基于COHERENS模型的污染物质输运数值模拟

以COHERENS模型为基础,建立了长江下游感潮河段三维水流及污染物质输运数学模型,该模型通过σ坐标变换,使整个水域垂直方向可采用相同的分层。基于模态分裂法,将三维流动分成表面重力波(外模式)和内重力波(内模式);模型求解技术上采用算子分裂法,使用了superbee限制器TVD格式,减小非物理的数值虚拟震荡。选取长江常熟段为例,模型较好的模拟了感潮河段三维流场及污染带分布特征。该成果对感潮地区污染物输运规律及水污染控制具有指导意义。     

渤海海洋生态对全球变暖响应的数值模拟

用COHERENS模式和数值试验的方法,研究了当渤海气温平均上升1℃和2℃时,渤海海洋微型浮游植物数量和NO3-N浓度的变化,结果发现当气温增加时,渤海微型浮游植物的最大增加和NO3-N浓度的最大减少在3月份,而在6～9月份的夏季,则变化不明显.气温增加1℃时,微型浮游植物有机碳在1～2月份增加了30%,而在6～9月增...     

海洋疏浚Mont Carlo数值计算

利用Mont Carlo方法模拟海洋疏浚过程中悬浮泥沙的扩散.结合洋浦近岸海域疏浚工程,计算了悬沙输运轨迹及浓度分布,计算结果较为合理.该模型在近海工程环境影响评价中具有应用价值.     

生态通道模型及其在水生态系统中的应用探讨

文章对生态通道Ecopath模型方法的提出及发展进行了简要介绍,并归纳了该方法在国内外水生态系统研究和管理中的应用,探讨了其应用过程中存在的问题。Ecopath模型目前主要应用在海洋生态系统中,因此在淡水生态系统应用具有一定的发展前景;在模型建立过程中,研究区域的生物种群动态及食性组成等基础研究的不足,会导致模型需要的食性数据难以获得,功能组的划分及数量较难把握,模型P/B、Q/B参数的计算及输入的准确性不高;对于Ecopath模型的敏感度分析、输入参数的不确定度分析及模拟效果的评估,在该模型发展及应用过程中将越来越受到关注。     

海洋胶态物质的生物地球化学循环研究

对近年海洋胶态物质生物地球化学循环研究的进展做了综述.总结了生物影响效应领域的新技术、新成果.切向超滤技术在海洋学上应用促进了海洋胶态物质进一步研究.研究表明,海洋胶态物质的存在对海洋生物影响有着重要的意义,尤其是近岸海域海洋胶态物质有机物含量的增加促进了藻类的繁殖和生长, 甚至引发赤潮.胶态物质与金属及其他痕量元素的结合影响了其赋存形态及生物地球化学循环.近年来对胶态物质的生物可利用性的研究结果表明胶态物质对生物的金属可利用性有着重要的影响,使得人们重新考虑已发展建立的自由基活度模型(free ion activity model, FIAM);深入理解生物体内胶态物质的吸收和相关的生理过程将有助于海洋胶态物质的生态效应以及生物可利用性等方面的研究.     

生物学模型与海洋学模型的耦合

海洋生态系统的动力问题,如可观测的化学-生物量的时空变化是由于生物和物理过程决定的.预报海洋系统的未来发展需要有一个理论框架.如模型,而这个模型是根据对相关的各个不同过程的研究和了解而发展的.从理论上描述海洋系统的自然方法似乎是把化学生物模型与环境模型结合在一起.但是,环境模型相对比较先进,而化学-生物过程的定量理论描述比较落后.本文讨论了一些关于发展相容理论的方法和问题,指出了海洋生物学模型和海洋学模型耦合的潜在盖处.     

生物学模型与海洋学模型的耦合

海洋生态系统的动力问题,如可观测的化学-生物量的时空变化是由于生物和物理过程决定的.预报海洋系统的未来发展需要有一个理论框架.如模型,而这个模型是根据对相关的各个不同过程的研究和了解而发展的.从理论上描述海洋系统的自然方法似乎是把化学生物模型与环境模型结合在一起.但是,环境模型相对比较先进,而化学-生物过程的定量理论描述比较落后.本文讨论了一些关于发展相容理论的方法和问题,指出了海洋生物学模型和海洋学模型耦合的潜在盖处.     

No.0柴油水溶组分海洋浮游植物生态效应研究

应用现场和实验室培养方法,研究了No.0柴油水溶组分海洋浮游植物生态效应.提出了摄食条件下的海洋浮游植物生长模型和不同浓度No.0柴油水溶组分下浮游植物生长效应模型,分析了不同浓度No.0柴油水溶组分下浮游植物生长效应.结果表明,摄食条件下的海洋浮游植物生长模型较传统Logistic模型能更好地反映海洋生态系统,同时应用非线性拟合技术得到了不同浓度No.0柴油水溶组分下海洋浮游植物终止生物量（B_f）.根据海洋浮游植物生长效应模型进一步分析表明,在现场和实验室条件下,低浓度No.0柴油水溶组分对浮游植物生长有明显促进作用,生长促进率最大分别约为180%和120%,然而,在高浓度No.0柴油水溶组分条件下,石油烃对浮游植物生长效应不甚显著,甚至有明显抑制作用.     

系统动力学复杂性及其在海洋生态学中的研究进展

海洋生态系统具有开放性、耗散性和非线性等特点,可以借助于系统动力学方法对其研究.系统动力学研究一个不可回避的问题就是系统动力学复杂性.本文在简单介绍几种常见的系统动力学模型及其复杂性问题的基础上,系统阐述了当前系统动力学复杂性在海洋生物多样性的维持、海洋生态系统的物质循环、海洋生物群落结构稳定性、有害藻类的暴发、海洋污染物的扩散、海洋生态毒理动力学、海洋生物资源的开发与管理等方面的应用、研究进展及相关问题.在总结以上研究进展的基础上,本文对系统动力学复杂性在海洋生态学研究中的应用进行了展望.     

海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学模型

应用生物富集静态实验研究了海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学过程,提出了水相差法测定海洋浮游植物体内石油烃浓度,以及包括石油烃挥发和生物生长等影响因素的石油烃生物富集动力学模型,并利用非线性拟合技术得到了海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学参数K_up、K_el和BCF_poc.验证实验的结果表明,本方法与利用常规生物体萃取、富集平衡法测定的数据结果基本一致.本模型及实验方法简便可靠,可在现场实验中广泛应用,得到的动力学参数应用于多介质环境模型和生态动力学模型,用以研究石油烃污染物在海洋环境中的迁移变化规律.