近年來，長江口及鄰近海域富營養(yǎng)化問題日趨嚴(yán)重，赤潮的發(fā)生頻率逐年增加，規(guī)模逐年增大。為了解長江口及鄰近海域春季赤潮分布及優(yōu)勢(shì)種演替控制機(jī)理，本文針對(duì)兩種東海典型赤潮藻分別建立生長機(jī)制模型，利用室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化高靈敏度參數(shù)并完成了對(duì)模擬結(jié)果的驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，將該模型耦合到水動(dòng)力模型中，對(duì)東海赤潮藻類種群動(dòng)態(tài)進(jìn)行了模擬，并探討了光照、溫度、鹽度及營養(yǎng)鹽在東海赤潮高發(fā)區(qū)春季赤潮生消過程中的作用。研究成果對(duì)于揭示東海赤潮發(fā)生過程中的控制因素具有重要意義。通過研究取得如下進(jìn)展： 一、以Eco3M為基礎(chǔ)，建立了兩個(gè)針對(duì)東海典型赤潮藻—中肋骨條藻與東海原甲藻的生長模型。采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行校正。模型能夠重現(xiàn)兩種藻在不同光照、營養(yǎng)鹽限制條件下的生長以及對(duì)營養(yǎng)鹽的利用情況。 二、結(jié)合兩個(gè)單藻種模型，對(duì)共培養(yǎng)條件下東海原甲藻與中肋骨條藻的生長進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明，模型能夠重現(xiàn)兩種藻在共培養(yǎng)條件下的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果及其對(duì)營養(yǎng)鹽的競(jìng)爭(zhēng)吸收情況，但不足以描述營養(yǎng)鹽競(jìng)爭(zhēng)外的藻間相互作用。 三、將所建立的兩個(gè)生長機(jī)制模型與物理模型相耦合，較好地重現(xiàn)了2005年溫度、鹽度以及表層流場(chǎng)，并成功重現(xiàn)了航次重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域內(nèi)的營養(yǎng)鹽變化。通過與遙感圖像的對(duì)比證明，模擬結(jié)果較好地重現(xiàn)了赤潮優(yōu)勢(shì)種由硅藻向甲藻的演替趨勢(shì)以及Chl-a高值區(qū)的水平分布。 四、分析了相關(guān)變量對(duì)赤潮藻生長率的影響及其時(shí)空變異。結(jié)果表明：對(duì)于中肋骨條藻，在長江沖淡水影響區(qū)域溫度、鹽度對(duì)生長率的影響最強(qiáng)，這種影響主要是由鹽度決定的；光照決定了中肋骨條藻生長的內(nèi)側(cè)邊界，而營養(yǎng)鹽決定了其生長的外側(cè)邊界，其中P限制起主要作用；死亡率對(duì)凈生長率的影響較小。對(duì)于東海原甲藻，N、P共同決定了其生長的外側(cè)邊界，其它各因素對(duì)生長的影響與中肋骨條藻相似。結(jié)果表明，P營養(yǎng)的分布在演替過程中起關(guān)鍵作用。 五、數(shù)值模擬重現(xiàn)了東海原甲藻從次表層孕育上升到表層爆發(fā)赤潮的過程，并通過模擬結(jié)果分析了相關(guān)變量對(duì)生長率垂直分布的影響，結(jié)果表明：光照對(duì)表層?xùn)|海原甲藻的生長率影響不大，深層生長率主要受光的限制；表層有一受P限制的低生長率區(qū)域，這一區(qū)域下方仍然保持著較高的生長率，這可能是東海原甲藻次表層孕育這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

圖 1-1 1990~2009 年我國海域赤潮發(fā)生頻次(引自國家海洋局)1-1 The frequency of red tide happened in Chinese coastal waters during 1990東海的赤潮發(fā)生頻率與發(fā)生面積居我國四大海區(qū)之首。次數(shù)占赤潮總數(shù)的 69%，發(fā)生總面積占沿海赤潮總面

- 2 1933~2004 HAB 發(fā)生范圍，引自(Tang et al.,- 2 Locations of HAB events recorded during 1933；每個(gè)星號(hào)代表一次 HAB 事件，其大小代表AB；橢圓陰影 c 代表 10 次發(fā)生在江蘇但沒有精域環(huán)境條件東海和黃海的連接處，目前對(duì)于東海998)對(duì)這一海域的環(huán)流模式進(jìn)行了總以下水團(tuán)的影響：長江沖淡水、沿岸黑潮分支。由于季風(fēng)和長江徑流季節(jié)有所不同，在冬季沿東南軸向杭州灣

圖 1- 3 中國東、黃海環(huán)流模式，引自(Zhou et al., 2008)Fig.1- 3 Circulation pattern in the East China Sea and Yellow Sea 冬季 (B) 夏季. YSCC: 黃海沿岸流；CRP: 長江沖淡水；ECSCC: 東海沿岸流；TWC: 臺(tái)灣暖TC: 黑潮；YSWC: 黃海暖流；KCC: 韓國沿岸流上升流會(huì)將海水深層的營養(yǎng)鹽帶到表層，因而可能對(duì)赤潮的發(fā)生產(chǎn)生
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2870038