·汉克博士(Boze Hancock)邀请南澳大利亚水产政策与环境部门主管海迪·欧维(Heidi Alleway)博士、中国水产科学院东海水产研究所全为民博士共同考察了中国牡蛎礁,为开展牡蛎礁恢复项目做准备。

珊瑚礁正陷入白化危机

上周,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)指出,全球温度的不断提高致使珊瑚大规模白化。目前这一现象已蔓延至太平洋热带区域、印度洋及大西洋海域。

中国TNC关注牡蛎礁保护

8月中旬,大自然保护协会(TNC)海洋保护专家、工作人员与中国水产科学研究院东海水产研究所全为民教授一起对江苏省海门蛎岈山、上海小洋山深水港区和浙江宁波象山港的牡蛎礁生境与牡蛎生存状况进行了实地考察。

气候变化危害珊瑚礁

气候变化导致北极冰盖加速融化,海平面上升,而珊瑚礁作为地球上最重要的多样性的生态系统之一也受到它的影响。在全球范围,珊瑚礁的数量正呈下降趋势。