CN113420977A - 暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法 - Google Patents

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CN113420977A CN202110678319.XA CN202110678319A CN113420977A CN 113420977 A CN113420977 A CN 113420977A CN 202110678319 A CN202110678319 A CN 202110678319A CN 113420977 A CN113420977 A CN 113420977A
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李蒙
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Abstract

本发明涉及海洋动物生态学、海洋种群生态学、海洋群落生态学、和海洋环境生态学等相关领域，建立了一种暴发水母种群数量变动对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法。本方法包括六个指标体系：(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性影响指数IIs；(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon‑Wiener多样性影响指数IIH'；(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度影响指数IID；(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE；(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR；(Ⅵ)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs。暴发水母对海洋游泳动物生态影响EIIjn综合考虑了上述六个指数，可对暴发水母种群异常变动对海洋游泳动物生态影响的风险进行简捷且比较精准的量化评估。本发明填补了暴发水母对海洋游泳动物生态影响没有风险量化评估方法的空白，具有操作便捷、快速，可行性高的特点。

Description

暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法
技术领域
本发明涉及海洋动物生态学、海洋动物种群生态学、海洋动物群落生态学和海洋环境生态学等相关领域，建立了一种暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估的方法。
背景技术
近年来，全球海洋水母数量呈增加趋势，许多海域出现水母大规模暴发现象。我国近海是全球海域大型水母暴发的“重灾区”，渤海、黄海及东海，都出现了以沙海蜇、海月水母为代表的水母种群连续暴发现象。水母暴发不但对我国近海生态系统稳定和生态环境安全产生重要影响，也对我国海洋经济和社会造成巨大灾难。水母灾害已成为继有害藻华之后，由游泳动物引发的、最大的海洋生态灾害。中国高度重视海洋生态安全，国家层面上先后组织开展了“中国近海水母暴发的关键过程、机理及生态环境效应”，“我国近海水母灾害的形成机理、监测预测及评估防治技术”等相关研究。水母暴发对海洋生态系统的生态影响风险评估已成为国际海洋生态环境安全关注的核心科学问题之一。
生态系统结构的多样性与稳定性是海洋生态系统稳定、安全、持续运转的核心。水母暴发时，游泳动物或被捕食，或因水母毒素致死，或生存资源被胁迫，因此，水母暴发直接影响甚至破坏了相关海域生态系统的正常结构和功能，尤其是游泳动物群落的多样性与稳定性。目前，关于暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险评估还未有研究，因此，亟需建立一种简单，便捷、易执行且较精准的量化指标体系对暴发水母种群变化对海洋游泳动物的多样性和稳定性等生态影响的风险进行评估衡量，为深入解析我国近海水母暴发的机理，开展我国海洋生态环境安全保障体系建设、海洋生态系统健康评价、海洋水母暴发预警预报等提供科学依据和技术支撑。
发明内容
本发明旨在运用生态学、种群生态学、群落生态学的原理，建立一套简单，便捷、易执行且较精准的量化指标体系对暴发水母种群变化对海洋游泳动物的多样性和稳定性等生态影响的风险进行评估衡量，以填补了暴发水母对海洋游泳动物生态影响没有风险量化评估方法的空白。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
本发明建立了一套暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，包括六个指标体系：
(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性影响指数IIs；
(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性影响指数IIH'；
(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度影响指数IID；
(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE；
(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR；
(Ⅵ)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs。
本发明通过综合考虑了上述六个指数，计算暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，进而量化评估暴发水母种群对海洋游泳动物生态影响风险的方法。
在本申请的一些实施例中，(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响指数IIs，根据以下公式计算：
IIs＝1-(Sj/Sn)
式中，Sj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性，即所有海洋游泳动物种类数量；Sn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性；
(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响指数IIH'，根据以下公式计算：
IIH'＝1-(H'j/H'n)
式中，H'j为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；H'n为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性
其中,海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性根据以下公式计算：
H’＝-∑Pi lnPi
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量；
(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响指数IID，根据以下公式计算：
IID＝1-(Dj/Dn)
式中，Dj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度；Dn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度；
其中海洋游泳动物Simpson优势度根据以下公式计算：
D＝1-∑Pi 2
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量；
(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE，根据以下公式计算：
IIE＝1-(Ej/En)
式中，Ej为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度；En为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度；
其中海洋游泳动物Pielou均匀度根据以下公式计算：
E＝H'/lnS
式中，H'为调查站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；S为调查站位海洋游泳动物种类多样性。
(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR，根据以下公式计算：
IIR＝1-(Rj/Rn)
式中，Rj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度；Rn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度；
其中海洋游泳动物Margalef丰富度指数根据以下公式计算：
R＝(S–1)/lnN
式中S为调查站位海洋游泳动物种类多样性，N为调查站位所有海洋游泳动物总数量；
(VI)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs，根据以下公式计算：
IIcs＝1-(CSj/CSn)
式中，CSj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数；CSn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数；
其中海洋游泳动物群落稳定性指数根据以下公式计算：
CS＝μ/δ
式中μ为调查站位海洋游泳动物生物量的平均值，δ为调查站位游泳动物生物量的标准差。
在本申请的一些实施例中，指标(I)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIs≤0.25；(ii)0.25<IIs≤0.50；(iii)0.5<IIs≤0.75；(ⅳ)0.75<IIs≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，指标(Ⅱ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIH'≤0.25；(ii)0.25<IIH'≤0.50；(iii)0.5<IIH'≤0.75；(ⅳ)0.75<IIH'≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，指标(Ⅲ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IID≤0.25；(ii)0.25<IID≤0.50；(iii)0.5<IID≤0.75；(ⅳ)0.75<IID≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，指标(Ⅳ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIE≤0.25；(ii)0.25<IIE≤0.50；(iii)0.5<IIE≤0.75；(ⅳ)0.75<IIE≤1.00。
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，指标(Ⅴ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIR≤0.25；(ii)0.25<IIR≤0.50；(iii)0.5<IIR≤0.75；(ⅳ)0.75<IIR≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，指标(Ⅵ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-l h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIcs≤0.25；(ii)0.25<IIcs≤0.50；(iii)0.5<IIcs≤0.75；(ⅳ)0.75<IIcs≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
在本申请的一些实施例中，暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，根据以下公式计算：
EIIjn＝(IIS+IIH'+IID+IIE+IIR+IIcs)/6
暴发水母对海洋游泳动物生态影响程度可分为四个级别，即：(i)0.00<EIIjn≤0.25；(ii)0.25<EIIjn≤0.50；(iii)0.5<EIIjn≤0.75；(ⅳ)0.75<EIIjn≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
本发明的优点和积极效果是：
(1)本发明综合考虑了决定游泳动物群落多样性与稳定性的上述六个指数，并计算暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，可对暴发水母种群对海洋游泳动物生态影响风险进行直观、便捷其较精准的量化评估；
(2)本发明填补了暴发水母对海洋游泳动物生态影响没有风险量化评估方法的空白，具有操作便捷、快速，可行性高的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明作进一步详细说明。
本发明提出一套暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，包括六个指标体系：
(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性影响指数IIs；
(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性影响指数IIH'；
(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度影响指数IID；
(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE；
(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR；
(Ⅵ)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs。
本发明通过综合考虑了上述六个指数，计算暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，进而量化评估暴发水母种群对海洋游泳动物生态影响风险的方法。
本发明的技术方案中，各参数具体为：
(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响指数IIs，根据以下公式计算：
IIs＝1-(Sj/Sn)
式中，Sj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性，即所有海洋游泳动物种类数量；Sn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性。
IIs值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物种类多样性生态影响的风险越大。
(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响指数IIH'，根据以下公式计算：
IIH'＝1-(H'j/H'n)
式中，H'j为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；H'n为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性。
IIH'值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性生态影响的风险越大。
其中海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性根据以下公式计算：
H’＝-∑Pi lnPi
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量。
H'j以及H'n，为将含有暴发水母的站位以及不含有暴发水母的站位分别代入公式H’＝-∑Pi lnPi求得。
H'j取值选用多个含有暴发水母站位的平均值，H'n取值为多个不含有暴发水母站位的平均值。
(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响指数IID，根据以下公式计算：
IID＝1-(Dj/Dn)
式中，Dj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度；Dn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度。
IID值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物Simpson优势度生态影响的风险越大。
其中海洋游泳动物Simpson优势度根据以下公式计算：
D＝1-∑Pi 2
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量。
Dj以及Dn，为将含有暴发水母的站位以及不含有暴发水母的站位分别代入公式D＝1-∑Pi 2求得。
Dj取值选用多个含有暴发水母站位的平均值，Dn取值为多个不含有暴发水母站位的平均值。
(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE，根据以下公式计算：
IIE＝1-(Ej/En)
式中，Ej为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度；En为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度。
IIE值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物Pielou均匀度生态影响的风险越大。
其中海洋游泳动物Pielou均匀度根据以下公式计算：
E＝H'/lnS
式中，H'为调查站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；S为调查站位海洋游泳动物种类多样性。
Ej以及En，为将含有暴发水母的站位以及不含有暴发水母的站位分别代入公式E＝H'/lnS求得。
Ej取值选用多个含有暴发水母站位的平均值，En取值为多个不含有暴发水母站位的平均值。
(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR，根据以下公式计算：
IIR＝1-(Rj/Rn)
式中，Rj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度；Rn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度。
IIR值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物Margalef丰富度生态影响的风险越大。
其中海洋游泳动物Margalef丰富度指数根据以下公式计算：
R＝(S–1)/lnN
式中S为调查站位海洋游泳动物种类多样性，N为调查站位所有海洋游泳动物总数量。
Rj以及Rn为将含有暴发水母的站位以及不含有暴发水母的站位分别代入公式R求得。
Rj取值选用多个含有暴发水母站位的平均值，Rn取值为多个不含有暴发水母站位的平均值。
(VI)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs，根据以下公式计算：
IIcs＝1-(CSj/CSn)
式中，CSj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数；CSn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数。
IIcs值越大表示暴发水母种群对海洋游泳动物群落稳定性生态影响的风险越大。
其中海洋游泳动物群落稳定性指数根据以下公式计算：
CS＝μ/δ
式中μ为调查站位海洋游泳动物生物量的平均值，δ为调查站位游泳动物生物量的标准差。
CSj以及CSn为将含有暴发水母的站位以及不含有暴发水母的站位分别代入公式CS＝μ/δ求得。
CSj取值选用多个含有暴发水母站位的平均值，CSn取值为多个不含有暴发水母站位的平均值。
(Ⅶ)暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，根据以下公式计算：
EIIjn＝(IIS+IIH'+IID+IIE+IIR+IIcs)/6
IIs为暴发水母对海洋游泳动物种类多样性影响指数；
IIH'为暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性影响指数；
IID为暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度影响指数；
IIE为暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数；
IIR为暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数；
IIcs为暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数。
(1)本发明综合考虑了决定游泳动物群落多样性与稳定性的上述六个指数，并计算暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，可对暴发水母种群对海洋游泳动物生态影响风险进行直观、便捷其较精准的量化评估；
(2)本发明填补了暴发水母对海洋游泳动物生态影响没有风险量化评估方法的空白，具有操作便捷、快速，可行性高的特点。

Claims (9)

1.一种暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，通过获取表征暴发水母对海洋游泳动物种类多样性影响指数IIs；暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性影响指数IIH'；暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度影响指数IID；暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE；暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR及暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs六个指标体系，计算暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，来量化暴发水母种群异常变动对海洋游泳动物生态影响的一种风险评估方法。
2.根据权利要求1所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，本发明技术方案包含六个指标体系：
(I)暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响指数IIs，根据以下公式计算：
IIs＝1-(Sj/Sn)
式中，Sj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性，即所有海洋游泳动物种类数量；Sn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物种类多样性；
(II)暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响指数IIH'，根据以下公式计算：
IIH'＝1-(H'j/H'n)
式中，H'j为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；H'n为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性
其中,海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性根据以下公式计算：
H’＝-∑PilnPi
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量；
(III)暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响指数IID，根据以下公式计算：
IID＝1-(Dj/Dn)
式中，Dj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度；Dn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Simpson优势度；
其中海洋游泳动物Simpson优势度根据以下公式计算：
D＝1-∑Pi 2
式中，Pi为调查站位海洋游泳动物i的相对丰度，即Pi＝ni/N，其中ni为调查站位海洋游泳动物i的数量，N为调查站位所有海洋游泳动物的总数量；
(IV)暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度影响指数IIE，根据以下公式计算：
IIE＝1-(Ej/En)
式中，Ej为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度；En为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Pielou均匀度；
其中海洋游泳动物Pielou均匀度根据以下公式计算：
E＝H'/lnS
式中，H'为调查站位海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性；S为调查站位海洋游泳动物种类多样性。
(V)暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度影响指数IIR，根据以下公式计算：
IIR＝1-(Rj/Rn)
式中，Rj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度；Rn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物Margalef丰富度；
其中海洋游泳动物Margalef丰富度指数根据以下公式计算：
R＝(S–1)/lnN
式中S为调查站位海洋游泳动物种类多样性，N为调查站位所有海洋游泳动物总数量；
(VI)暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性影响指数IIcs，根据以下公式计算：
IIcs＝1-(CSj/CSn)
式中，CSj为含有暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数；CSn为不含暴发水母的站位海洋游泳动物群落稳定性指数；
其中海洋游泳动物群落稳定性指数根据以下公式计算：
CS＝μ/δ
式中μ为调查站位海洋游泳动物生物量的平均值，δ为调查站位游泳动物生物量的标准差。
3.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(I)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIs≤0.25；(ii)0.25<IIs≤0.50；(iii)0.5<IIs≤0.75；(ⅳ)0.75<IIs≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物种类多样性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
4.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(Ⅱ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIH'≤0.25；(ii)0.25<IIH'≤0.50；(iii)0.5<IIH'≤0.75；(ⅳ)0.75<IIH'≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Shannon-Wiener多样性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
5.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(Ⅲ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IID≤0.25；(ii)0.25<IID≤0.50；(iii)0.5<IID≤0.75；(ⅳ)0.75<IID≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Simpson优势度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
6.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(Ⅳ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIE≤0.25；(ii)0.25<IIE≤0.50；(iii)0.5<IIE≤0.75；(ⅳ)0.75<IIE≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Pielou均匀度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
7.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(Ⅴ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIR≤0.25；(ii)0.25<IIR≤0.50；(iii)0.5<IIR≤0.75；(ⅳ)0.75<IIR≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物Margalef丰富度的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
8.根据权利要求2所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，指标(Ⅵ)中所选择的调查站位分为两种，即：含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位；
含有暴发水母的站位和不含暴发水母的站位的数量选择均至少为6个；
调查站位设置为：(1)大型底拖网调查船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-lh；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
(2)小型双拖渔船：平均拖速3.0kn/h，每站拖曳0.5-1h；网具规格：网口高度6±1m，囊网网目2±0.4cm；
暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响可分为四个级别，即：(i)0.00<IIcs≤0.25；(ii)0.25<IIcs≤0.50；(iii)0.5<IIcs≤0.75；(ⅳ)0.75<IIcs≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物群落稳定性的影响级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
9.根据权利1所述的暴发水母对海洋游泳动物生态影响的风险量化评估方法，其特征在于，暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数EIIjn，根据以下公式计算：
EIIjn＝(IIS+IIH'+IID+IIE+IIR+IIcs)/6
暴发水母对海洋游泳动物生态影响程度可分为四个级别，即：(i)0.00<EIIjn≤0.25；(ii)0.25<EIIjn≤0.50；(iii)0.5<EIIjn≤0.75；(ⅳ)0.75<EIIjn≤1.00；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响级别为i时，可归类为水母种群数量正常波动，其生态影响风险无，标识色可采用蓝色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别为ii时，可归类为水母种群轻度异常波动，其生态影响风险轻度，标识色可采用黄色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别达iii时，可归类为水母种群异常波动严重，其生态影响风险较严重，标识色可采用橙色；
当暴发水母对海洋游泳动物生态影响指数的级别达到ⅳ时，可归类为水母种群暴发，其生态影响风险非常严重，标识色可采用红色。
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