海洋生態(tài)系統(tǒng)中,浮游生物的變化不僅影響許多魚類和無脊椎動(dòng)物種群的生物量,同時(shí)浮游生物在生源要素循環(huán)和全球氣候變化中也起重要作用;反過來,大尺度的氣候變動(dòng)對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)同樣產(chǎn)生重要影響。本文的主要研究目標(biāo)是在國內(nèi)外已有的相關(guān)研究基礎(chǔ)之上,針對(duì)我國近海海域的特點(diǎn),采用一個(gè)垂直一維海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模式對(duì)我國近海浮游生態(tài)系統(tǒng)各要素垂直分布的季節(jié)循環(huán)進(jìn)行數(shù)值模擬。在此基礎(chǔ)上分析各要素之間的相互制約關(guān)系,浮游植物垂直分布出現(xiàn)次表層最大值的影響因素和形成機(jī)制,及春、秋季水華的形成及控制機(jī)制,并利用模型定量化研究浮游生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程,探討了強(qiáng)風(fēng)天氣過程和光合作用有效輻射對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)要素垂直分布的影響,以增進(jìn)對(duì)我國近海浮游生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的深入理解。 研究采用的模型為垂直一維物理-生物耦合模式MEM-1D,其物理亞模型為一維POM模式,生物亞模型為ERSEM。根據(jù)我國海區(qū)的特點(diǎn),對(duì)垂直混合系數(shù)Kh和Km進(jìn)行了調(diào)整。模式中主要考慮了浮游植物(P)、浮游動(dòng)物(Z)、細(xì)菌(B)、營養(yǎng)鹽(N,包括磷酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和硅酸鹽)、顆粒有機(jī)物(POM)、溶解有機(jī)物(DOM)和溶解氧(DO)為主要生態(tài)變量。模式中不考慮營養(yǎng)鹽的大氣沉降和徑流輸運(yùn)。 采用海洋圖集中34°N,124.5°E的數(shù)據(jù)資料和氣候風(fēng)場(chǎng)資料,利用該模型模擬了南黃海浮游生態(tài)系統(tǒng)要素垂直結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化,與觀測(cè)資料與相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)照,證明模擬結(jié)果能較好地反映出南黃海浮游生態(tài)系統(tǒng)要素垂直結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化特征,并且從理論上分析了出現(xiàn)這種變化特征的原因。從海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的角度進(jìn)一步揭示了生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)、能量流動(dòng)特征。 利用該模型定量研究了海洋生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程。結(jié)果表明,在冬季,浮游植物和細(xì)菌對(duì)碳的攝取較少,細(xì)菌對(duì)非生命有機(jī)碳的攝取速率超過浮游植物對(duì)無機(jī)碳的攝取。在春、夏季,浮游植物和細(xì)菌對(duì)碳的攝取較多,浮游植物對(duì)無機(jī)碳的攝取高于細(xì)菌對(duì)非生命有機(jī)碳的攝取。細(xì)菌對(duì)非生命有機(jī)碳的攝取以DOC為主,在春、夏季可達(dá)75%。浮游植物對(duì)碳的釋放主要是以DOC的形式,占90%左右。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：Q178.53
【部分圖文】：

南黃海東部海域浮游生態(tài)系統(tǒng)要素垂直分布的模擬研究圖2.1 σ坐標(biāo)與Z坐標(biāo)的變換關(guān)系示意圖其中，H（x，y）是底地形，η（x，y，t）為海平面起伏。從海底（z＝－H）到海面（z＝η），相應(yīng)地σ從σ＝－1變化到σ＝0。σ坐標(biāo)系下考慮底地形和自由面起伏的三維原始方程如下：=0 + + + ytDVxDU ησω（2.3）xmFUDKdxDxDgDxfVDgDUyUVDxUDtUD+ ′= ′ ′ ′ ′+ + + + + ∫σσσσρσρρησωσ0022（2.4）ymFVDKdyDyDgDyfVDgDVyVDxUVDtVD+ ′= ′ ′ ′ ′+ ++ + + + ∫σσσσρσρρησωσ0022（2.5）σσσσω + = + + + RFTDTKyTVDxTUDtTDTh（2.6）ShFSDSKySVDxSUDtSD+ = + + + σσσω（2.7）上述5個(gè)方程分別為連續(xù)方程（2.3）、x方向動(dòng)量方程（2.4）、y方向動(dòng)量方程（2.5）、熱傳導(dǎo)方程（2.6）、鹽量擴(kuò)散方程（2.7）。其中，U、V和ω分別是σ坐標(biāo)系下的水平速度和垂向速度
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 時(shí)瑤;黃海西北部細(xì)菌和浮游病毒的生態(tài)分布特征及其影響因素研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

2 包詮真;我國海洋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭力研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2870078