项目课题设置

课题一、典型海域浮游生态系统的演变过程和驱动机制

      本课题选择我国近海受人类活动和全球变化胁迫显著的长江口、珠江口及邻近海域为重点研究区域，以浮游生态系统为研究对象，以浮游生物多样性为研究核心，研究调查海区浮游生物的物种、遗传和功能多样性、时空分布格局及环境调控因子，分析浮游生物多样性、优势/关键物种和类群的历史调查数据和沉积记录，结合历史上重大环境和气候事件，揭示我国近海典型海域浮游生态系统的演变过程和驱动机制。

图1 课题一研究技术路线图

课题二、多重环境胁迫下浮游生态系统临界点表征和量化

      本课题将运用人工智能大数据技术、整合生态组学、生物信息学与统计学方法结合生态阈值理论，诊断调查海区的环境胁迫状况，架构系统内不同层级浮游生物间互作网络及其与环境胁迫因子的关联性，结合系统结构和功能特征分析，研判系统现存态势和风险，确定驱动系统稳态转换的关键胁迫因子，结合极端事件过程中系统稳态转换的关键节点和驱动因子的分析，表征量化系统临界点和阈值，阐释系统滑向临界边界的驱动机理，综合集成环境胁迫因子、生态系统结构、性状和功能等指标，构建浮游生态系统临界点表征量化的理论与方法。

图2 课题二研究技术路线图

课题三、典型海域浮游生态系统韧性、恢复力及变化趋势

      本课题将综合受控实验、围隔培养、人工智能大数据技术、生态模型等方法和手段，构建浮游生态系统应答环境胁迫的分子调控网络，阐析浮游生态系统对多重胁迫的响应过程和适应机制，建立多层指标体系和综合评价模型，评估系统韧性和恢复力，研发长江口、珠江口及邻近海域浮游生态系统演变趋势预测模型，预测不同场景下系统演变过程与变化趋势，并实现智能化、情景化预测应用示范。

图3 课题三研究技术路线图

课题四、典型海域浮游生态系统模拟重构、评估及应对

      本课题将构建人为源二氧化碳和营养盐排放清单，重点研究长江口和珠江口及其邻近海域人为源二氧化碳和营养盐与浮游生态系统结构和功能变化的关联机制，架构基于临界点和韧性的浮游生态系统重建理论和方法，提出适于典型海域浮游生态系统、近海经济和人类健康协同发展的管理对策。

图4 课题四研究技术路线图