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海洋是地球上最重要的生态系统之一,也是全球最大的碳库。上海海洋面积与陆地相仿,在上海城市发展中发挥着重要的作用,同时由于受到长江和钱塘江以及长江三角洲和杭州湾各类污染源的影响,近海海洋环境面临的压力也越来越大。但目前对上海海洋生态系统的认识十分有限,特别是缺乏对上海海洋生态系统服务功能及其价值与影响因素的系统评估,这不仅影响到我们对上海海洋贡献大小的正确认识,而且也影响到我们对上海海洋生态系统的科学保护和合理利用。为此,本项研究以上海海洋生态系统为对象,基于PSR模型,分析上海海洋复合生态系统的状态、压力和响应特征;辨识上海海洋生态系统提供的服务类型,并以固碳服务为例基于InVEST模型研究生态系统服务功能的时空格局及驱动过程;采用经济价值评估法,分析上海海洋生态系统服务价值的演变过程。本项研究结果不仅可以丰富海洋生态系统服务研究的内容,对科学保护和利用上海海洋也具有重要的指导意义。主要研究结果如下:(1)基于PSR模型通过资料分析、遥感影像解译等方法对上海海洋社会-生态系统的压力、状态和响应对策进行分析。结果表明上海海洋生态系统健康状况呈恶化的趋势。表现在生物多样性总体呈下降趋势,群落结构趋于简单,劣IV类水质海洋面积占较大比重,赤潮影响面积增大;主要压力包括长江入海污染物通量和沿岸城镇污水排放量仍处于较高水平、围海造陆等;此外上海海洋管理响应尚不完善。(2)基于InVEST模型计算的结果,上海海洋生态系统固碳服务功能从1990年到2015年逐渐减弱,固碳量从51.35×10~4 Mg下降到36.39×10~4 Mg;但碳储量呈增加趋势,从1659.22×10~4 Mg上增加到1789.70×10~4 Mg。碳储量和固碳量均呈现明显的空间差异,崇明东滩和南汇边滩次高碳储量值分布面积明显增加,长兴岛和横沙岛部分区域最低碳储量值分布面积也不断增加,而这四个区域主要由碳汇区向碳源区转变;最高碳储量和较低碳储量的分布区域及面积变动较大,其中横沙岛和九段沙较为稳定,由碳平衡区转向碳汇区;多驱动过程中的自然(侵蚀-淤积)或自然-人为耦合(演替-围垦-恢复)驱动过程引起62.5%的海洋碳储量增加,单一自然(侵蚀)或人为(围垦)驱动过程引起82.04%的海洋碳储量减少,自然驱动过程(9.43×10~5?Mg)带来海洋碳储量的增量要远大于人为(2.10×10~5?Mg)和自然-人为驱动带来的增量(2.94×10~5 Mg)。(3)基于价值评估法的评估结果,2015年上海海洋生态系统服务总价值为437.91亿元,为上海市当年GDP的1/58.56;供给服务(包括捕捞生产、养殖生产、氧气生产和淡水供给4小类)最高,占54.08%;其次为文化服务(包括旅游娱乐和教育科研2小类),占28.03%;调节服务(包括固碳、水质净化和干扰调节3小类),占17.77%;最低的是支持服务(包括生物多样性维持),占0.11%。2000-2015年,上海海洋生态系统服务总价值呈上升趋势(由2000年的335.04亿元增加至2015年的437.91亿元),主要是因为旅游娱乐服务和淡水供给服务价值的增加;但供给服务价值先减少后增加,调节服务价值先增加后减少。服务价值的变化主要受到海平面上升、咸潮入侵、填海造陆和排污等自然和人为因素的影响。综上所述,论文研究结果揭示了上海海洋生态系统服务功能与价值的时空变化及主要影响因素和驱动过程。研究结果有利于我们更明确地把握上海海洋生态系统服务近十几年的变化趋势以及存在的问题,可为区域海洋生态质量保护和管理战略提供实际参考意见,以平衡社会经济发展与多种生态系统服务之间的冲突。