基于生态通道模型的我国渔业资源生态容量研究进展

袁 旸, 线薇薇, 张 辉, 3

基于生态通道模型的我国渔业资源生态容量研究进展

袁 旸1, 2, 线薇薇1, 张 辉1, 3

(1. 中国科学院海洋研究所 海洋生态与环境科学重点实验室, 山东 青岛 266071; 2. 青岛农业大学 生命科学学院, 山东 青岛 266109; 3. 中国科学院大学, 北京 100049)

随着人类活动对于海洋资源的过度开发, 渔业资源的衰退趋势愈发显著。因此, 渔业资源亟待科学合理的理论指导来保护和利用有限的渔业资源。Ecopath生态通道模型是一种研究生态系统特征与变化的经典模型, 除了可用于分析生态系统结构与功能以及评估生态系统的成熟稳定程度外, 该模型还可以评估物种的生态容量, 为增殖放流活动等渔业资源提供保护措施, 因此被广泛应用于渔业资源生态容量研究。本文综述了生态容量的概念以及目前国内研究生态容量的常见方法, 对Ecopath模型的发展历史做了简要概述, 介绍了模型的原理、建立、调试方法以及使用Ecopath模型评估物种生态容量的操作方法, 随后对模型中的各项参数指标做了详细的介绍。本文根据Ecopath模型在我国渔业资源研究中的应用方向进行了分类讨论, 并对我国当前基于Ecopath的水域生态容量研究进展进行了汇总, 对比了不同类型生态系统之间生态特征参数的异同, 重点归纳了不同水域生态系统下的物种生态容量评估研究, 最后提出了模型的限制性以及发展前景。

Ecopath模型; 生态容量; 增殖放流; 人工鱼礁区生态系统

随着海洋捕捞和养殖活动强度的日益增加, 我国近岸渔业资源和海洋环境质量日益下降, 制定科学的渔业资源修复和捕捞管理策略刻不容缓。对于业已衰退的渔业资源进行修复, 增殖放流是一种常见的方法[1]。随着我国增殖放流的规模逐年增加, 紧张的渔业资源现状得到了一定程度的缓解[2]。需要注意的是, 增殖放流虽然带来了经济上的效益, 但同时也要兼顾生态效益, 防止不合理的放流行为对原有生态系统造成破坏。因此, 评估渔业资源的生态容量是制定科学放流策略和维持海洋生态系统稳定的前提。

生态通道模型(Ecopath)是一种以营养动力学为原理, 通过输入各功能组的生态参数来构建水域生态系统结构的模型。该模型通过量化生态系统中的各项特征参数, 从而描述能量流动的过程、物种间的营养关系以及评价生态系统的成熟状况与稳定程度[3-5], 现已被视为海洋和淡水生态系统研究中的核心工具和常用方法[6]。Ecopath模型作为EcopathwithEcosim(EwE)[7]软件中的基本模块, 还可用于估算在维持生态系统平衡的前提下某物种的理论生态容量[8],现已被广泛应用于生态容量的评估[9]。

1 生态容量

为了确保增殖放流活动不会对生态环境造成破坏, 需要明确生态系统对放流物种的资源承载力, 即生态容量。容量的概念来源于种群生态学的Logistic方程, 是一个生态学术语[10]。1934年Errington首次使用容纳量这一术语[11-12]。国内外关于生态容量的研究多见于贝类养殖[13-16]。我国学者方建光等[16]于1996年首先对滤食性贝类的养殖容量进行了研究, 该研究以能量收支作为研究方法, 根据单位面积上有机碳的供需关系来估算目标物种的养殖容量。此后, 我国学者运用不同的研究方法对养殖容量领域展开了研究, 常见的研究方法包括: 能量/饵料收支模型[15]、食物限制因子指标法[17]、COD收支平衡法[18]等。由于水产养殖领域对生态容量的概念应用较多, 因此通常将生态容量视为养殖生态容量[19]。林群等[1]将生态容量的概念应用于增殖放流中, 定义了增殖生态容量。综合增养殖生态容量的定义, 可将生态容量的定义归纳为: 特定海域所能支持且不会导致生态过程、种群以及群落结构特征和功能发生显著性改变的最大生物量[1, 19]。

2 Ecopath模型介绍

2.1 Ecopath模型发展史

1984年美国夏威夷海洋研究所的Polovina[20]首先提出了Ecopath模型, 用于评估水生生态系统中物种的生物量和摄食量。该模型于1986年与Ulano­wicz[21]的能量分析生态学理论相结合, 成为了一种科学评估生态系统状况的分析方法。20世纪90年代后, 随着计算机技术的快速发展, Christensen和Pauly[22]将这种分析方法发展成为了个人计算机应用软件, Ecopath模型逐渐在全球不同水域生态系统分析中得到应用[23]。在此之后, Walters等[24-25]在模型原有基础之上又发展出了能够模拟生态系统时间和空间动态变化的功能, 即Ecosim和Ecospace模块。Ecopath模型发展时间线如图1所示。

2.2 Ecopath模型的基本原理

Ecopath模型将生态系统定义为由若干个具有相似生物生态学特征的功能组构成, 系统内所有功能组须涵盖整个生态系统的能量流动过程[26], 各功能组保持能量收支平衡是模型建立的原理, 即遵循生产量=捕食死亡+其他自然死亡+产出量。

图1 Ecopath模型发展

2.3 Ecopath模型的建立与调试

2.3.1 建立模型的基本参数

根据模型运行原理, 建立Ecopath模型时首先要了解生态系统中能量流动的全过程, 在此基础上划分为不同的功能组, 且确保这些功能组能够覆盖生态系统中能流的全过程, 其数量应介于13～50个。目前, 在国内利用Ecopath模型对物种生态容量的研究中, 功能组的数量范围在14～29, 详细情况见表3。

确立所有功能组后, 需要对每个功能组输入参数, 模型运行所需的基本参数详见图2。

图2 Ecopath模型建立流程

注:B为功能组的生物量; (/)为生产量与生物量的比值; (/)为消耗量与生物量的比值;EE为生态营养转换效率(ecological efficiency);DC为食物组成矩阵;EX为产出量。

2.3.2 Ecopath模型的调试

当上述参数输入完成后需要对模型进行调试, 即所有功能组都满足0＜≤1的基本条件[27]。生态营养转换效率()是指生产量被生态系统所利用的程度[28], 很难直接测量, 在建立模型时通常将其设为未知数, 由模型估算获得。的取值越接近于1, 表明功能组的能量被生态系统利用的比例越大[21], 而出现大于１的情况时则表明生态系统中能量流动失去了平衡。

初次运行模型时, 模型估算功能组的值有时会出现>1的情况, 这就需要对模型进行调试, 通过反复调整所输入参数值, 降低不合理因素的影响, 使所有功能组都满足0<≤1, 从而保持整个系统能量流动平衡[29]。此外, 粗食物转化率(gross food conversion efficiency,), 即生产量和消耗量的比值(/)的范围应为0.1～0.3[9]。

2.4 Ecopath模型评估生态容量的方法

利用Ecopath模型评估目标物种生态容量时, 为了能使目标物种与系统的关联更加直观, 通常会将其单独作为一个功能组。评估时首先要建立能够切实反映目标生态系统能量流动状态的Ecopath模型, 在不改变除目标物种外的功能组的生物量同时, 以提高目标物种生物量的方式来模拟实际养殖或增殖活动中补充目标物种资源量的场景。随着目标物种的生物量在系统内增加, 各功能组的生态转换效率也随之改变, 当提高目标物种的生物量直至系统中任意功能组的>1[14, 30], 表明系统不再平衡, 此时调试模型所得的生物量即为目标物种的生态容量。

2.5 模型参数指标

2.5.1 模型置信指数

Pedigree指数是模型精度估算的重要指标, 它通过对使用者输入至模型的参数来源进行等级划分, 进而评价模型的总体质量[23]。Pedigree指数的计算公式如下:

式中,I表示功能组的Pedigree指数,表示功能组总数目,表示、/、/、产出量和食物组成矩阵参数。上述参数的置信区间为0～1, 越接近于1, 表明模型可信度越大, 与生态系统的真实状况越接近[28, 31]。

2.5.2 生态系统总体特征参数

生态通道模型中包含了许多可以客观反映生态系统当前状态的指标, 各生态系统特征参数的概念与功能总结于表1。根据Odum[3]所描述的24个评估生态系统成熟度的参数中, 总初级生产量与总呼吸量的比值(TPP/TR)被认为是衡量生态系统成熟度的重要指标, TPP/TR的值越接近于1的生态系统越稳定, 抗外界干扰能力越强。衡量生态系统内部食物网关联复杂程度的指标有连接指数(connectance index, CI)和系统杂食性指数(system omnivory index, SOI)。当生态系统发育的越完善、结构越稳定, 其内部食物网关系就越复杂, 表现为连接指数和系统杂食性指数接近于1。Finn’s循环指数(Finn’s cycling index, FCI)和Finn’s平均路径长度(Finn’s mean path length, FML)是评价食物链复杂程度的指标, 生态系统成熟度越高, 两个指标值越大[32]。

表1 生态系统特征参数的概念与功能

注: TST为系统总流量(total system throughput, TST)。

2.6 我国渔业资源研究中Ecopath模型的研究与应用

我国基于Ecopath模型的研究主要有以下几个方面:

第一, 研究水域生态系统的结构与功能, 评估系统成熟度。1999年, 我国学者仝龄[5]首次将模型应用于渤海海域的生态评估, 证明了模型在我国海域生态系统应用的可行性。随后我国学者利用Ecopath模型评估了海湾[33-38]、湖泊[39-44]、水库[45-47]、人工鱼礁区[48-50]等水生生态系统, 揭示了不同水域环境下的营养结构和发展程度。李永刚等[50]构建了嵊泗人工鱼礁海区生态系统的生态通道模型, 对该海区的生态系统状况进行了评估。通过生态总体特征参数可以看出, 研究海域生态系统结构还不够稳定, 仍未达到成熟状态, 其原因可能是因为礁区建成时间较为短暂, 生态修复效果短时间内还不足以在渔业资源业已衰退的生态系统上得到明显的体现。该研究仍然在某种程度上证明了投放人工鱼礁来改善渔业资源的可行性。

第二, 研究同一生态系统不同时期的能量流动结构与功能差异。许祯行等[49]利用Ecopath模型研究比对了2010—2012年夏季3个时期的獐子岛人工鱼礁区海域生态系统的能量流动结构和功能变化。生态系统整体特征参数表明, 獐子岛人工鱼礁区生态系统3年来总体规模逐渐增大, 生态系统内部物种的多样性以及结构的稳定性都逐年提升, 总体来看, 该生态系统有着较高的成熟度。模型模拟结果显示, 研究海域部分海珍品种群年龄结构有着低龄化的趋势, 其原因可能与人类活动有着极大的关系, 研究建议应合理控制海域内生物的采捕规格, 以保证人工鱼礁区资源的可持续发展。

第三, 研究外界因素对生态系统结构的影响程度, 为渔业政策提供科学的理论指导。许思思等[51]建立了渤海Ecopath生态通道模型并研究了不同时期的渔业捕捞强度对渔业资源的影响, 研究发现过度的捕捞行为导致渤海生态系统长期处于不稳定状态, 研究建议应严格控制渤海渔业的捕捞量, 以防止渔业资源的持续衰退以及生态系统的崩溃。

3 我国基于Ecopath的水域生态容量研究进展

目前国内学者基于Ecopath模型在不同水生生态环境中评估目标物种的生态容量, 包括海洋、河口、湖泊、人工鱼礁区等生态系统, 评估种类包括三疣梭子蟹、中国明对虾、刺参、日本蟳、脉红螺以及常见的经济鱼种, 如黑鲷、鲢、鳙等。本文将从典型生态系统和典型增殖物种两个方面对生态容量的研究进行讨论。

3.1 典型生态系统

3.1.1 人工鱼礁生态系统

人工鱼礁生态系统是一种人为引导下特殊的生态系统, 人工鱼礁可以为海洋生物提供稳定的栖息地, 有助于其躲避天敌。人工鱼礁的投放现已成为缓解近海生态压力以及确保渔业资源可持续发展的重要手段[52-53]。

目前一些礁区内的放流活动缺乏科学的理论指导, 时常会出现因放流密度过小而导致经济效益无法最大化或是放流密度过大而破坏了原有的生态结构等现象[54-55]。因此, 人工鱼礁区生态系统中放流物种生态容量的科学评估, 对于实现礁区渔业资源的可持续发展有着重要意义。吴忠鑫等[56]利用俚岛增殖型人工鱼礁区2009年的资源调查数据, 构建了礁区生态系统的Ecopath模型并对刺参和皱纹盘鲍的生态容量进行了评估。研究表明, 该生态系统的总能流量为10 786.68 t/km2, 相比于嵊泗人工鱼礁区[50]生态系统较高, 表明俚岛人工鱼礁区总体规模较大、总体活动性能较高, 原因可能是因为该研究是基于建礁后第四年所展开的调查, 而嵊泗人工鱼礁区的调查数据仅为建礁1 a后, 生态系统还处于相对不稳定的状态。在生态容量评估方面, 模型得出俚岛人工鱼礁生态系统刺参和皱纹盘鲍的生态容量为309.4 t/km2和198.86 t/km2, 分别是现存生物量的3.16和3.79倍, 表明评估物种具有一定的增殖空间。研究建议增加礁区内增值鱼礁的投放量, 对礁区生产潜力进行更深层次的挖掘。该研究为礁区经济物种的增殖放流提供一种可参照的生态容量计算方法, 并对增殖型人工鱼礁区海珍品增养殖结构优化提供参考性建议。

3.1.2 河口生态系统

河口生态系统由于其特殊地段导致了该生态系统环境的复杂多变。以黄河口为例, 此处是黄河、小清河等河流的入海口, 是典型的生态交错地带, 同时这里也是众多经济鱼种极为重要的产卵场、育幼场和索饵场, 此处对我国海洋渔业资源的补充具有重要意义[57]。林群等[58]利用生态通道模型模拟了2013—2014年黄河口邻近水域生态系统的总体特征, 并估算了该环境下贝类的生态容量。研究结果表明, 从生态系统总体特征参数可以看出黄河口邻近水域生态系统处于发育阶段, 生态系统内部稳定性较差, 易受外界干扰影响。这些结果符合河口生态系统的特征。较低的系统连接指数和循环指数则表明了该生态系统食物网结构的单一化, 研究认为造成此现象的原因是陆源污染的日益加重以及过度捕捞破坏了生物群落的结构所导致的。生态容量评估显示, 该生态系统下贝类理论生态容量值为18.22 t/km2, 约为当前生物量的3.3倍, 仍存在一定的增值空间。文章指出, 通常情况下贝类在摄食时会加速有机颗粒的沉积, 导致底质环境的厌氧现象, 大规模的贝类增养殖活动易引发一系列的生态环境问题[59]; 研究建议在实际的增养殖与捕捞活动中, 应依照科学的理论指导限量、限规格地进行渔业活动, 以此兼顾生态效益与经济效益。

3.1.3 海洋生态系统

我国近几年基于Ecopath模型的海洋生态系统的研究正逐步增加, 在大亚湾[60]、海州湾[61]、三沙湾[62]、桑沟湾[63]等海洋生态系统都有利用Ecopath模型来确定增殖放流物种的生态容量的研究。以象山港为例, 杨林林等[64]基于2011—2014年在象山港的生物资源调查数据, 构建了象山港的生态通道模型, 并对黑棘鲷、黄姑鱼以及日本囊对虾等象山港常见的增殖放流物种的生态容量进行了评估, 此外, 文章还讨论了增殖放流前后象山港生态系统特征的变化。结果表明, 研究海域调查期间黑棘鲷、黄姑鱼以及日本囊对虾的现存生物量分别为0.096 t/km2、0.004 6 t/km2以及0.003 1 t/km2, 理论生态容量约为现存生物量的1.21、3.86以及41.6倍, 可见日本囊对虾有着极大的增殖空间。研究还分别模拟了黑棘鲷、黄姑鱼以及日本囊对虾达到生态容量时象山港的生态系统结构特征, 以此来对比增殖前后象山港生态系统的变化。研究发现, 3种评估物种无论哪个达到了生态容量, 生态系统的特征参数都没有大的变化, 这表明尽管黑棘鲷、黄姑鱼以及日本囊对虾的生物量已经接近了生态承载力的极限, 但对生态系统的结构与稳定性并没有产生太大的影响。研究建议, 对于生态系统结构的优化和抗干扰能力的提升, 依据生态系统当前的发展程度与健康状态来选择放流鱼种是必要的。该研究为象山港增殖放流活动的风险管理以及实现资源的可持续发展提供科学依据。

3.2 典型增殖物种

3.2.1 常见放流鱼种

黑鲷是我国部分海湾主要的放流物种之一, 以大亚湾为例, 黄梦仪等[60]利用Ecopath模型评估了2015年大亚湾海域黑鲷的生态容量。结果表明, 研究海域现存黑鲷生物量为0.024 t/km2, 距理论生态容量值还有0.01 t的增殖空间。该研究在评估黑鲷放流尾数时做了2种假设。其一是在考虑到黑鲷的捕食死亡率和自然死亡率的前提下进行计算, 另一种假设仅考虑自然死亡率来进行计算, 研究发现, 2种假设情景下黑鲷鱼苗的可放流尾数分别为309.58和218.38万尾, 对比该海域目前实际放流数目并综合考虑捕捞量的因素, 认为目前大亚湾黑鲷的增殖放流数目在合理范围内。该研究为大亚湾增殖放流策略的优化提供了指导性建议。

淡水生态系统中, 鲢和鳙因其滤食性能而被广泛放流, 是净水渔业主要的增殖物种, 然而若不对放流尾数进行科学的规划, 反而会对生态环境造成严重的负面影响。范泽宇等[47]根据2020—2021的渔业调查数据, 建立了洈水水库能量流动模型并估算了鲢和鳙的生态容量。研究表明, 洈水水库鲢和鳙的生态容纳量为分别为30.169 t/km2和236.217 t/km2。研究通过水库总面积以及根据Mace[65]提出的最大可持续产量(MSY)理论, 即生态容量的一半可视为最大可持续产量, 此时目标物种的增殖生长率最高。得出洈水水库鲢、鳙的适宜产量为563.127 t和4 370.015 t。与实际情况相比目前洈水水库鲢、鳙的现存量是不足的, 未充分发挥水库生态利用效率。该研究为内陆大水面生态系统的渔业绿色发展模式提供指导性意见。此外, 我国放流鱼种还包括许氏平鲉、大泷六线鱼、花鲈[66]等, 具体情况详见表2。

3.2.2 甲壳类动物

三疣梭子蟹是我国海域沿岸增殖放流的主要品种之一, 然而目前三疣梭子蟹的合理放流量的确定仍缺乏有效的理论依据, 科学合理的增殖生态容量研究是确定最佳放流数量的前提。我国学者研究了不同生态环境下三疣梭子蟹的生态容量。徐雪等[67]对舟山及长江口渔场临近海域的三疣梭子蟹生态容量进行了评估, 结果表明, 研究海域三疣梭子蟹的生态容量为1.125 t/km2, 从目前生物量情况来看, 仍有1 t的增殖空间。研究建议每年放流约6 174万尾三疣梭子蟹是合适的, 即每平方千米放流800万尾时理论上达到了生态平衡。研究为该海域三疣梭子蟹的放流活动提供了科学的评估依据。张明亮等[68]构建了2011年莱州湾生态系统的Ecopath模型, 对该海域三疣梭子蟹的放流规模进行了研究。研究表明, 1.107 t/km2时三疣梭子蟹达到了该海域理论生态容量值, 即莱州湾内三疣梭子蟹总量为7 412 t时达到系统稳态下的最大生物量, 然而调查显示现存的生物量仅约为生态容量的一半, 因此该海域三疣梭子蟹仍有较大的增殖放流空间。此研究为莱州湾三疣梭子蟹资源可持续发展提供了指导性建议。

中国明对虾是我国许多海域经济虾类的重要组成, 也是近年来资源衰退最严重的物种之一, 急需增殖放流对其资源量进行修复, 因此对增殖放流海域的生态容量的评估迫在眉睫。自海州湾成立了中国明对虾资源保护区以来, 增殖放流对资源修复的效果得到了初步显现, 为了确保在不破坏生态系统的前提下进行中国明对虾的放流活动, 王腾[61]等分析并探讨了海州湾中国明对虾的增殖生态容量。结果表明, 该海域中国明对虾的生态容量是当前先存生物量的21倍, 还有很大的增殖空间。研究建议若中国明对虾的生物量达到了生态容量, 那么10.33亿尾的放流尾数是合适的。本研究为中国明对虾增殖放流提供了科学参考。此外, 林群[1]等计算了莱州湾生态系统下的中国明对虾的增殖生态容量。结果表明当前中国明对虾现存生物量约为生态容量的四分之一, 仍有增值空间。此研究通过死亡率回推的方法确定了理论放流尾数, 即通过将中国明对虾达到生态容量时的生物量值换算成尾数, 研究根据死亡率推出放流3 cm的种苗需约14亿尾, 养殖1 cm的种苗约23亿尾是合理的。此研究为中国明对虾资源增殖养护的可持续发展提供了指导性建议。

4 不同生态系统下的生态特征参数

每个生态系统都是独一无二的, 不同类型的生态系统之间有着较大的差异。通过对比不同类型生态系统的总体特征参数, 可以发现其生态特征上的异同。表2中已将生态系统的类型进行了分类, 依照表2的划分, 将各生态系统的生态参数值汇总于表3。

由表3可以得出, Pedigree指数在人工鱼礁生态系统中为0.449, 略低于海洋生态系统(0.482)和河口生态系统(0.491)。总的来看, 我国模型质量较高, 模型计算的结果较为贴近生态系统的真实状况。

从TPP/TR来看, 人工鱼礁区生态系统平均为1.806, 低于海洋生态系统的3.807和河口生态系统的3.652, 原因可能是人工鱼礁区对海珍品和经济鱼种的增养殖活动强度过大, 使得资源密度过高, 导致人工鱼礁区生态系统的总呼吸量较高, 使得TPP/TR值较低。

从生态系统内部结构来看, 海洋生态系统的CI值和SOI值相对较高, 表明海洋生态系统食物网较为多样, 物种复杂程度相对较高, 生态系统整体较为成熟。河口生态系统SOI值平均为0.171, 低于海洋生态系统(0.221)和人工鱼礁区生态系统(0.240), 表明河口生态系统食物网结构简单, 趋向于线性结构, 生态系统稳定性较差, 原因可能是由于过度捕捞破坏了原有生态系统结构, 导致高营养级的捕食者数量急剧减少, 逐渐被短生命周期的低营养级生物取代。

5 不足与展望

基于Ecopath模型计算物种的生态容量, 因其使用相对较少的数据就能较为准确地反映出真实情况, 逐渐被广泛应用。有人认为Ecopath模型将成为水生生态系统管理、渔业研究的核心工具。尽管如此, Ecopath模型也存在着局限性和不足。

首先, 由于人工鱼礁区生态环境不适宜大范围的拖网取样, 因此地笼网和刺网等是其主要渔业捕捞方式[28]。然而地笼网等作业方式存在着捕捞效率低、取样面积小等问题, 从而导致礁区生物量数据的误差, 为了减少数据上的误差, 丰富捕捞物种类型是必要的, 因此需要对不同水层的海洋物种进行调查。在地笼网的基础上搭配定置刺网是一种可取的方法, 该方法扩大了可捕捞对象的范围, 可丰富调查数据[52-53]。

其次, Ecopath模型是以物质和能量守恒为原理的基础之上构建的静态模型, 因此对于动态的系统内部各营养层次生物生长变化的过程以及环境因子变动对模型的影响都没有考虑到, 使数据结果过于理论化, 难以反映生态系统的实时变化。因此在今后应用模型时须注意将模型预测的结果与研究区域实际的调查结果相结合。除了要考虑气候以及环境因素所带来的潜在影响之外, 充分利用种群的动态数据也是模型的发展方向之一[67, 69]。

再次, 在构建Ecopath模型时, 一些数据缺乏足够的理论支持。比如食物矩阵的数据对各功能组的营养级评定有着直接的关系, 若输入的数据出现偏差, 则相应功能组的营养级也随之改变, 因此, 准确的数据来源是提高模型质量必不可少的条件。现阶段对于物种食性的研究多见于胃含物分析法, 然而此方法会因样本数量大小以及食物残留程度等因素影响结果的准确度, 进而影响模型的整体质量, 因此更为科学的食性分析方法亟待提出。稳定同位素技术是一种可行的食性分析方法, 基于稳定同位素技术可以较为全面地反映功能组的食物来源, 使得食物矩阵数据更为准确, 进而使得模型预测的结果更为真实可靠[36, 59]。

最后, 模型模拟出的目标物种的最大生态容量仅为理论上限, 是仅从生态效益的角度出发所得到的数值, 在实际的养殖和增殖放流活动中, 情况通常会有所不同。例如, 通过最大可持续产量理论可知, 若要使放流种群的生长率保持在一个较高的水平, 取理论最大生态容量值的一半是合适的。因此, 仅从生态效益的角度出发是不完善的, 如何在利用模型评估生态容量的基础上加入经济、社会效应模块, 是未来研究中需注意的地方[64, 68]。

[1] 林群, 李显森, 李忠义. 基于Ecopath模型的莱州湾中国对虾增殖生态容量[J]. 应用生态学报, 2013, 24(4): 1131-1140.

LIN Qun, LI Xiansen, LI Zhongyi. Ecological carrying capacity of Chinese shrimp stock enhancement in Lai­zhou Bay of East China based on Ecopath model[J]. Chi­nese Journal of Applied Ecology, 2013, 24(4): 1131-1140.

[2] 程家骅, 姜亚洲. 海洋生物资源增殖放流回顾与展望[J]. 中国水产科学, 2010, 17(3): 610-617.

CHENG Jiahua, JIANG Yazhou. Marine stock enhance­ment: Review and prospect[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2010, 17(3): 610-617.

[3] Odum EP. The strategy of ecosystem development[J]. Science, 1969, 164(3877): 262-270.

[4] 林群, 金显仕, 张波, 等. 基于营养通道模型的渤海生态系统结构十年变化比较[J]. 生态学报, 2009, 29(7): 3613-3620.

LIN Qun, JIN Xianshi, ZHANG Bo, et al.Comparative study on the changes of the Bohai Sea ecosystem stru­c­ture based on Ecopath model between ten years[J]. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(7): 3613-3620.

[5] 仝龄, 唐启升, PAULY Daniel. 渤海生态通道模型初探[J]. 应用生态学报, 2000, 11(3): 435-440.

TONG Ling, TANG Qisheng, PAULY Daniel. A prelimi­nary approach on mass-balance Ecopath model of the Bohai Sea[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2000, 11(3): 435-440.

[6] 仝龄. Ecopath-一种生态系统能量平衡评估模式[J]. 海洋水产研究, 1999, 20(2): 104-108.

TONG Ling. Ecopath Model-a mass-balance mode­ling for ecosystem estimatiom[J]. Marine Fisheries Resea­r­ch, 1999, 20(2): 104-108.

[7] Christensen V, Pauly D. A guide to the ECOPATH software system(version)[CP]. ICLARM So­f­t­ware 6.72, 1992.

[8] 林群, 单秀娟, 王俊, 等. 渤海中国对虾生态容量变化研究[J]. 渔业科学进展, 2018, 39(4): 19-29.

LIN Qun, SHAN Xiujuan, WANG Jun, et al. Changes in Chinese Shrimp () car­r­ying capacity of the Bohai Sea[J]. Progress in Fishery Sciences, 2018, 39(4): 19-29.

[9] Christensen V, Walters C J, Pauly D. ECOPATH with ECOSIM: a user’s guide[R]. Vancouver: Fisheries Centre, University of British Columbia, 2005.

[10] 刘慧, 蔡碧莹. 水产养殖容量研究进展及应用[J]. 渔业科学进展, 2018, 39(3): 158-166.

LIU Hui, CAI Biying. Advance in research and appli­ca­tion on aquaculture carrying capacity[J]. Progress in Fishery Sciences, 2018, 39(3): 158-166.

[11] Kashiwai M. History of carrying capacity concept as anindex ofecosystem productivity (Review)[J]. Bul­le­tin ofHokkaido National Fisheries Research Institute, 1995, 59: 81-100.

[12] 唐启升. 关于容纳量及其研究[J]. 海洋水产研究, 1996, 17(2): 1-6.

TANG Qisheng. On the carrying capacity and itsstu­dy[J]. Marine Fisheries Research, 1996, 17(2): 1-6.

[13] Luis O, Carrie B, Ronaldo A. Ecosystem matu­rity as a proxy of mussel aquaculture carrying capacity in Ria de Arousa (NW Spain): A food web modeling perspective[J]. Aquaculture, 2018, 496: 270-284.

[14] Jiang W, Gibbs M T. Predicting the carrying capacity of bivalve shellfish culture using a steady, linear food web model[J]. Aquaculture, 2005, 244(1/4): 171-185.

[15] 刘学海, 王宗灵, 张明亮, 等. 基于生态模型估算胶州湾菲律宾蛤仔养殖容量[J]. 水产科学, 2015, 34(12): 733-740.

LIU Xuehai, WANG Zongling, ZHANG Mingliang, et al. Carrying capacity ofin Jiaozhou Bay estimated by an ecosystem model[J]. Fisheries Science, 2015, 34(12): 733-740.

[16] 方建光, 张爱君. 桑沟湾栉孔扇贝养殖容量的研究[J]. 海洋水产研究, 1996, 17(2): 18-31.

FANG Jianguang, ZHANG Aijun. Study on the carrying capacity of Sanggou Bay for the culture of scallop[J]. Marine Fisheries Research, 1996, 17(2): 18-31.

[17] 张继红. 滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估[D]. 青岛: 中国科学院海洋研究所, 2008.

ZHANG Jihong. Effect of filter feeding shellfish mari­culture on the ecosystem and the evaluation of ecology carrying capacity[D]. Qingdao: Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, 2008.

[18] 詹力扬, 郑爱榕, 陈祖峰. 厦门同安湾牡蛎养殖容量的估算[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2003, 42(5): 644-647.

Zhan Liyang, Zheng Airong, Chen Zufeng. Esti­mation of carrying capacity of the oyster in Xiamen Tongan Bay[J]. Journal of Xiamen University (Natural Science), 2003, 42(5): 644-647.

[19] 徐姗楠, 陈作志, 郑杏雯, 等. 红树林种植-养殖耦合系统的养殖生态容量[J]. 中国水产科学, 2010, 17(3): 393-403.

XU Shannan, CHEN Zuozhi, ZHENG Xingwen, et al. Assessment of ecological carrying capacity of intertidal mangrove planting-aquaculture ecological coupling sy­stem[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2010, 17(3): 393-403.

[20] Polovina J J. Model of a coral reef ecosystem[J]. Coral Reefs, 1984, 3(1): 1-11.

[21] Ulanowicz R E. Growth and development: Ecosy­s­temsphenomenology[M]. New York: Springer-Verlag, 1986.

[22] Christensen V, Pauly D. ECOPATH II - a soft­ware for balancing steady-state ecosystem models and calcula­tingnetworkcharacteristics[J].Ecological Modelling, 1992, 61(3/4): 169-185.

[23] Christensen V, Walters C J. Ecopath with Eco­sim: methods, capabilities and limitations[J]. Ecolo­gi­cal Model­ling, 2004, 172( 2/4): 109-139.

[24] Walters C, Christensen V, Pauly D. Struc­tu­ring dynamic models of exploited ecosystems from trophic mass-balance assessments[J]. Reviews in Fish Biology & Fisheries, 1997, 7(2): 139-172.

[25] Walters C, Pauly D, Christensen V. Ecospace: prediction of mesoscale spatial patterns in trophic rela­tionships of exploited ecosystems, with emphasis on the impacts of marine protected areas[J]. Ecosy­stems, 1999, 2(6): 539-554.

[26] Christensen V, Pauly D. Trophic models of aqua­tic ecosystems[M]. Manila, Phillipines: International Center for Living Aqua­tic Resources Manage-ICLARM, 1993.

[27] 刘鸿雁, 杨超杰, 张沛东, 等. 基于Ecopath模型的崂山湾人工鱼礁区生态系统结构和功能研究[J].生态学报, 2019, 39(11): 3926-3936.

LIU Hongyan, YANG Chaojie, ZHANG Peidong, et al. Ecopath evaluation of system structure and function for the Laoshan Bay artificial reef zone ecosystem[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(11): 3926-3936.

[28] 张紫轩, 张继红, 吴文广, 等. 獐子岛海域虾夷扇贝底播增殖生态容量评估[J]. 中国水产科学, 2021, 28(7): 878-887.

ZHANG Zixuan, ZHANG Jihong, WU Wenguang, et al. Assessment of ecological carrying capacity of bottom culture Yezo scallop Patinopecten yessoensis in Zhang­zi Island[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2021, 28(7): 878-887.

[29] 韩瑞, 陈求稳, 王丽, 等. 基于生态通道模型的长江口水域生态系统结构与能量流动分析[J]. 生态学报, 2016, 36(15): 4907-4918.

HAN Rui, CHEN Qiuwen, WANG Li, et al. Analysis of the ecosystem structure and energy flow of the Yangtze River estuary and adjacent seas, based on the Ecopath model[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(15): 4907-4918.

[30] Wolff M. A trophic model for Tongoy Bay—a system exposed to suspended scallop culture (Northern Chile)[J]. Journal of Experimental Marine Biology & Ecology, 1994, 182(2): 149-168.

[31] 戴媛媛, 吴会民, 张韦, 等. 基于Ecopath模型的我国海洋渔业生态系统研究概况[J]. 海洋湖沼通报, 2020(6): 150-157.

DAI Yuanyuan, WU Huimin, ZHANG Wei, et al. Current researching status of marine fishery ecosystem in china outlined basing on Ecopath model[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2020(6): 150-157.

[32] 崔鹏辉. 基于EwE的海洋平台生态效应评估[D]. 舟山: 浙江海洋大学, 2020.

CUI Penghui. Assessment of the ecological effects of offshore platform based on EwE model[D]. Zhoushan: Zhejiang Ocean University, 2020.

[33] 莫宝霖, 秦传新, 陈丕茂, 等. 基于Ecopath模型的大亚湾海域生态系统结构与功能初步分析[J]. 南方水产科学, 2017, 13(3): 9-19.

MO Baolin, QIN Chuanxin, CHEN Pimao, et al. Preli­minary analysis of structure and function of Daya Bay ecosystem based on Ecopath model[J]. South China Fisheries Science, 2017, 13(3): 9-19.

[34] 马孟磊, 陈作志, 许友伟, 等. 基于Ecopath模型的胶州湾生态系统结构和能量流动分析[J]. 生态学杂志, 2018, 37(2): 462-470.

MA Menglei, CHEN Zuozhi, XU Youwei, et al. Analy­sis of structure and energy flow in Jiaozhou Bay eco­system based on Ecopath model[J]. Chinese Journal of Ecology, 2018, 37(2): 462-470.

[35] 杨林林, 姜亚洲, 袁兴伟, 等. 象山港生态系统结构与功能的Ecopath模型评价[J]. 海洋渔业, 2015, 37(5): 399-408.

YANG Linlin, JIANG Yazhou, YUAN Xingwei, et al. Evaluation on the ecosystem structure and function of Xiangshan Bay based on Ecopath model[J]. Marine Fisheries, 2015, 37(5): 399-408.

[36] 陈作志, 邱永松, 贾晓平. 北部湾生态通道模型的构建[J]. 应用生态学报, 2006, 17(6): 1107-1111.

CHEN Zuozhi, QIU Yongsong, JIA Xiaoping. Mass-balance ecopath model of Beibu Gulf ecosystem[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2006, 17(6): 1107-1111.

[37] 徐姗楠, 陈作志, 何培民. 杭州湾北岸大型围隔海域人工生态系统的能量流动和网络分析[J]. 生态学报, 2008, 28(5): 2065-2072.

XU Shannan, CHEN Zuozhi, HE Peimin. Energy flux and network analysis for an artificial ecosystem of a large enclosed sea area in North Hangzhou Bay[J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(5): 2065-2072.

[38] 冯剑丰, 朱琳, 王洪礼. 基于EwE的渤海湾近岸海洋生态系统特性研究[J]. 海洋环境科学, 2010, 29(6): 781-784.

FENG Jianfeng, ZHU Lin, WANG Hongli. Study on cha­racters of coastal ecosystem in Bohai Bay with EwE[J]. Marine Environmental Science, 2010, 29(6): 781-784.

[39] 贾佩峤, 胡忠军, 武震, 等. 基于ecopath模型对滆湖生态系统结构与功能的定量分析[J]. 长江流域资源与环境, 2013, 22(2): 189-197.

JIA Peiqiao, HU Zhongjun, WU Zhen, et al. Quanti­ta­tive analysis on the structure and function of the Gehu Lake ecosystem based on Ecopath modeling[J]. Resou­rces and Environment in the Yangtze Basin, 2013, 22(2): 189-197.

[40] 咸义, 叶春, 李春华, 等. 竺山湾湖泊缓冲带湿地生态系统EWE模型构建与分析[J]. 应用生态学报, 2016, 27(7): 2101-2110.

XIAN Yi, YE Chun, LI Chunhua, et al. Construction and analysis of the EWE model of the wetland ecosystem in lake buffering zoneof Zhushan Bay, China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2016, 27(7): 2101-2110.

[41] 李云凯, 宋兵, 陈勇, 等. 太湖生态系统发育的Ecopath with Ecosim动态模拟[J]. 中国水产科学, 2009, 16(2): 257-265.

LI Yunkai, SONG Bin, CHEN Yong, et al. Simulation of ecosystem dynamics of Lake Taihu using Ecopath with Ecosim model[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2009, 16(2): 257-265.

[42] 刘恩生, 李云凯, 臧日伟, 等. 基于Ecopath模型的巢湖生态系统结构与功能初步分析[J]. 水产学报, 2014, 38(3): 417-425.

LIU Ensheng, LI Yunkai, ZANG Riwei, et al. A preli­minary analysis of the ecosystem structure and func­tioning of Lake Chaohu based on Ecopath model[J]. Journal of Fisheries of China, 2014, 38(3): 417-425.

[43] 黄孝锋.五里湖生态系统ECOPATH模型的构建与评估[D]. 南京: 南京农业大学, 2011.

HUANG Xiaofeng. Construction andevaluation of Eco­path model of the ecosystem of Lake Wuli[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2011.

[44] 赵旭昊, 徐东坡, 任泷, 等. 基于Ecopath模型的太湖鲢鳙生态容量评估[J]. 中国水产科学, 28(6): 785-795.

ZHAO Xuhao, XU Dongpo, REN Long, et al. Asses­s­ment of the ecological carrying capacity of silver and bighead carp in the Taihu Lake based on Ecopath mo­del[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 28(6): 785-795.

[45] 王瑞, 米玮洁, 李睿, 等. 基于Ecopath模型的南湾水库生态系统结构与功能定量分析[J]. 三峡生态环境监测, 2018, 3(4): 37-46.

WANG Rui, MI Weijie, LI Rui, et al. Quantitative analysis of the ecosystem structure and function of the Nanwan Reservoir based on Ecopath model[J]. Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges, 2018, 3(4): 37-46.

[46] 武震, 贾佩峤, 胡忠军, 等. 基于Ecopath模型分析分水江水库生态系统结构和功能[J]. 应用生态学报, 2012, 23(3): 812-818.

WU Zhen, JIA Peiqiao, HU Zhongjun, et al. Structure and function of Fenshuijiang Reservoir ecosystem based on the analysis with Ecopath model[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2012, 23(3): 812-818.

[47] 范泽宇, 白雪兰, 徐聚臣, 等. 基于Ecopath模型的洈水水库生态系统特征及鲢, 鳙生态容量分析[J]. 中国水产科学, 2021, 28(6): 773-784.

FAN Zeyu, BAI Xuelan, XU Juchen, et al. Analysis of ecological system characteristics and ecological capa­ci­ty ofandin the Weishui Reservoir based on Ecopath model[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2021, 28(6): 773-784.

[48] 吴忠鑫, 张秀梅, 张磊, 等. 基于Ecopath模型的荣成俚岛人工鱼礁区生态系统结构和功能评价[J]. 应用生态学报, 2012, 23(10): 2878-2886.

WU Zhongxin, ZHANG Xiumei, ZHANG Lei, et al. Structure and function of Lidao artificial reef ecosystem in Rongcheng of Shandong Province, East China: An evaluation based on Ecopath model[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2012, 23(10): 2878-2886.

[49] 许祯行, 陈勇, 田涛, 等. 基于Ecopath模型的獐子岛人工鱼礁海域生态系统结构和功能变化[J]. 大连海洋大学学报, 2016, 31(001): 85-94.

XU Zhenxing, CHEN Yong, TIAN Tao, et al. Structure and function of an artificial reef ecosystem in Zhangzi Island based on Ecopath model[J]. Journal of Dalian Ocean Univercity, 2016, 31(1): 85-94.

[50] 李永刚, 汪振华, 章守宇. 嵊泗人工鱼礁海区生态系统能量流动模型初探[J]. 海洋渔业, 2007, 29(3): 226-234.

LI Yonggang, WANG Zhenhua, ZHANG Shouyu. A preliminary approach on the ecosystem model of the artificial reef in Shengsi[J]. Marine Fisheries, 2007, 29(3): 226-234.

[51] 许思思, 宋金明, 李学刚, 等. 渔业捕捞对渤海渔业资源及生态系统影响的模型研究[J]. 资源科学, 2011, 33(6): 1153-1162.

XU Sisi, SONG Jinming, LI Xuegang, et al. Modeling of fishing effects on fishery resources and rcosystems of the Bohai Sea[J]. Resources Science, 2011, 33(6): 1153-1162.

[52] 杨昊陈. 基于Ecopath模型的唐山海洋牧场人工鱼礁区生态效果评估[D].大连: 大连海洋大学, 2019.

YANG Haochen. Ecological effect evaluation of Artifi­cial reef area in tangshan ocean pasture based on Eco­path model[D]. Dalian: Dalian Ocean Univercity, 2019.

[53] 杨超杰, 吴忠鑫, 刘鸿雁, 等. 基于Ecopath模型估算莱州湾朱旺人工鱼礁区日本蟳、脉红螺捕捞策略和刺参增殖生态容量[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2016, 46(11): 168-177.

YANG Chaojie, WU Zhongxin, Liu Hongyan, et al. The fishing strategy ofandand the carrying capacity ofin Zhuwang, Laizhou artificial reef ecosystem based on Ecopath model[J]. Periodical of Ocean Unive­r­sity of China, 2016, 46(11): 168-177.

[54] Byron C, Link J, Pierce B C, et al. Calculating ecological carrying capacity of shellfish aquaculture using mass-balance modeling: Narragansett Bay, Rhode Island[J]. Ecological Modelling, 2011, 222: 1743-1755.

[55] Molony B W, Lenanton R, Jackson G, et al. Stock enhancement as a fisheries management tool[J]. Reviews in Fish Biology Fisheris, 2003, 13: 409-432.

[56] 吴忠鑫, 张秀梅, 张磊, 等. 基于线性食物网模型估算荣成俚岛人工鱼礁区刺参和皱纹盘鲍的生态容纳量[J]. 中国水产科学, 2013, 20(2): 327-337.

WU Zhongxin, ZHANG Xiumei, ZHANG Lei, et al. Predicting the ecological carrying capacity of the Lidao artificial reef zone of Shandong Province for the sea cucumber,, (Selenck) and the abalone,, using a linear food web model[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2013, 20(2): 327-337.

[57] 林群, 王俊, 李忠义, 等. 黄河口邻近海域生态系统能量流动与三疣梭子蟹增殖容量估算[J]. 应用生态学报, 2015, 26(11): 3523-3531.

LIN Qun, WANG Jun, LI Zhongyi, et al. Assessment of ecosystem energy flow and carrying capacity of swim­ming crab enhancement in theYellow River Estuary and adjacent waters[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(11): 3523-3531.

[58] 林群, 王俊, 李忠义, 等. 黄河口邻近水域贝类生态容量[J]. 应用生态学报, 2018, 29(9): 3131-3138.

LIN Qun, WANG Jun, LI Zhongyi, et al. Ecological car­r­ying capacity of shellfish in the Yellow River Es­tuary and its adjacent waters[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2018, 29(9): 3131-3138.

[59] 张继红, 方建光, 王巍. 浅海养殖滤食性贝类生态容量的研究进展[J]. 中国水产科学, 2009, 16(4): 626-632.

ZHANG Jihong, FANG Jianguang, WANG Wei. Pro­gress in studies on ecological carrying capacity of mari­culture for filterfeeding shell fish[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2009, 16(4): 626-632.

[60] 黄梦仪, 徐姗楠, 刘永, 等. 基于Ecopath模型的大亚湾黑鲷生态容量评估[J]. 中国水产科学, 2019, 26(1): 1-13.

HUANG Mengyi, XU Shannan, LIU Yong, et al. Asses­s­ment of ecological carrying capacity of Sparus macroce­phalus in Daya Bay based on an ecopath model[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2019, 26(1): 1-13.

[61] 王腾, 张贺, 张虎, 等. 基于营养通道模型的海州湾中国明对虾生态容纳量[J]. 中国水产科学, 2016, 23(4): 965-975.

WANG Teng, ZHANG He, ZHANG Hu, etal. Ecological carrying capacity of Chinese shrimp stock enhancement in Haizhou Bay of EastChina based on Ecopath mo­del[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2016, 23(4): 965-975.

[62] 杨彬彬. 基于Ecopath模型的三沙湾能量流动分析及大黄鱼试验性增殖放流[D].厦门: 厦门大学, 2017.

YANG Binbin. Studies on energy flows of Sansha Bay ecosystem and stcock enhancement of Large Yellow Croa­ker based on Ecopath[D]. Xiamen: Xiamen Uni­ve­rsity, 2017.

[63] GAO Y, FANG J, LIN F, et al. Simulation of oyster eco­lo­gical carrying capacity in Sanggou Bay in the ecosystem context[J]. Aquaculture International, 2020, 28(5): 2059-2079.

[64] 杨林林, 姜亚洲, 袁兴伟, 等.象山港典型增殖种类的生态容量评估[J]. 海洋渔业, 2016, 38(3): 273-282.

YANG Linlin, JIANG Yazhou, YUAN Xingwei, et al. Ecological carrying capacity of typical enhancement species in Xiangshan Bay[J]. Marine Fisheries, 2016, 38(3): 273-282.

[65] Mace P M. A new role for MSY in single-species and ecosystem approaches to fisheries stock assessment and management[J]. Fish and Fisheries, 2001, 2(1): 2-32.

[66] 刘岩, 吴忠鑫, 杨长平, 等. 基于Ecopath模型的珠江口6种增殖放流种类生态容纳量估算[J]. 南方水产科学, 2019, 15(4): 19-28.

LIU Yan, WU Zhongxin, YANG Changping, et al. Eco­lo­­gical carrying capacity of six species of stock enha­n­ce­ment in PearlRiver estuary based on Ecopath model[J]. South China Fisheries Science, 2019, 15(4): 19-28.

[67] 徐雪, 唐伟尧, 王迎宾. 舟山渔场及长江口渔场临近海域三疣梭子蟹增殖容量估算[J]. 南方水产科学, 2019, 15(3): 126-132.

XU Xue, TANG Weiyao, WANG Yingbin. Releasing capacity ofenhancement in Zhoushan fishing ground and Yangtze river estuary fishing ground and their adjacent waters[J]. South China Fisheries Science, 2019, 15(3): 126-132.

[68] 张明亮, 冷悦山, 吕振波, 等. 莱州湾三疣梭子蟹生态容量估算[J]. 海洋渔业, 2013, 35(3): 303-308.

ZHANG Mingliang, LENG Yueshan, LV Zhenbo, et al. Estimatingtheecological carrying capacityofin LaizhouBay[J]. Marine Fisheries, 2013, 35(3): 303-308.

[69] 洪小帆, 陈作志, 张俊, 等. 基于 Ecopath 模型的七连屿礁栖性生物的生态承载力分析[J]. 热带海洋学报, 2021, 41(1): 15-27.

HONG Xiaofan, CHEN Zuozhi, ZHANG Jun, et al. Ana­lysis of ecological carrying capacity of reefs organisms enhancement in Qilianyu Islands based on Ecopath mo­del[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2021, 41(1): 15-27.

An review of the ecological carrying capacity of fishery resources in China based on the Ecopath model

YUAN Yang1, 2, XIAN Wei-wei1, ZHANG Hui1, 3

(1. CAS Key Laboratory of Marine Ecology and Environmental Sciences, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. College of Life Sciences Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

With the over-exploitation of marine resources by human activities, the declining trend in fishery resources has become prominent. Therefore, fishery resources urgently need scientific and reasonable theoretical guidance to protect and use the limited fishery resources. The Ecopath model is a classic model for studying the characteristics and changes of ecosystems. In addition to analyzing the structure and function of ecosystems and evaluating their degree of maturity and stability, the Ecopath model can evaluate the ecological carrying capacity of species and provide a scientific basis for fishery resource protection measures, such as proliferation and release activities. Therefore, it is widely used in the study of the ecological capacity of fishery resources. This paper reviews the concept of ecological carrying capacity and the common methods of evaluating the ecological carrying capacity along with the domestic research on the Ecopath model. Additionally, the paper briefly summarizes the development history, introduces the principle of the model, build, debug method, uses the Ecopath model assessment to determine the species’ ecological carrying capacity via the operation method, and later introduces the various parameter index model in detail. Next, the application of the Ecopath model in the fishery resources research in China is classified and discussed, and the current research progress in the ecological capacity of waters based on the Ecopath model is summarized. The differences and similarities in the ecological characteristic parameters among the different types of ecosystems are compared, and the limitations and development prospects of the Ecopath model are put forward. This review focuses on the assessment of the species’ ecological carrying capacity in different aquatic ecosystems, aiming to provide a scientific reference for aquaculture activities in different ecological environments.

Ecopath model; ecological carrying capacity; stock enhancement; artificial reef ecosystem

Agu.30, 2021

[National Key Research and Development Project of China, No. 2019YFD0902101; Youth Innovation Promotion Association CAS, No. 2020211]

P735

A

1000-3096(2022)07-0105-15

10.11759/hykx20210830002

2021-08-30;

2021-10-13

国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项 (2019YFD0902101); 中国科学院青年创新促进会(2020211)

袁旸(1996—)，男，河南郑州人，硕士研究生，主要研究方向为渔业生态，E-mail: yy1147330304@163.com; 张辉(1986—),通信作者, 研究员, 主要研究方向为渔业生态, E-mail: zhanghui@qdio.ac.cn

(本文编辑: 赵卫红)