渤海灣位于渤海的西部,屬典型的緩坡淤泥質(zhì)半封閉淺水海灣,與外海的水交換能力較弱。近年來(lái),隨著沿岸經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大量污染物通過(guò)陸源排放進(jìn)入渤海灣,不僅增大了渤海灣營(yíng)養(yǎng)鹽的負(fù)荷也干擾了各種營(yíng)養(yǎng)鹽的比例。填海等海岸帶開(kāi)發(fā)工程影響了濱海濕地的生態(tài)功能、改變了近岸的局部流場(chǎng),進(jìn)一步影響了水體的交換能力。綜合考慮這些內(nèi)外因素,深入研究渤海灣營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)于浮游生態(tài)動(dòng)力學(xué)特性的影響,揭示其控制機(jī)理,預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)鹽狀況的響應(yīng),對(duì)于制定相關(guān)對(duì)策、控制該海域的富營(yíng)養(yǎng)化狀況、促進(jìn)渤海灣水生態(tài)環(huán)境的改善,推行海域的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文的主要工作是對(duì)渤海灣營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的影響進(jìn)行較系統(tǒng)的研究。 首先,對(duì)渤海灣西南部典型站位表層水進(jìn)行了模擬現(xiàn)場(chǎng)的營(yíng)養(yǎng)鹽加富培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,磷酸鹽的添加對(duì)于水樣中浮游植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最顯著;浮游植物的增長(zhǎng)在總體上隨著氮磷比的降低而增大,增長(zhǎng)最顯著的氮磷比在5-15左右,略低于常用的Redfield比16;硝酸鹽的連續(xù)性添加比一次性添加更有利于浮游植物的生長(zhǎng),相對(duì)于高濃度沖擊性污染,低濃度持續(xù)性無(wú)機(jī)氮污染可能會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的生態(tài)影響。 然后,本文建立了一個(gè)沿水深積分的二維生態(tài)-水動(dòng)力學(xué)耦合模型,模擬渤海灣近岸海域氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽和浮游植物的動(dòng)態(tài)變化。利用該模型對(duì)于渤海灣和渤海灣赤潮監(jiān)控區(qū)2005的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬和模型驗(yàn)證,結(jié)果表明計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)結(jié)果基本符合。在上述培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合考慮水動(dòng)力學(xué)、水溫、光照等其他因素,利用生態(tài)水動(dòng)力學(xué)模型,模擬了原型時(shí)空尺度下渤海灣天津近岸海域浮游植物生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷變化間的響應(yīng)關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)探討營(yíng)養(yǎng)鹽排放的削減策略。結(jié)果表明在控制氮磷陸源排放的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步控制沉積物中磷的釋放是控制渤海灣富營(yíng)養(yǎng)化狀況的重要途徑。 最后,通過(guò)分析渤海灣葉綠素a濃度的空間分布趨勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)鹽限制的空間差異與渤海灣水交換時(shí)間尺度的空間分布特性之間的關(guān)系,對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽駐留情況的生態(tài)影響進(jìn)行了間接的分析。結(jié)果表明,營(yíng)養(yǎng)鹽限制的空間差異可能主要受到陸源排污的影響,而浮游植物的生物量除受到源強(qiáng)的影響外,與營(yíng)養(yǎng)鹽的駐留情況也有關(guān),葉綠素a濃度分布與海水平均交換時(shí)間分布具有顯著的相關(guān)關(guān)系,這表明在研究營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的調(diào)控作用時(shí)必須充分考慮水交換能力的影響。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：X174
【部分圖文】：

產(chǎn)及養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、人口增長(zhǎng)和居民生活增，大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨污染物進(jìn)入渤海灣造成了該海域營(yíng)養(yǎng)鹽比例結(jié)構(gòu)的失調(diào)。濕地的生態(tài)功能、改變了近岸局部流場(chǎng)力。在這些內(nèi)外因素的共同作用下，渤[33]。渤海灣的水生態(tài)環(huán)境已經(jīng)受到沿岸灣營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)于浮游生態(tài)動(dòng)力學(xué)特性的影不同營(yíng)養(yǎng)鹽狀況的響應(yīng)，對(duì)于制定相關(guān)渤海灣水生態(tài)環(huán)境的改善，推行海域的1.2 渤海灣概況1.2.1 自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)狀況渤海灣（117.5°E～119°E，39.25°N山東省利

海域的水環(huán)境喪失重要的天然屏障[44]，同時(shí)，新增的土地往往用于生產(chǎn)生活，造成污染源進(jìn)一步向海遷移。根據(jù)國(guó)家海洋局發(fā)布的 2009 年國(guó)家海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)，近年來(lái)持續(xù)大規(guī)模的填海工程已經(jīng)使渤海灣濕地生境嚴(yán)重喪失，2009 年渤海灣生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)已由往年的亞健康下降為不健康[45]。目前，陸源污染嚴(yán)重、污染物排海量大是渤海灣面臨的主要而嚴(yán)峻的問(wèn)題，陸源排污造成的渤海灣生態(tài)環(huán)境問(wèn)題包括：氮磷等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的污染、油類、農(nóng)藥等有機(jī)物污染以及沉積物的重金屬污染等。據(jù)國(guó)家海洋局公報(bào)顯示，2009 年渤海灣 50%以上站位海水無(wú)機(jī)氮含量劣于第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，氮磷比偏高；部分生物體內(nèi)鎘、鉛、砷殘留水平超第一類，六六六殘留水平超第三類海洋生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。營(yíng)養(yǎng)鹽污染引發(fā)的水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇、赤潮頻發(fā)的情況仍是目前渤海灣最為突出的水環(huán)境問(wèn)題之一[45]。根據(jù)國(guó)家海洋局北海分局發(fā)布的 2008 年渤海海洋環(huán)境質(zhì)量公報(bào)，2008 年渤海灣海水污染較重，其中夏季嚴(yán)重污染海域面積達(dá)11%，主要污染物為無(wú)機(jī)氮和活性磷酸鹽[34]（圖 1-2）。為了緩解渤海灣的生態(tài)環(huán)境壓力，首先就應(yīng)該針對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽陸源排放嚴(yán)重這種情況采取相應(yīng)的對(duì)策。(a) 春季 (b) 夏季 (c) 秋季

培養(yǎng)裝置示意圖

【參考文獻(xiàn)】

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1 張潔帆;陶建華;李清雪;趙海萍;;渤海灣氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽年際變化規(guī)律研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年07期

2 彭欣;寧修仁;蔡昱明;郝鏘;;浮游植物生長(zhǎng)上行效應(yīng)的研究進(jìn)展[J];海洋學(xué)研究;2006年03期

3 任玲,楊軍;海洋中氮營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)及其模型研究[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2000年01期

4 張書文,夏長(zhǎng)水,袁業(yè)立;黃海冷水團(tuán)上升流對(duì)葉綠素垂向分布的影響[J];海洋科學(xué)進(jìn)展;2002年03期

5 李清雪;渤海灣浮游生物氮吸收動(dòng)力學(xué)研究[J];河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期

6 沈志良;渤海灣及其東部水域的水化學(xué)要素[J];海洋科學(xué)集刊;1999年00期

7 崔茂常,王榮,胡敦欣,袁耀初;SIMPLE ECOSYSTEM MODEL OF THE CENTRAL PART OF THE EAST CHINA SEA IN SPRING[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;1997年01期

8 平仲良;;從ERTS圖象上觀測(cè)渤海灣表層流[J];海洋與湖沼;1983年03期

9 趙保仁,莊國(guó)文,曹德明,雷方輝;渤海的環(huán)流、潮余流及其對(duì)沉積物分布的影響[J];海洋與湖沼;1995年05期

10 張均順,沈志良;膠州灣營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化的研究[J];海洋與湖沼;1997年05期

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1 劉哲;膠州灣水體交換與營(yíng)養(yǎng)鹽收支過(guò)程數(shù)值模型研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 鄧華健;渤海灣沉積物—水界面營(yíng)養(yǎng)鹽交換通量的研究[D];天津大學(xué);2004年

2 趙海萍;渤海灣浮游細(xì)菌及水層生態(tài)水動(dòng)力學(xué)模擬[D];天津大學(xué);2006年

3 穆迪;渤海灣生態(tài)水質(zhì)動(dòng)力學(xué)模型研究[D];天津大學(xué);2006年

4 劉素娟;渤海灣浮游植物的生態(tài)研究[D];天津大學(xué);2007年

5 安斐;渤海灣富營(yíng)養(yǎng)化模糊評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)研究[D];天津大學(xué);2007年

6 高慶春;渤海灣赤潮監(jiān)控區(qū)細(xì)菌對(duì)浮游生態(tài)系統(tǒng)影響的研究[D];天津大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2824327