黃海為半封閉陸架淺海,位于中國大陸和朝鮮半島之間。黃海被確定為是世界50個“大海洋生態(tài)系統(tǒng)”之一,是重要的漁場。浮游植物水華是一段時期內浮游植物種群快速、顯著增加的過程,每年春秋兩次水華是中緯度海域浮游植物年循壞的普遍規(guī)律,其對整個海域的初級生產(chǎn)力水平和各生源要素循環(huán)等均有重要影響。本文的主要目標是利用一個三維生態(tài)模型模擬黃海浮游植物生物的季節(jié)變化規(guī)律,分析黃海浮游植物水華的特征,討論環(huán)境因子的改變對春季浮游植物水華的影響作用。 首先根據(jù)2007年4月黃海水華航次的觀測資料,分析討論了浮游植物水華過程中各要素的變化特征及快速衰退的主導因素。春季水華過程中,水體中較高的營養(yǎng)鹽濃度不會對浮游植物的生長起限制作用。結合衛(wèi)星遙感資料圖片分析,浮游植物水華的空間變化過程為:首先發(fā)生于黃海近岸水域,進而擴展至黃海中部海域,中部海域的水華衰退后,近岸水域生物量又有小的峰值。水華期間,浮游植物呈“斑塊”狀分布。通過對連續(xù)站的分析發(fā)現(xiàn),水平平流作用是水柱內浮游植物生物量快速減少的主導因素。 建立了一個與黃海環(huán)流、混合過程耦合的三維生態(tài)模型對黃海浮游植物的水華過程進行了模擬。模型包括硅藻、鞭毛藻兩種浮游植...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
0 前言
    0.1 海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學模型
    0.2 海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學模型的發(fā)展及現(xiàn)狀
        0.2.1 國外海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學模型研究及發(fā)展
        0.2.2 我國海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學模式的研究及發(fā)展
    0.3 浮游植物的水華
    0.4 浮游植物春季水華機理的研究現(xiàn)狀
        0.4.1 湍流混合的作用
        0.4.2 光合作用有效光強和營養(yǎng)鹽對水華的影響
        0.4.3 浮游動物的攝食對水華的作用
        0.4.4 多種因素的共同作用
    0.5 本文的研究內容和意義
1 黃海自然環(huán)境特征及其對生態(tài)系的影響
    1.1 物理海洋環(huán)境基本特征及對海洋生態(tài)系的影響
        1.1.1 環(huán)流特征其及對海洋生態(tài)系的影響
        1.1.2 溫度場特征及其對海洋生態(tài)系的影響
    1.2 太陽輻射變化特征及對海洋生態(tài)系的影響
    1.3 營養(yǎng)鹽特征
    1.4 河流輸入
    1.5 大氣沉降
2 南黃海浮游植物水華觀測
    2.1 調查方法
    2.2 黃海水華的遙感數(shù)據(jù)分析
    2.3 現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)分析與討論
        2.3.1 溫度、鹽度及葉綠素濃度的水平分布
        2.3.2 溶解氧濃度、飽和度及葉綠素濃度的水平分布與分析
        2.3.3 營養(yǎng)鹽濃度及葉綠素濃度的水平分布與分析
        2.3.4 懸浮顆粒物濃度的水平分布與分析
        2.3.5 第一連續(xù)站(BM1)的時間序列分布及分析
        2.3.6 第二連續(xù)站(BM2)的時間序列分布及分析
        2.3.7 第三連續(xù)站(BM3)的時間序列分布及分析
    2.4 小結
3 海洋生態(tài)動力模型的建立
    3.1 海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學模型的一般結構
    3.2 本文生態(tài)動力模型的建立
        3.2.1 水柱中的光衰減
        3.2.2 初級生產(chǎn)表達式
        3.2.3 顆粒物的沉降與再懸浮表達式
        3.2.4 生物化學變量的微分方程及算法
        3.2.5 模式參數(shù)選取
    3.3 本模式使用的相關背景場分布
        3.3.1 流場分布
        3.3.2 溫度分布
        3.3.3 太陽輻射分布
        3.3.4 其它條件的確定
4 黃海生態(tài)系統(tǒng)浮游植物水華的模擬及分析討論
    4.1 生物過程參數(shù)的敏感性分析
        4.1.1 水體中光衰減系數(shù)的敏感性
        4.1.2 營養(yǎng)鹽半飽和常數(shù)的敏感性
            4.1.2.1 氮半飽和常數(shù)與磷半飽和常數(shù)的敏感性
            4.1.2.2 硅半飽和常數(shù)的敏感性
        4.1.3 浮游植物最大生長率的敏感性
    4.2 黃海海域各生態(tài)變量的模擬結果
        4.2.1 營養(yǎng)鹽的季節(jié)變化
        4.2.2 浮游植物生物量的季節(jié)變化
        4.2.3 春季浮游植物水華的特征分析
        4.2.4 浮游植物群落的變化
        4.2.5 初級生產(chǎn)力的季節(jié)變化
    4.3 浮游植物斑塊狀分布的影響因素
    4.4 環(huán)境因素的改變對浮游植物水華生消及演變過程的影響
        4.4.1 光強消光系數(shù)與懸浮顆粒物濃度有關
        4.4.2 光強增強
        4.4.3 海水溫度的變化
            4.4.3.1 海水提前變暖
            4.4.3.2 海水推遲變暖
        4.4.4 混合增加
            4.4.4.1 模擬過程中持續(xù)增加混合系數(shù)
            4.4.4.2 模擬過程中增加某一段模擬時間的混合系數(shù)
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 本文小結
    5.2 存在問題和工作展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3742265