南黄海及养殖功能海域生态动力学模型研究

发布时间：2022-01-21 18:13

　　南黄海是我国重要的近海,研究其生态过程对了解我国近海生态动力控制机制有重要意义；桑沟湾是我国重要的养殖示范区,研究该湾对认识养殖海域的生态状况和科学养殖有重要意义。本文针对两个不同尺度的典型海域进行了生态动力学模型研究。对两个海域,均在建立能够良好地再现水动力过程的物理模型的基础上,选取关键的生态要素和必要的生物化学过程,通过合理地参数化,分别建立两海域的生态动力学模型,通过数值模拟研究两域的生态特征。南黄海的水动力学模型包括了较完整的物理过程（如潮汐、波浪混合、环流等）,生态变量包括浮游植物、浮游动物、营养盐和有机碎屑。桑沟湾的水动力学模型考虑了养殖影响,生态要素除以上四个变量外还包括溶解有机物,考虑养殖贝类和大型藻对饵料和营养盐的消耗或释放,在生态模型的基础上根据物质供需平衡关系或营养动态关系分别建立了贝类、大型藻、鱼类的养殖容量模型。主要得到以下结果：对南黄海：1)浪致混合和潮流分别使上、下层水体的垂直扩散系数增加10-3～10-1m2/s,使近岸海域垂向混合更加均匀,深水域上、下混合层厚度加大,温跃层强度增加。考虑潮流,模拟冬季的黄海暖流及沿岸流、夏季的台湾暖流、中国沿岸流及南... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：160 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 海洋生态动力学的研究意义
    1.2 海洋生态动力学模型的研究进展
    1.3 南黄海生态动力学研究进展
    1.4 养殖海域生态动力学的研究进展
    1.5 海水养殖容量的研究进展
        1.5.1 海水贝类养殖容量方面
        1.5.2 海带(大型海藻)养殖容量方面
        1.5.3 鱼类养殖容量方面
    1.6 桑沟湾海域的研究情况
        1.6.1 桑沟湾综合性调查及养殖生物生理实验研究
        1.6.2 桑沟湾水动力及生态模型方面的研究
        1.6.3 桑沟湾养殖容量方面的研究
    1.7 本文的研究目的与内容
2 南黄海生态动力学模型研究
    2.1 南黄海的环境特征
    2.2 南黄海环境要素观测结果
        2.2.1 南黄海水文要素的分布和季节变化
        2.2.2 南黄海营养盐的分布和季节变化
        2.2.3 南黄海浮游植物生物量的分布和季节变化
    2.3 南黄海生态动力学模型及配置
        2.3.1 概念模型的建立
        2.3.2 水动力模型简介
        2.3.3 水动力模型配置
        2.3.4 生态模型配置
    2.4 水动力模型结果
        2.4.1 加潮方法的可靠性及潮汐潮流结果
        2.4.2 风生流及开边界流通量下的环流
        2.4.3 正压条件下的流场
        2.4.4 斜压条件下的流场
        2.4.5 潮流与波浪混合对水体结构的影响
    2.5 生态模型结果
        2.5.1 主要月份的营养盐分布
        2.5.2 各月份浮游植物的空间分布
        2.5.3 南黄海平均初级生产力和浮游植物含量的时间变化
    2.6 浮游植物时、空分布特征及成因
        2.6.1 浮游植物生长在营养盐方面的限制
        2.6.2 西部近岸海域的浮游生态特征及成因
        2.6.3 长江口附近海域的浮游生态特征及成因
        2.6.4 南黄海中部海域的浮游生态特征及成因
        2.6.5 南黄海东部陆坡海域的浮游生态特征及成因
    2.7 潮流和波浪混合对生态特征的影响
        2.7.1 潮流对生态特征的影响
        2.7.2 波浪混合对生态特征的影响
    2.8 陆源输入对生态特征的影响
    2.9 结论
3 养殖功能海域生态动力学模型及养殖容量模型——以桑沟湾为例
    3.1 桑沟湾自然环境特征
    3.2 养殖功能海域的水动力特征及模型再现
        3.2.1 养殖海域水动力状况的观测
        3.2.2 养殖对水动力影响的理论模型
        3.2.3 桑沟湾水动力模型的配置
        3.2.4 桑沟湾水文要素的模拟结果
        3.2.5 养殖对水动力影响的模型结果
        3.2.6 养殖对物理自净能力的影响
    3.3 养殖海域生态动力学模型及配置
        3.3.1 养殖海域生态动力学模型框架
        3.3.2 桑沟湾生态过程的参数化形式
        3.3.3 生物化学过程的参数配置
        3.3.4 外源输入
        3.3.5 养殖海带对营养盐的消耗
        3.3.6 养殖贝类的摄食和排泄
        3.3.7 滤食性附着动物的摄食和排泄
        3.3.8 生态要素的数据来源及模型配置
    3.4 模型结果及生态特征分析
        3.4.1 桑沟湾关键生态要素的模拟结果
        3.4.2 海带养殖区的生态特征
        3.4.3 牡蛎养殖区的生态特征
        3.4.4 扇贝养殖区的生态特征
    3.5 养殖容量的理论模型
        3.5.1 滤食性贝类的养殖容量模型
        3.5.2 大型藻类的养殖容量模型
        3.5.3 鱼类的养殖容量及放养容量模型
    3.6 基于生态动力学模型的桑沟湾养殖容量计算
        3.6.1 栉孔扇贝(Chlamys farreri)养殖容量的模型配置
        3.6.2 太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)养殖容量的模型配置
        3.6.3 海带(Laminaria japonic)养殖容量的计算方法和模型配置
        3.6.4 鱼类养殖容量的计算方法和模型配置
    3.7 养殖容量模型结果及养殖的现状分析
        3.7.1 扇贝的养殖容量及养殖现状分析
        3.7.2 牡蛎的养殖容量及养殖现状分析
        3.7.3 海带的养殖容量及养殖现状分析
        3.7.4 鱼类的养殖及放养容量
    3.8 结论
4 结语
    4.1 工作总结
    4.2 存在的问题及工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]长江口及其邻近水域叶绿素a的垂直格局及成因初析[J]. 宋书群,孙军,俞志明.  植物生态学报. 2009(02)
[4]伴随同化方法在渤、黄海生态模式中的应用——生态参数的空间分布[J]. 周巍,吕咸青.  海洋湖沼通报. 2009(01)
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博士论文
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硕士论文
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[2]乳山湾滩涂贝类养殖容量评估模型[D]. 尹晖.中国海洋大学 2006
[3]桑沟湾养殖海域氮、磷收支及环境容量模型[D]. 武晋宣.中国海洋大学 2005
[4]胶州湾扇贝养殖对环境的影响及其数值模型研究[D]. 杨卫华.中国海洋大学 2005
[5]大气的干、湿沉降以及对东、黄海海洋生态系统的影响[D]. 张国森.中国海洋大学 2004
[6]浅海规模化贝类养殖系统氮、磷营养盐的垂直通量研究[D]. 蔡立胜.中国海洋大学 2003
[7]黄海冷水团水域水层—底栖耦合生态系统建模研究[D]. 万小芳.中国海洋大学 2003



本文编号：3600725