中國網/中國成長門戶網訊 以習近平同道為焦點的黨中心明白提出了“陸地命運配合體”的理念，誇大“我們人類棲身的這個藍色星球，不是被陸地朋分成了各個孤島，而是被陸地保持成了命運配合體，列國國民安危與共”。陸地約占地球總概況積的71％，是地球上最年夜的生態體系之一，全球陸地具有“連通性”：陸地環流和物資能量輪迴支持著全球陸地的暢通性，陸地環流是保持陸地體系內物資和能量輸運、設置裝備擺設經過歷程的要害動力載體，影響著陸地地形、天氣及陸地生態體系的構造與效能，其熱鹽環流（年夜洋保送帶）是全球標準的深海活動，把持著全球90％的水體，使得全球陸地成為一個彼此連通的體系；由洋中脊下方地幔熔融巖漿冷卻構成的洋殼，籠罩地球近2/3的概況積，培養了現今地球的海海洋理格式和全球海底的“連通性”，洋中脊熔巖熱流作為陸地的主要天然經過歷程，對全球陸地連通性和生態體系構造具有深遠的影響；全球洋中脊貫穿相連，構成了長達60 000千米的海底火山，不竭向海底保送幔源巖漿、氣體和熱量，不只孕育了豐盛的海底熱液礦床，還為陸地生物的繁衍生息供給了基礎場合和物資能量。
中國海域是連通全球陸地的主要海域，陸地環流有南海環流和東海、黃海、渤海環流，海底有深海盆地、深海平原、海山、海槽、海溝等類型地貌，豐盛的環流體系和海底地貌特征支持了中國海域復雜的生物棲息地和多樣性的生態體系。中國海域的生物物種分布浮現出從高緯度到低緯度多少數字顯明增添的趨向，南海位于全球三年夜陸地生物多樣性中間的印—太交匯區，較東海、黃海和渤海海域面積最年夜，跨越亞寒帶和寒帶、籠罩淺海和深海，是我國最年夜的陸地生物質源寶庫，其魚類、蝦蟹類、軟體和棘皮植物等分辨占中國海域生物物種多少數字的67%、80%、75%和76%。在多圈層的交互感化下，南海經過的事況了復雜的演變經過歷程，發育出了廣大的年夜陸架、峻峭的年夜陸坡、奇特的中心海盆和典範的珊瑚礁等海底地貌，擁有海草床、沙岸、海鹽沼地、紅樹林、珊瑚礁和深海冷泉等浩繁典範生態體系，其生物多樣性、全球代表性和中國陸地區域代表性特征明顯。
珊瑚島礁與冷泉是南海最具區域特點的陸地生態體系。近海珊瑚島礁國土資本的計謀位置凸起、深海冷泉區可燃冰資本的開闢潛力宏大，使南海成為我國深近海探測與資本開闢的計謀要地。珊瑚礁是全球陸地生物多樣性中間的奠定者和支持者，是“巖石—水—生物”等圈層的連通交互點，其對陸地生態體系與生物多樣性的意義嚴重。島礁深部活潑的化能自養型深海冷泉生態體系不只為魚類、甲殼類和海藻等陸地生物供給了棲息地，也為浩繁陸地物種供給滋生場合和尋食場合，是全球生態體系的主要構成部門。
本文聚焦珊瑚島礁和冷泉等典範生態體系，對南海珊瑚島礁生態體系維護及生態扶植、深海冷泉生態體系研討及其設備技巧等方面停止闡述，提出陸地生態財產成長提出，有助于推進我國陸地生物多樣性維護、陸地資本有序開闢應用與陸地經濟高東西的品質成長，對我國陸地生態文明扶植和陸地權益保護具包養網有嚴重意義。
南海珊瑚島礁生態體系及生態扶植研討結果
珊瑚島礁生態體系
浩瀚的南海分布著近3000座島嶼和島礁，珊瑚島礁生態體系富集的陸地生物高達數萬種，被稱為“陸地中的寒帶雨林”。珊瑚植物是珊瑚礁生態體系的基本，是保護島礁物種多樣性的要害生態要素，珊瑚礁活珊瑚的籠罩率跟著礁坪、瀉湖到外礁坡區域地位變更不竭晉陞。共生菌科（Symbiodiiaceae）介導的碳、氮輪迴經過歷程是珊瑚礁生態體系的基本，共生菌科與珊瑚完全的氮輪迴經過歷程（圖1）慎密相干，僅靠珊瑚微生物菌群介導的硝化、反硝化和厭氧氨氧化等經過歷程就可以完成珊瑚生態體系的氮輪迴經過歷程。共生菌科經由過程葡萄糖、氨基酸和甘油的情勢供應珊瑚共生效能體年夜部門的能量，以綠藻（Ostreobium）為主的內生藻類則為珊瑚礁供給光一起配合用產品。
天氣與陸地酸化、共生生物、生物天敵、人類運動等周遭的狀況變更明顯影響珊瑚礁生態體系。天氣與陸地酸化：跟著2009—2018年間珊瑚白化事務、陸地酸化及各類應激狀態的產生，全球范圍內珊瑚礁籠罩率驟減，天氣變熱激發的珊瑚白化題目是招致全球珊瑚礁生態體系穩態顯明退步的重要緣由，假如天氣前提連續好轉，全球陸地區域內的珊瑚礁以此刻的銳加速度將于2070年消散。共生生物：當共生蟲黃藻受周遭的狀況變更分開或逝世亡后會呈現珊瑚白化景象，短時光內蟲黃藻的回回可以讓珊瑚恢復正常，不然珊瑚會因掉往養分供應而逝世亡，終極招致全部珊瑚礁生態體系疾速退步。生物天敵：長棘海星（Acanthaster planci）因其較好的隱藏性、較快的變動位置和滋生速率普遍分布在島礁，是珊瑚礁生態體系的重要捕食者，年夜範圍長棘海星的迸發會招致年夜面積珊瑚被啃食，形成珊瑚籠罩率年夜幅降落，進而對珊瑚礁生態體系形成嚴重的影響；年夜法螺作為珊瑚礁生態體系中多數以長棘海星為食的植物，是有用應對長棘海星和病原菌的生態防控物種。人類運動：沿海開闢、富養分化或過度捕撈等都招致了珊瑚礁重要效能物種的籠罩率削減及多樣性下降。是以，對包養標“陸地命運配合體”扶植，黨的二十年夜陳述中誇大的“維護陸地生態周遭的狀況”研討任務已火燒眉毛。
南海珊瑚島礁生態扶植研討結果
在我國管轄的南海2.1×106平方千米海域內，普遍分布著珊瑚島礁，是我國非常可貴的國土資本，更是我國實行南海開闢與陸地生態文明扶植的安身點。南海諸島盡年夜部門是珊瑚島礁，包括了在飛騰時代也能顯露水面的49個灰沙島。鐘晉梁等發明在豐盛的生物碎屑、非風口浪頭地形和足夠的礁坪寬度等前提下，珊瑚島礁經過的事況了“潮間帶海灘—裸沙洲—灌叢草被沙洲—灰沙島”的自然發育經過歷程，這種珊瑚自然灰沙島的發育形式為生態造島和生態島礁扶植奠基了實際基本。此后，汪稔等根據地球物理全采芯鉆探和珊瑚沙巖土力學剖析，提醒了珊瑚礁體的塔形構造與巖盆特征，并指出珊瑚礁體的重要成分為生物鈣質。這種由生物鈣質組成的礁體，即生物礁，是“珊瑚自然灰沙島”的詳細表示情勢，可作為吹填島礁的填筑資料。是以，安康的珊瑚礁生態體系對保護珊瑚島礁的地質穩態與生態平安極端主要。
《結合國陸地法條約》規則，海島應當知足“合適棲身、合適生孩子、自然發育”的前提。遵守“適應天然意志、師法天然紀律、加快天然過程”的思惟，南海島礁恢復維護工程是世界上最年夜的陸地生態維護工程，其計謀意義極端主要。黨的十九年夜陳述明白了“南海島礁扶植積極推動”是十八年夜以來獲得的經濟扶植嚴重成績之一。近年來，我國對主權海域上美濟礁、渚碧礁、永暑礁等展開了年夜範圍的島礁吹填和珊瑚島礁生態體系人工修復等生態扶植運動。現實上，南海島礁扶植也是我國改造開放40年以來南海權益保護獲得的一項明顯成績，更是南海立異維權形式的勝利舉動。作者團隊掌管的中國迷信院計謀性先導科技專項（A類）“南海相干島礁生態扶植研討與示范”以厘清促礁成島、完成島礁生態的可連續成長為重要科技目的，聚焦島礁天然演替機制及其可連續發育的增進技巧和島礁生態的可連續成長機制焦點迷信題目，獲得了一系列標志性結果：在南沙群島南緣珊瑚島礁實行完成了“南科1井”迷信鉆探任務。“南科1井”是南海南部第一口穿透礁體的全取芯迷信深鉆，總進尺為2 020.2米，取芯率達91%，迷信鉆探獲得了全球島礁全取芯深度最年夜的汗青衝破。巖芯顯示了礁體發育經過歷程中經過的事況多期結構事務，基底為巨厚的英安石、安山質玄武巖，初步斷定了島礁較高的全體穩固性。制訂了島礁綠化指南并樹立了綠色生態示范區。在南海島礁樹立了約10 000平方米近天然、節儉型的高效綠色生態示范區和6 000平方米果蔬栽培示范區。完成了29個島礁適生東西種的蒔植、養護與配套利用技巧，有用領導了前場扶植任務。出書了《寒帶珊瑚島礁植被恢停工具種圖譜》，制訂了《寒帶珊瑚島礁植被構建喬木蒔植與養護技巧指南》《寒帶珊瑚島礁植被構建灌草藤蒔植與養護技巧指南》《島礁罕見病蟲害及防治技巧手冊》等。展開了全球最年夜範圍的島礁生態體系修停工作。衝破了硨磲貝、珊瑚、海藻等造礁要害物種繁育技巧，構成了範圍化培養，完成了珊瑚礁生態體系人工修復技巧集成。在相干重點島礁建成珊瑚礁生態修復示范區共約11 333平方米（170畝），包含培養斷枝32 000株、底播移植珊瑚26 300株、成活率范圍在60%—75%，放流人工滋生鹿角杯型珊瑚幼體約70萬枚、硨磲1 740個、海藻8 000多株、海草6 000株、馬蹄螺約2 000個、1.5—2厘米馬蹄螺苗約30 000個、白脊三列海膽和喇叭海膽約20 000個。初步樹立了島礁海水修養新機制。經由過程建成島礁地下水平面主動監測網，證明了島礁陸域地下水逐步淡化的趨向，正確把握了地下水淡化過程，為后續島礁海水維護和應用奠基了主要基本。
冷泉生態體系研討和深海冷泉摸索
冷泉生態體系
冷泉是由海底烴類分化發生的甲烷逸出，在海底構成的流系統統，即海底烴類動力的罕見富集區。冷泉是甲烷物態演化與生態演變的要害窗口，被發明以來一向是國際研討的熱門。冷泉生態體系是探尋可燃冰的主要標志之一，其食品網和代謝形式也是提醒深海極端性命前沿迷信的主要衝破口，聚焦著深海極端周遭的狀況的化能分解和生物固碳經過歷程。冷泉生態體系具有“三敏捷一土著”的明顯特征：可燃冰樣品離開原位相均衡周遭的狀況會敏捷產生分化；深海微生物經由過程基因調控卵白表達可敏捷呼應周遭的狀況變更；氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaear）等微生物在非原位周遭的狀況會敏捷產生基因組變更；嗜壓、嗜甲烷的冷泉區棲息生物土著性凸起。冷泉生態體系的化能分解效力為5%—15%，高于天然光一起配合用的廣泛效力（低于3%）并接近人工光一起配合用效力（最高10%），故對冷泉生態體系的研討也是摸索深海生物固碳經過歷程的要害。南海在垂直標準上占據著我國85%的冷泉區。2015年，在南海珠江口盆地西部海域發明的海底巨型運動性“海馬冷泉”是我國今朝最年夜的深海冷泉，也是研討古代與汗青甲烷滲漏溫室效應的主要平臺。
深海甲烷占據全球最年夜的甲烷儲庫，研討表白全球陸地中的甲烷水合物儲量為5×1011—1×1012噸碳，相當于今朝年夜氣中碳含量的2—4倍，而這些甲烷水合物年夜多存在于深海堆積物中，又因其是鏈接深海碳輪迴的主要載體，故而在全球碳輪迴及其生態效應中飾演側重要腳色。摸索深海甲烷“源—匯”均衡是以後國際研討的新熱門，深海游離態甲烷“二源三匯”經過歷程包含深部熱成因和生物成因的碳“源”與生物、化學和物理固定經過歷程的碳“匯”（圖2）。在海底甲烷“二源三匯”的演化中，可燃冰構成與分化處于甲烷輪迴收集的要害節點，是深海化能分解生態體系的主要碳源（圖3）；微生物化能分解的生物固碳（甲烷），是深海可燃冰等烴類動力開闢碳增匯、碳中和的要害。認知深海甲烷“二源三匯”的演化經過歷程，摸索深海微生物化能分解的生物固碳紀律，把握海底動力開采經過歷程中甲烷的狀況及其變更趨向，對支持深海烴類動力開闢與碳增匯極端主要。
冷泉生態體系研討裝配
冷泉生態體系在離開原位周遭的狀況后很難停止正確、周全的認知。是以，原位探測與原位試驗是正確和周全熟悉冷泉生態體系的獨一靠得住手腕。在深海原位探測範疇，無人遠控潛水器探測技巧固然絕對成熟，但只能獲得孤立的譜圖信息和照片，也受限于單項感應的景象不雅測，并不克不及知足冷泉復雜迷信題目的高精度定量研討。此外，陸域多場模仿試驗離不開科研職員的“七竅感應”和定向精準把持調理，無法到達高敏銳、高精度、多場協同的信息處置才能，不克不及完成全方位、多要素、多經過歷程協同把持不雅測和定量研討。今朝，國際載人持久海底原位試驗站技巧成熟，跨越65座海底試驗室建成并連續運轉，新建裝配NR-2正處于論證中。在現有技巧支持下的載人原位長周期試驗，即可完成冷泉生態體系的信息處置，是定量研討深海冷泉的要害手腕。首批登上NR-1的迷信家布魯斯·希森，經由過程深海原位考核顛覆了本身歷時8年寫成的陸地地質專著中的部門論點，可見深海原位不雅測與試驗對陸地實際技巧研討的要害感化。今朝，在役的俄羅斯載人潛水器“小馬駒”于北冰洋門捷列夫年夜陸架采集了大批地質巖芯，其科研結果為申述擴大北極把持區域的陸地權益供給了主要根據。但是，我國今朝的載人潛水器與發財國度存在較年夜差距，僅知足片斷性、小範圍的點域性采樣和不雅測，遠不克不及知足深海持久駐留、原位精緻不雅測、原地試驗與綠色開闢的探測與研討需求。是以，為展開持久、原位不雅測研討，我國亟須扶植載人深海試驗室，展開持久、包養網原位不雅測研討。
由于冷泉存在滲漏噴發不持續、區域差別性年夜、分歧時光特征差別較年夜等客不雅因包養網素，且可燃冰現場實驗存在本錢高、周期長、風險年夜、重復難度年夜等特徵。同時，在不雅測團圓數據基本上展開室內模仿和模子研討、停止原位模仿重塑和重復性試驗有利于冷泉和深海甲烷演變紀律的研討，室內模仿重塑天然成為研討冷泉和海底甲烷物態演變紀律的主要道路。是以，對冷泉生態體系的研討應改變為冷泉實際包養網、資本潛力及外界擾動的周遭的狀況與生態效應原位實驗，將長周期原位平面智能不雅測、海底試驗室、有人與無人聰明融會的原位不雅測，停止多參數、多相態、多界面保真模仿驗證，故“原位+模仿重塑”的研討方式將是深海周遭的狀況及生態效應研討的必定趨向。
聚焦高壓和富甲烷前提下化能分解感化的暗中生物圈、深海烴類動力構成演變經過歷程及生態周遭的狀況效應等嚴重題目，為把握深海底甲烷“源—匯”紀律，處理冷泉生態體系演化、發育動力機制和極端性命演變等前沿迷信題目，亟須以衝破化能分解生物固碳（甲烷）的原地試驗、原位不雅測和保真模仿研討的設備技巧瓶頸為工程目的，建造冷泉生態體系研討裝配，助力把握深海烴類動力開采經過歷程周遭的狀況變更及效應研討。詳細焦點迷信題目包含：冷泉發育動力學機制、極端性命演變經過歷程與周遭的狀況順應機制、生態固碳（甲烷）的進獻率；高壓和富甲烷深海周遭的狀況中的性命戰略與保存戰略，冷泉生態體系元素輪迴和能量轉換的靜態經過歷程；深海底甲烷的物態演化經過歷程與“源—匯”機制，處理深海微生物化能分解的生物固碳機制。
今朝，冷泉生態體系研討裝配已勝利列進國度“十四五”嚴重科技基本舉措措施計劃，是國際首套面向冷泉生態體系的年夜迷信裝配，具有不成替換的前沿立異才能。冷泉生態體系研討裝配（圖4）包含海底試驗室分總體、保真模仿分總體和支持保證分總體，三年夜部門相互支撐、無機融會。海底試驗室分總體，將載人與無人技巧高度融會，最多可支撐3名操縱職員和3名迷信家在2 000米深海底停止持續30天的試驗研討，為海洋保真模仿分總體供給冷泉樣地基本數據、保真樣品并驗證模仿成果；海洋保真模仿分總體，在海底原位不雅測與研討的基本上，對冷泉生態體系發育演變經過歷程和可燃冰開采全流程工程技巧等停止保證模仿研討，其最年夜任務壓力達2×107帕斯卡，水體總高度15米，可領導原位不雅測與試驗計劃design、重復性驗證成果和紀律性認知；支持保證分總體，由水面保證母船和研發與聰明治理中間構成，為全部冷泉裝配日常運轉和海上功課供給配套的保證支持和聰明治理。
陸地生態財產瞻望與成長提出
近10年來，我國把生態文明扶植擺在全局任務的凸起地位，陸地生態周遭的狀況維護作為主要內在的事務遭到高度器重，黨的二十年夜陳述進一個步驟明白“成長陸地經濟，維護陸地生態周遭的狀況，加速扶植陸地強國”。將來，依托天然資本豐盛和生態資本潛力宏大的南海，鼎力展開陸地科技與辦事立異，引領陸地生態財產系統進級，以高程度陸地生態周遭的狀況維護增進陸地經濟高東西的品質成長，必將成為我國介入全球競爭的主要手腕。
陸地生態財產成長機會
構建古代化陸地財產系統是推進陸地經濟高東西的品質成長的必經之路，例如新加坡、荷蘭鹿特丹、英國倫敦等進步前輩國度和地域將口岸物流、海事金融、陸地高端辦事等作為旗艦財產，奠基了其在全球陸地中間城市的上風位置。我國與發財國度仍有差距，但在陸地生態財產上具有微弱的后發上風。今朝，我國秉持綠色成長的理念，周全推動陸地生態文明扶植，陸地生態恢復維護工程世界搶先（圖5），成為陸地新興財產成長的主要出力點。
2023年中心一號文件提出“扶植古代陸地牧場”的理念，拉響了成長陸地生態財產的沖鋒號。面向陸地強國、碳達峰碳中和等國度計謀，聚焦陸地財產集群培養需求，陸地牧場、陸地游玩、陸地藍碳等陸地生態財產，陸地生態財產迎來了嚴重成長機會。
陸地生態財產成長提出
面臨百年未有之年夜變局，陸地生態財產成長的機會與挑釁并存，保持立異驅動成長，不竭衝破陸地科技，扶植以實體經濟為支持的陸地生態財產系統，將是南海追求陸地經濟高東西的品質成長的主要途徑之一。著眼島礁生態體系和冷泉生態體系的特征，安排陸地生態財產，年夜有可為。
保持綠色成長理念，以島礁為基點，進步可再生動力供給才能。面向島礁扶植成長的動力供應保證需求，依托島礁地輿地位、天氣前提、資本前提，評價島礁地點地域的太陽能、風能、陸地能（如潮汐能、海浪能）等可再生動力資本情形，公道布局可再生動力項目，研發順應海島天氣和陸地周遭的狀況的裝備，扶植響應的發電和儲電舉措措施（太陽能發電站、風力發電場、陸地潮汐能、海浪能發電站、蓄能電站等），晉陞我國島礁區域可再生動力的供給才能，為經濟社會成長和陸地強國扶植供給乾淨、可連續的動力支持保證。
踐行“年夜食品不雅”，以島礁為基地，打造南海“藍色糧倉”。南海島礁海域具有溫度合適、水質精良、魚類資本豐盛、“自然漁場”等得天獨厚的地輿周遭的狀況和資本前提，合適成長海水養殖業。依托島礁資本，以珊瑚礁生態體系養護為焦點，以人工魚礁扶植、資本養護增殖的方法扶植海水養殖示范區，引進并培養精良的養殖種類、加大力度養殖舉措措施裝備的研發和利用、衝破養殖平臺的可連續動力、養殖網箱防污損等要害技巧；同步加年夜周遭的狀況監測和捕撈管控力度，做好淨化管理與捕撈強度管控，成長種業、設備與生態維護一體的古代化財產鏈，推行陸地生態安康養殖形式，為我國的食物食糧平安和農業可連續成長供給無力保證。
對準國民生涯新需求，開闢島礁休閑游玩新產物。應用島礁的特點資本，在生態優先綠色成長的準繩下，開闢島礁天然景不雅（海島探險、珊瑚礁不雅光、海上日出日落等）、汗青文明與風俗風情（文明體驗游、科普教導、漁俗文明等）等游玩產物，依據特性化需求供給定制化的產物和辦事（私家海島度假、主題游等），不竭拓展“1+N”島礁休閑娛旅生態財產，讓搭客在欣賞天然美景的同時感觸感染文明魅力和深度介入的體驗感。別的，重視應用年夜數據、云盤算、物聯網、人工智能等古代信息技巧，支持島礁的聰明游玩辦事，經由過程不竭立異和完美，知足游客多元化需求，推進島礁游玩業高東西的品質成長。
聚焦“雙碳”目的，施展冷泉碳匯和碳埋躲效能，開釋陸地藍碳潛力。深海甲烷是全球最年夜的甲烷儲庫，深刻研討深海冷泉生態體系中甲烷的“二源三匯”特徵，熟悉深海甲烷碳輪迴經過歷程與碳增匯機理、把握冷泉區域典範物種、化學固碳（甲烷）、儲碳保持機制，開闢深海物理—化學—生物協同的碳（甲烷）捕集、碳增匯技巧與固碳、碳埋躲（無機物海底堆積）技巧，構建體系的深海甲烷負碳排放技巧、計量系統、監測技巧、操縱規范和評價技巧方式系統，制訂甲烷相干的藍碳買賣規定和尺度，健全藍碳市場系統，激活深海冷泉藍碳經濟的宏大活氣。
（作者：劉鑫，南邊陸地迷信與工程廣東省試驗室；張偲，南邊陸地迷信與工程廣東省試驗室 中國迷信院南海陸地研討所。《中國迷信院院刊》供稿）
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