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海洋环境监测的科学技术支撑
海洋环境监测对以下三方面具有关键性的作用:
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弄清环境质量现状和评估环境质量趋势;
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评估环境压力和生态效应之间的因果关系;
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评估管理行为的效率。
科学研究工作是海洋环境监测的重要组成部分,对于评估监测数据、评价海洋环境质量的水平和能力的改善,研究的作用尤为突出。另外,对于预测环境质量变化趋势及其影响,预测和评估管理行为的作用和效益,研究的作用亦是至关重要的。也就是说研究应渗透作用于监测、评价、对策制订和环境管理的每一部分。
具体的研究内容可以包括:
1)
监测指标研究
研发新的调查方法和工具,可以有助于海洋生态系的特征化表征。因为在最初监测中所采用的监测指标并不一定是生态条件最好的特征化表征参数(只是在当时最具有可操作性),通过研究应开发出更科学、更可靠的特征化指标。
监测中最为基础的问题就是监测指标的设定,一般要求所设定的监测指标应可以特征化地表征所监测的生态环境,指标参数的筛选研究要求不仅能改善表征环境质量现状和趋势的能力,而且在此水平的研究也要求能提供预警手段。
生态环境的特征化是对时空某个点特定属性的描述。通过监测,采用适宜的评价方法,将这些属性与期望值、标准值或基准值进行比较。对于所有的环境参数及其变化要做到这一点,显然是不可能的,因此,需要寻找这些参数的指示物(indicator)。指示物是通过最小的投资,但可以归纳环境变化的原理,提供最多的信息的一种道具。指示物研究的最为关键的问题是定义哪个参数可以作为生态系统状况和响应的适宜的替代品。由于目前我们对生态系过程了解得很少,压力强度的分布及压力对生态资源的威胁都是不确定的,到底是哪个压力将生态系置于最为严重的风险中是未知的,或者哪个关键的生态过程被损伤的程度也是未知的。为帮助特征化这些系统,需开展以下四个基本问题的研究:
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应该测定什么?要回答好这个问题,要求了解生态系统的结构和功能组成,了解对生态资源具潜在压力的指标分类。
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如何测定指示物?需要给出标准化的文件,亦即标准化的分析测定方法。

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指示物是如何响应的?对于某一个特定的指示物,在多尺度上测定其对各种压力梯度的响应是很重要的,或者改变输入量指示物是否会产生响应。
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指示物的可变性。生态状况反映的是天然变化和人类活动压力共同作用的结果。需要进行研究以区分究竟是哪方面造成了环境的变化。
2)
环境压力和生态效应之间的因果研究研究可以提高对监测数据的理解
此研究可提供必要的信息,以弥补现状与趋势信息与管理行为之间的差距。
一旦描述了生态系统的现状和趋势,则需要鉴别生态系的哪个部分发生了变化、为什么会发生变化。这对确定相应的环境对策是否会产生效果是非常重要的。为将生态系的变化与监测结果耦合起来,并预测系统响应,研究必须定位于三个基本问题:
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如何外推?历史上,生态评价中的许多压力-效应数据是源于实验室试验的,聚焦于较低生物水平的响应。将这些结果应用于生态系水平时,都假设在低水平发生的过程和机制对于描述较高水平的系统行为是相似的。因此需要研究如何外推实验室的结果,并研究如何将某一个河口所得到的结论外推至另一个河口。
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人类活动如何通过生态系进行传播?人类活动对环境所产生的影响,在生态系统中进行迁移转化的途径是尚未被我们所认知的,这就阻碍了准确地评价人类活动对生态系统的效应评价的研究。另外也需将研究定位于人类对景观的改变可能对近岸区域的水文和生物地球化学循环所产生的影响,生态系统是如何适应或缓冲以减缓这种变化的。
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生态系的结构或功能由于人类活动的输入产生了什么变化?
3)
对环境问题的预测研究

预测环境问题是监测和研究相互作用的长期目标。监测方法和研究项目必须具有灵活性,监测结果推动研究,研究结果改善监测体系。原因—效应的监测和研究进展,对预测模型、预报环境问题,以及将由于自然可变性和由于人类活动的压力所产生的变化区分开来,能提供重要的理论基础。
4)
支撑环境决策的研究
表征清楚了近岸环境的特征,预测了由于人类活动产生的生态环境变化的概率,诊断了这些变化可能产生的原因,环境管理者就必须对未来的政策、项目和行为做出决策。决策包括继续现有的行为(无行动)、控制将来的排放、修复环境污染或恢复近岸生态系统到想要的状态。这些决策的不确定性来源于对近岸生态系统响应的理解的匮乏。需要进行相关的研究来支持综合评价模式中的管理决策部分。研究支撑着评价过程的每一步。
研究要支持政策和环境管理方案的开发,这个层次的研究有助于确定近岸环境政策是否具有预期的效果,或者相同的目标是否可以通过其它手段实现。当监测可以确定是否管理行为可以达到既定目标,研究需要降低生态因-果关系——预测的不确定性。同时,因为管理行为涉及行为改进,并且需要纳入经济和社会的考虑。特定的问题包括:
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如何评价多种管理选择项以筛选出最佳的选项?这就需要研究建立近岸生态系对变化的响应模型,以模拟不同的管理选项。
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在决策过程中如何做到生态服务和资本投入物有所值?需要评估和预测近岸区域生态变化所产生的经济效应。评估和预测社会效应,包括景观效应或文化效应。