中国科学院胶州湾海洋生态系统定位研究站(以下简称“胶州湾站”)始建于1981年,位于美丽的滨海城市青岛,隶属于中国科学院海洋研究所。中国生态系统研究网络(CERN)组建后,胶州湾站于1991年成为CERN 29个野外观测基本站之一。2005年胶州湾站被科学技术部批准成为国家生态系统野外科学观测研究站,命名为“山东胶州湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站”。胶州湾站于2005年被评为CERN优秀生态站,2019年被科学技术部评为优秀国家野外站。胶州湾站集监测、研究、示范、服务于一体,是CERN中唯一一个温带海域长期综合性生态系统研究站,也是唯一在我国温带海域开展逐月海洋生态系统综合观测与研究的生态站。
1 简介及主要研究方向胶州湾是一个集城市建设、工农业发展、港口、大型海洋工程建设、旅游和水产养殖等于一体的海湾;既受到大的海洋环境和气候变化影响,也受到人类活动的多重压力影响,是我国近海生态系统的缩影之一。对胶州湾生态系统的剖析,能够加深我们对中国近海生态系统演变的了解,对海洋生态系统健康、海洋生物资源可持续利用和环境安全、建立基于生态系统的管理等起到重要的支撑作用。
胶州湾站的主要研究方向为:①胶州湾及其邻近海域生态系统结构与功能的动态变化及其驱动因子;②陆源物质排放的生态效应、生态安全和水产品安全;③维持海湾生态系统健康发展的理论基础与技术、方法的系统集成。
2 研究成果与科学贡献建站30余年来,胶州湾站面向健康海洋与近海可持续发展的国家重大战略需求和国际前沿,开展了系统的观测、研究与示范,取得一系列重要成果,为我国近海生态环境保护与生物资源可持续利用提供了重要的理论依据与技术支撑。
(1)系统揭示了海湾生态系统的演变过程、环境驱动因子和维持海湾生态系统健康发展的关键措施,对胶州湾百年来环境变化人为/自然因素进行了定量甄别。
(2)揭示了中国近海关键种——中华哲水蚤的度夏机制,树立中国近海生物-物理耦合的模式机制和典型案例;在国际上率先提出了浮游动物功能群概念并将研究方法引入海洋生态系统动力学研究领域。
(3)首次揭示了我国近海大型水母发生、发展过程和生态环境影响机理,形成国家战略咨询报告,为海洋生态灾害综合防控和实施“健康海洋”战略起到科技支撑作用。
(4)系统阐明了浒苔发源地、发生机制、防控机理,实现浒苔预测、预警、预报并得到验证,提出浒苔灾害防控系统解决方案,并提交《中科院专家建议综合部署绿潮防控为2018年青岛上合峰会提供环境保障》建议。
(5)组织开展了我国近海胶州湾、黄海和东海水体与重要生物类群体内微塑料的污染状况调查,揭示我国近海水体、浮游动物、鱼类体内微塑料污染现状,为我国近海微塑料的风险评估提供了重要依据。
(6)开展了近海生态系统健康与承载力评估,从近海渔业资源恢复和养殖模式改变两方面提出我国海洋渔业未来发展出路、对策与措施;建立了近海生态系统健康评估体系,服务于联合国可持续发展目标。
(7)掀起了我国海水养殖的3次浪潮,系统开展了海洋牧场原理认知、设施研发、技术创新、模式构建、监测评价、预警预报和集成应用。
3 人才培养与队伍建设建站以来,胶州湾站的队伍不断发展壮大。目前胶州湾站长期在站工作人员40余人。其中,具有高级职称者24位,具有中级职称者10位。研究队伍中包括欧亚科学院院士、国家重点研发计划项目首席科学家、国家杰出青年基金获得者、“万人计划”获得者、“百人计划”入选者、“国家百千万人才工程”入选者、国务院政府特殊津贴获得者、中国科学院青促会成员等。长期以来,胶州湾站充分利用海洋生态学、海洋环境科学、海洋生物分类学等科研人员的综合优势,建立了涵盖水文学、化学、生物学(包括浮游动物、植物和底栖生物)、养殖学等多学科的观测、研究与示范团队,形成了一支能够开展长期监测、多学科交叉研究以及组织实施运行服务的高水平研究和管理队伍。
近5年来,胶州湾站培养出站博士后20人,毕业博士研究生45人、硕士研究生29人。目前在读研究生55人,为胶州湾站的可持续发展提供了人力资源保障。
4 科研能力与技术平台胶州湾站建设了完善的观测和科研平台。胶州湾海域观测面积374平方千米,胶州湾站在胶州湾设立海上长期综合观测站位14个,气象观测场2个;拥有专用的“创新号”近海综合科学考察船,逐月对所有站位进行多学科全面考察。14个长期综合观测站位分别具有不同代表性,可以开展受不同人类活动影响的近海生态系统演替规律的对比研究。
在实验生态学方面,胶州湾建有800平方米的实验分析专用实验室,目前超过10万元的在用设备近50台(套),总价值2 000余万元,可以开展水文学、化学、生物学等各项要素分析鉴定,能够满足海洋生态系统与环境动态变化的长期监测和海洋生态系统与环境演变等研究工作。
为开展野外受控试验,胶州湾站建有海上试验区和野外受控围隔装置,可以开展生态模拟、环境修复模拟实验研究。通过构建海湾生态系统图像自动观测与分析平台、海洋生物多样性研究平台、近海生态灾害研究平台、低氧受控试验平台等,架构起多种方式并存的完整生态监测研究平台,满足野外受控实验和海洋生态调查的需求。
5 开放与交流作为一个高度开放的国内、国际学术交流基地,在各部门的大力支持下,胶州湾站多次组织高水平、高层次和实质性的国内外学术交流及合作。除与国内多家涉海研究机构一直保持长期合作与交流外,在国际上分别与美国斯克里普斯海洋研究所、英国圣安德鲁斯大学、日本广岛大学、法国马赛大学、俄罗斯科学院国家海洋生物研究中心、澳大利亚海洋研究所、德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心等单位开展近海生态系统观测、近海生态安全及健康评估等方面的合作研究。与此同时,胶州湾站多次主办国际海洋领域重要会议,如全球海洋观测系统指导委员会(GOOS)会议、全球海洋生物多样性大会(World Conference on Marine Biodiversity)、中俄系列相关双边研讨会等,不断提升胶州湾站的国际影响力。以胶州湾站为主体成立的“中澳近海健康联合研究中心”,通过双边合作积极推动相关科研成果转化,服务于中澳两国近海地区的经济建设和社会发展。自该中心启动以来,受到了中澳双方政府及社会各界的高度重视,两国大使、领事、政府相关部门负责官员、双方研究所所长等分别赴联合中心及对方合作研究所进行访问。这些活动受到中澳双方社会及媒体广泛关注,对推进两国的双边合作交流工作具有重要的社会和外交意义。
胶州湾站长期以来一直实行广泛的资源共享,包括航次搭载、数据资源、实物资源、仪器测定以及设施样品等服务。近5年,提供服务近1 000次,采集样品2.5万余个,提供仪器使用时间5万余小时,为多家科研、管理单位提供了航次搭载和样品分析测试工作。近5年,胶州湾站在公众科普方面接待公众近2万人次。在政策咨询方面,胶州湾站科研人员利用专业知识助推海湾与近海环境保护,在近海生态灾害防控、水产养殖等方面向政府和生产企业等相关用户提供了翔实的数据资料、咨询建议和专业培训,服务于企业与管理部门。
6 发展目标胶州湾站定位于一个能够代表我国海湾生态监测与研究水平的海洋生态系统长久性科学观测与研究基地,一个维持海洋生态系统持续、健康发展的先进技术示范和推广基地,一个优秀海洋科学人才的培养基地,一个高度开放的国内、国际学术交流基地,以及一个具有中国特色海洋生态系统研究科学成果的展示基地。围绕近海生态系统可持续发展的科技前沿与国家需求,未来胶州湾站将进一步提升科学观测和试验研究水平,促进原创性重大科技成果产出,进一步提高科技资源质量、开放共享服务水平,成为具有国际影响力的海洋科学观测、研究、示范与服务的科技创新基地,为国家、地方的科技需求提供一流的科研成果,为科学家和公众提供一流的科研服务。
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