篇名

厦门西海域生态动力学模型与应用研究
作者
张彩云
关键词
 
摘要
  本文是在综合1987~1989年厦门西海域的浮游生物动力学及环境物理动力学的重要特征及其相互作用的基础上,采用一维分层的物理-生物耦合模型,模拟1987年该海域主要生原要素的周年变化。物理模型采用简单的一维水动力模型,生物生态模型只考虑低营养层次的食物网,选取活性磷酸盐(DIP)、浮游植物、有机碎屑三个状态变量,以潮流、光、温度、浮游动物为驱动函数,模拟结果表明该模型能较好地再现厦门西海域浮游生物-营养盐的基本特征。
  模拟海区浮游植物生物量、活性磷酸盐和有机碎屑的时空变化受海洋水文、物理、生化过程等多种因素的综合影响。周年模拟西海域浮游植物生物量平均值为251.7mgC/m3,四月份达到最高(562.6mgC/m3);DIP浓度春季最高(22.6mgP/m3),而后随着浮游植物的增殖几乎被耗竭,模拟和观测皆表明活性磷酸盐是西海域浮游植物生长的限制因子;有机碎屑的变化范围为254.1~410.9mgC/m3。浮游植物的周日变化具有明显的潮汐效应,高峰值出现在低潮时,低峰出现在高潮时;活性磷酸盐与浮游植物成镜像关系,可见潮汐作用和浮游植物光合作用是影响营养盐浓度周日变化的重要因子。西海域的潮流具有往复流的特征,在特定时刻水平输运的影响比其他过程大得多。可见西海域生态系统是受物理、生物、化学过程调控的活跃多变的系统。
  模型的灵敏度分析表明,对模型变化影响较大的参数有:最大碳同化系数(PImax)、有机碎屑降解速率、水平扩散系数、最大摄食率、沉降速率、C:Chla比、磷的半饱和常数等。通过对模型应用的研究表明,增加磷的污染源强,将导致西海域浮游植物的过渡增殖;同时假设特定条件,模拟了该海域突发性赤潮发生时生态环境的变化,说明一旦进行深入的生态动力学基础研究并获得足够的现场资料,本模型将具有一定的实用价值。

时间