全球變化和人為活動(dòng)下海洋生態(tài)系統(tǒng)研究

海洋總面積約為3.6×108km2，占地球總表面積的71%，其蘊(yùn)水量約為1.37×109km3，占全球總水量的97%.海洋巨大而深邃，蘊(yùn)藏著巨大的資源，亟待人類開發(fā)利用.這里有重要的石油天然氣等資源、豐富的漁業(yè)蛋白庫(kù)、巨量的海洋能源，充分合理開發(fā)海洋資源是人類恒久的需求和使命.近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革實(shí)施，社會(huì)生產(chǎn)的積累，中國(guó)在全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域取得了巨大的成就.走進(jìn)海洋，開發(fā)和利用海洋，努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)夢(mèng)是為我國(guó)海洋科學(xué)家的宿命使然.包含海洋生命在內(nèi)的世界大洋及周邊環(huán)境水體組成了地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——海洋生態(tài)系統(tǒng)，其下包含了多種多樣的次級(jí)生態(tài)系統(tǒng)，為我們的海洋提供了豐富多彩的物種和幾乎取之不盡的生物資源.海洋生產(chǎn)力與資源生物生產(chǎn)機(jī)制及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究是海洋科學(xué)研究領(lǐng)域中亙久不變的核心命題和內(nèi)容.在20 世紀(jì)30 年代生態(tài)系統(tǒng)的概念提出之后，20 世紀(jì)40 年代能量傳遞和物質(zhì)流動(dòng)及模型方法的發(fā)展，使得海洋生物學(xué)和生物海洋學(xué)在生態(tài)系統(tǒng)水平進(jìn)入一個(gè)全新的階段；從20 世紀(jì)60 年代起進(jìn)行的海洋圍格生態(tài)系研究，到20 世紀(jì)80 年代以來(lái)產(chǎn)生了一系列與海洋生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的、全球性大型國(guó)際海洋研究計(jì)劃，如全球海洋通量聯(lián)合研究(JGOFS)、海岸帶陸海相互作用(LOICZ)、全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(GLOBEC)、全球有害赤潮生態(tài)學(xué)與海洋學(xué)研究(GEOHAB)、全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)(GOOS)、海洋生物地球化學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)整合研究(IMBER)等，生態(tài)系統(tǒng)水平的海洋研究方興未艾.

海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要成員——浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者，它啟動(dòng)了海洋中的食物網(wǎng)，在海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞中起到了至關(guān)重要的作用.通過(guò)海洋初級(jí)生產(chǎn)過(guò)程浮游植物將CO2和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物并釋放出氧氣，這是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一個(gè)過(guò)程.同時(shí)，浮游植物通過(guò)全球CO2的收支平衡、海洋表層水溫的季節(jié)變化和大氣紫外線的吸收影響著全球的氣候變化，通過(guò)初級(jí)生產(chǎn)者豐度的變化影響著海洋漁業(yè)資源，通過(guò)各種生理生態(tài)過(guò)程影響著全球的海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡.作為水體中最大量的生源顆粒物，浮游植物對(duì)整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)、全球熱通量和氣候變化起到巨大而重要的作用，它們直接參與全球的元素循環(huán)，深刻而直接地改造著地球系統(tǒng).人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的壓力，人為活動(dòng)造成的近海富營(yíng)養(yǎng)化、過(guò)度捕撈、填海造地、水產(chǎn)養(yǎng)殖、商業(yè)運(yùn)輸、石油開采等一系列活動(dòng)，以及向大氣排放過(guò)多的CO2造成的全球氣候變化，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在深深地影響著地球生態(tài)系統(tǒng)，關(guān)于人為活動(dòng)和全球變化下的海洋生態(tài)系統(tǒng)成為現(xiàn)今的研究熱點(diǎn).

天津科技大學(xué)孫軍教授及其團(tuán)隊(duì)以近岸和大洋生態(tài)系統(tǒng)中的浮游植物為主要研究對(duì)象，在海洋生物多樣性、海洋重要生源要素循環(huán)以及海洋生態(tài)學(xué)方面開展了諸多基礎(chǔ)性、前瞻性和關(guān)鍵性的研究工作.他們建立了浮游植物生物量定量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，研究了浮游植物分布及其與環(huán)境的關(guān)系，廣泛開展國(guó)際合作及海洋酸化、水華和浮游動(dòng)物攝食機(jī)制等方面的研究，為研究中國(guó)海生物基礎(chǔ)資源概況、生態(tài)系統(tǒng)研究、氣候變化背景下海洋生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)和反饋提供了基礎(chǔ).多年來(lái)，孫軍教授及其團(tuán)隊(duì)以極大的毅力堅(jiān)持開展中國(guó)海浮游植物分類和生態(tài)分布的研究，這項(xiàng)工作艱苦繁雜，但又是海洋生態(tài)學(xué)研究最重要的基礎(chǔ).近年來(lái)，孫軍教授及其團(tuán)隊(duì)主持了以11 項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金為核心的30 多項(xiàng)國(guó)家級(jí)基金，這些基金的資助下，完成論文200 余篇，其中30 余篇論文被SCI 二區(qū)以上期刊收錄，兩篇論文被ESI 收錄，他們圍繞人為活動(dòng)和全球變化下的海洋生態(tài)系統(tǒng)主要研究了中國(guó)近海浮游植物群落與區(qū)系、海洋浮游植物群落生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)及調(diào)控因素(鐵、胞外透明顆粒、CO2、營(yíng)養(yǎng)鹽、浮游動(dòng)物)、海洋浮游植物功能群(固氮藍(lán)藻和今生顆石藻等)、南海與印度洋區(qū)域海洋學(xué)、海洋酸化與海洋生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)等.這些研究對(duì)了解中國(guó)近海典型區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與資源生物生產(chǎn)機(jī)制及動(dòng)態(tài)變化，了解自然因素和人類活動(dòng)對(duì)大洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，持續(xù)健康地開發(fā)利用其資源和環(huán)境，都具有巨大的促進(jìn)和不可忽視的推動(dòng)作用，其成果對(duì)于調(diào)查利用我國(guó)的海洋資源、推動(dòng)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略具有重要價(jià)值.