城市的生态系统占用

本文对欧洲波罗的海地区城市及世界城市生态环境占用面积进行了估算。为欧洲波罗的海地区29个大城市提供资源消耗和废物同化的森林、农业、海洋和湿地生态系统的总面积,至少应是这29个大城市本身面积的565～1130倍。全球20%的人口(11亿)居住在世界744个大城市中。目前全球有生产能力的海洋生态系统的25%为这些人提供海洋产品。这些城市占用未吸收CO_2排放的森林,超过世界森林总汇能力的10%以上。如果正如1996年联合国第二届生境大会所强调的:我们的目标是"可持续的人类住区"的话,那么,就必须在城市规划和发展的过程中明确地说明,生态系统维持城市规模的能力正日益变得有限。

管理选择及对海洋生态系统的影响:评估波罗的海的未来

我们使用Nest决策支持系统中的耦合模型,评估海洋生态系统对通过各种管理选择引起的外来负荷变化的反应。模型涉及所有7个主要海盆和波罗的海的整个流域。在与赫尔辛基委员会的密切合作下,开发了一系列的未来情景,来了解改善废水处理和粪肥处理、无磷洗涤剂和较低强度的土地利用和家畜的可能作用。废水处理的改善和无磷洗涤剂在整个区域的使用,将明显地减少磷的负荷,并改善海洋环境,尤其是蓝藻细菌藻华的发生。但是,波罗的海仍是富营养的,而为了减少其它影响,必须实行大量减少氮的排放。在这些情景下只能通过强烈地改变土地利用方式来实现这一点。在最后的情景中,我们把所有农田的50%变成草地,实行高效率的废水处理和在洗涤剂中禁用磷。这将会大大地减少初级生产量和缺氧底层的扩大,增加富营养化最严重的海盆水的透明度,以及从根本上消灭蓝藻细菌藻华的大规模泛滥。

不同生产和捕食机制下的波罗的海渔业管理:生态系统模型分析

我们基于早期公布的生态系统模型,研究了不同管理情景对波罗的海的可能影响。这些情景包括系统的贫营养化,海豹的数量急剧增加以及渔业管理的变化。从这些模拟我们可以得出结论:渔业、海豹以及富营养化都对生态系统具有强烈的交互式影响。这些交互作用要求进行综合管理。通过建模突出了在诸如繁荣的渔业、海豹群体的恢复和大量减少的富营养化等管理任务之间冲突的潜在可能性。结果也表明渔业管理参考点必须根据天然捕食者的存在和生态系统生产力的变化进行调整。

为富营养化的芬兰湾寻找有效的保护战略:在海湾的长期状态情景高空间分辨率评估中联合应用一维和三维建模手段

为寻求芬兰湾(波罗的海)有效的保护战略,联合应用两个生态系统模型进行了试验。首先运行一维模型对整个波罗的海的7个主要盆地进行了参考和情景模拟,直到达到稳定状态。之后,将所获得的盆地无机氮(N)和磷(P),以及沉积易变磷(P)的分布,用于三维生态系模型5年模拟的初始化。结果表明,相对小的局部负荷量的减少("芬兰"情景)仅会显著地改善毗邻沿海水域的状态。即使模型运行期长达几十年,明显超出芬兰湾营养物质的滞留时间,情况也是如此。注入海湾的一个重要营养物负荷的显著减少("圣彼得堡"情景)将会减少整个芬兰湾及附近湾外的蓝藻细菌生物量。当前波兰营养物含量的减少会改善整个波罗的海本体的状况,并且会导致芬兰湾蓝藻细菌生物量的广泛减少。但是,要看到"波兰"情景中营养物含量减少导致的改善,需要几十年时间,而在"圣彼得堡"情景中对应的时间滞后间隔只有几年。我们的研究结果表明,波罗的海地区共同的水保护政策应该把最大的营养源作为它的主要目标,不论它们所处的地点和国家如何。

波罗的海河流养分运输模拟:一种大尺度途径

我们首次开发了一个集水区模型,对波罗的海流域内所有105个主要集水区的陆地-海洋养分通量同时进行了模拟。对所有这些主要集水区进行一致模拟的方法,即水通量(水文模拟)和负荷功能(排放数据)的一致处理,将促进波罗的海差别巨大的子流域之间河流养分运输的比较。河流排放的热点,如维斯瓦河、奥得河、道加瓦河或丹麦海岸,可以很容易地被展示;并且这些热点及北部集水区中相对未被干扰的河流之间的比较可为决策者指明:1)要改善波罗的海环境状况,在哪里采取补救措施最有效。2)河流养分负荷可能削减的百分比是多少。验证期内实测通量与模拟通量之间的相对差异通常很小。监测水体流量和养分通量的累积偏差(即相对偏差)[∑(模拟-实测)/∑实测×100(%)]总计为径流+8.2%,可溶性无机氮-2.4%,总氮+5.1%,可溶性无机磷+13%,总磷+19%。并且,该模型认为,现存的污染负荷汇编资料中低估了总磷点源,因为在市政府的排放负荷计算中存在着矛盾。

食物消费模式及其对气候变化的影响——瑞典所消费的西红柿和胡萝卜生命周期中的温室气体排放

本文给出了瑞典所消费的胡萝卜和西红柿的生命周期评估结果,并就此进行了讨论。它们的生命周期可分为贮藏、从种植者到零售商之间的运输、田间生产以及化肥的生产和运输。产于瑞典及周边地区的胡萝卜的排放量最低,而西红柿则相反。胡萝卜的排放主要来自贮藏和运输过程中;而西红柿的排放主要来自种植过程中对温室加热时的燃料燃烧。本文对瑞典目前蔬菜消费过程中的全部温室气体的排放进行了评估,并与所假定的食物消费允许的环境空间做了比较。结论表明。目前的蔬菜生产消费方式是不可持续的。

波罗的海鲑鱼的食物及其与M74综合症的关系

大部分波罗的海鲑鱼种群均患有M74综合症。M74综合症与海洋洄流鱼的饮食生态学有关。一项历时2年的研究(1995～1997)表明就波罗的海主体而言,在鲑鱼所吃的食物中黍腓占主导地位(以重量计占鲑鱼胃含量的45%～90%),其次是大西洋腓(占9%～39%)和三刺鱼(占0%～14%)。这一结果与本世纪60年代早期的报告相类似。无论是冬季1～4月黍鲱在鲑鱼的食物中总是占有较高比例,5～12月中则大西洋鲱和三刺鱼所占比例上升。比较波罗的海主体的东部和南部地区也发现一个趋势,即东部地区1～9月份鲑鱼的食物中黍腓只占较低的比例而大西洋腓则占较高的比例。然而就这两个十分保守的不同统计分析本身而言这一差别并不显著。(实验结果)同时还表明与60年代早期相比鲑鱼的冬季进食量增大了。回归分析表明M74发病率与描述波罗的海黍腓种群状况的几个参数密切相关,其中的两个是表示黍腓的重量参数。这意味着在分析M74发病的各种影响因素时需要将研究范围扩充至较低的营养级生物。