全球变化和人为活动下海洋生态系统研究

海洋总面积约为3.6×108km2，占地球总表面积的71%，其蕴水量约为1.37×109km3，占全球总水量的97%.海洋巨大而深邃，蕴藏着巨大的资源，亟待人类开发利用.这里有重要的石油天然气等资源、丰富的渔业蛋白库、巨量的海洋能源，充分合理开发海洋资源是人类恒久的需求和使命.近年来，随着中国经济体制改革实施，社会生产的积累，中国在全球社会经济领域取得了巨大的成就.走进海洋，开发和利用海洋，努力实现中国海洋强国梦是为我国海洋科学家的宿命使然.包含海洋生命在内的世界大洋及周边环境水体组成了地球上最大的生态系统——海洋生态系统，其下包含了多种多样的次级生态系统，为我们的海洋提供了丰富多彩的物种和几乎取之不尽的生物资源.海洋生产力与资源生物生产机制及动态变化规律研究是海洋科学研究领域中亘久不变的核心命题和内容.在20 世纪30 年代生态系统的概念提出之后，20 世纪40 年代能量传递和物质流动及模型方法的发展，使得海洋生物学和生物海洋学在生态系统水平进入一个全新的阶段；从20 世纪60 年代起进行的海洋围格生态系研究，到20 世纪80 年代以来产生了一系列与海洋生态系统相关的、全球性大型国际海洋研究计划，如全球海洋通量联合研究(JGOFS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球有害赤潮生态学与海洋学研究(GEOHAB)、全球海洋观测系统(GOOS)、海洋生物地球化学与生态系统整合研究(IMBER)等，生态系统水平的海洋研究方兴未艾.

海洋生态系统的重要成员——浮游植物是海洋生态系统中最主要的初级生产者，它启动了海洋中的食物网，在海洋生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中起到了至关重要的作用.通过海洋初级生产过程浮游植物将CO2和水转化为碳水化合物并释放出氧气，这是海洋生态系统中最为关键的一个过程.同时，浮游植物通过全球CO2的收支平衡、海洋表层水温的季节变化和大气紫外线的吸收影响着全球的气候变化，通过初级生产者丰度的变化影响着海洋渔业资源，通过各种生理生态过程影响着全球的海洋生态系统的平衡.作为水体中最大量的生源颗粒物，浮游植物对整个海洋生态系统、全球热通量和气候变化起到巨大而重要的作用，它们直接参与全球的元素循环，深刻而直接地改造着地球系统.人类的社会经济活动对海洋生态系统造成了巨大的压力，人为活动造成的近海富营养化、过度捕捞、填海造地、水产养殖、商业运输、石油开采等一系列活动，以及向大气排放过多的CO2造成的全球气候变化，无时无刻不在深深地影响着地球生态系统，关于人为活动和全球变化下的海洋生态系统成为现今的研究热点.

天津科技大学孙军教授及其团队以近岸和大洋生态系统中的浮游植物为主要研究对象，在海洋生物多样性、海洋重要生源要素循环以及海洋生态学方面开展了诸多基础性、前瞻性和关键性的研究工作.他们建立了浮游植物生物量定量计量标准，研究了浮游植物分布及其与环境的关系，广泛开展国际合作及海洋酸化、水华和浮游动物摄食机制等方面的研究，为研究中国海生物基础资源概况、生态系统研究、气候变化背景下海洋生态系统的响应和反馈提供了基础.多年来，孙军教授及其团队以极大的毅力坚持开展中国海浮游植物分类和生态分布的研究，这项工作艰苦繁杂，但又是海洋生态学研究最重要的基础.近年来，孙军教授及其团队主持了以11 项国家自然科学基金为核心的30 多项国家级基金，这些基金的资助下，完成论文200 余篇，其中30 余篇论文被SCI 二区以上期刊收录，两篇论文被ESI 收录，他们围绕人为活动和全球变化下的海洋生态系统主要研究了中国近海浮游植物群落与区系、海洋浮游植物群落生长动力学及调控因素(铁、胞外透明颗粒、CO2、营养盐、浮游动物)、海洋浮游植物功能群(固氮蓝藻和今生颗石藻等)、南海与印度洋区域海洋学、海洋酸化与海洋生态系统响应等.这些研究对了解中国近海典型区域生态系统生产力与资源生物生产机制及动态变化，了解自然因素和人类活动对大洋生态系统的影响，持续健康地开发利用其资源和环境，都具有巨大的促进和不可忽视的推动作用，其成果对于调查利用我国的海洋资源、推动我国海洋强国的战略具有重要价值.