南海低营养级生态要素时空分布特征及模型研究.pdf

厂⑧申㈣㈣㈣直螋研究生学位论文南海低营养级生态要素时空分布特征及模型研究椭蝴蝣中国海洋大学王龌教授巫墟科堂叠道摧芏土砗致饭盟士制堵称论吮枞掌谥罳生鱼月垒旦判游妤日期至愕分类号密级
髻·
谨以此论文献给我敬爱的师长、亲爱的家人、挚爱的高姗好友⋯⋯同知玎
♀蚀以知曲学位论文完成日期:.,南茗≥久四搿《‘翻他舷筠南海低营养级生态要素时空分布特征及模型研究丞指导教师签字:答辩委员会成员签字:
学位论文作者签名:静孑擎时签字日期:沙年‘月弓学位论文作者签名:叠易羽—卜签字日期:矽耗月弓日签字日期:刎产乡月多日学位论文版权使用授权书独创声明表或撰写过的研究成果,也不包含未获得菀页徨也榛恳婺ü倚椭泵鞯模嚎够窒蚱渌逃沟难换蛑な槭褂霉牟牧稀S胛乙煌ぷ鞯耐径员狙芯克本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下事项:⒀S腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒宦畚牡母从〖痛排蹋市砺畚谋查阅和借阅。⒀?梢越宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢圆捎糜印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊盘版缱釉又旧用于出版和编入吨泄J蹲试醋芸狻罚谌ㄖ泄蒲Ъ际跣息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。C艿难宦畚脑诮饷后适用本授权书导师签字:
南海低营养级生态要素时空分布特征及模型研究摘要绿素口和初级生产力时空分布变化的主要特征。对南海夏季典型上升流活动区一一越南东部外海域的叶绿素ǘ饶昙时浠辛搜芯浚⑾昵縀海洋低营养级足海洋生态系统食物链组成部分,以浮游植物为代表的生产者,吸收太阳辐射能量,将营养盐等无机物转化为生物有机物,为海洋生态系统奠定了物质循环和能量流动的基础。南海海域环境复杂,生态环境特征多样,系统性地认识掌握南海低营养级生态要素的时空分布特征,及其与海洋动力环境要素的关系,为我国科学开发利用与评估保护南海海洋环境和生物资源提供理论依据,为科学防灾减灾提供预测、预警和决策支撑,增强我国应对气候变化的能力。本文利用南海现场观测调查资料和遥感探测数据,结合统计分析方法和遥感估算模型,初步探讨了南海低营养级生态系统主要生态要素的时空分布特征及其与海洋动力环境要素的关系。在海洋环流模式基础上,结合上述南海关键物理过程与生物化学过程等方面的分析结果,建立了三维水动力一生态模型,并结合历史和现场调查资料,校验和修正模型参数以提高模拟精度,实现了对南海海洋生态环境要素的模拟,阐述了营养盐、初级生产对上升流、中尺度涡、冷暖事件等过程的响应关系及机制。主要创新性成果体现在:媚虾6嗄甑鞑楹酱蔚囊堵趟豠浓度资料,结合统计分析方法,根据南海表层叶绿素ǘ龋囱莨浪愠鲆堵趟乜谂ǘ仍谏疃绕拭娴拇怪狈植肌U攵阅虾深水、近岸、河口等不同海域的海洋环境特征,阐述了该分布特征与海水物理环境的关系,该研究对于南海叶绿素ǘ却瓜蚍植嫉姆囱莨浪憔哂薪虾玫挠τ眉值。媒改甑囊8惺萁岷铣跫渡浪隳P停芙峁槟闪四虾R效应对叶绿素和初级生产力影响较大,同时也揭示了其它三个时段的对应关系:.年,叶绿素ǘ雀咧刀杂1砦露鹊椭担逑殖鼋锨康腖效应;.年,叶绿素口浓度下降对应海表温度升高,体现出中等强度的
效应;年异常暖事件之后,至年对应海表温度的下降和叶绿素浓度的升高。另外,对于南海中部海盆区、湄公河口等海域的初级生产对于海洋动力环境要素的年际变化响应关系也进行了相关分析。没旌献旰Q竽P虷,比较成功的模拟了太平洋和南海水动力环境,为海洋生态模拟提供了比较可靠的水动力环境背景场。对海洋生态模型中“光在水柱中的衰减过程”、“浮游植物的初级生产和呼吸过程”和“悬浮沉降过程饶?⒘姿嵫巍⒐杷嵫和叶绿素ǘ鹊募窘诒浠空间分布。太平洋海区营养盐和叶绿素口浓度的高值主要集中在东太平洋赤道海域和西北太平洋副极地海域,***盐和硅酸盐的模拟结果与柿媳冉衔合,磷酸盐普遍偏高,叶绿素ǘ饶D饨峁隨遥感资料相比存在一定偏差,部分海区出现异常偏高。南海营养盐和叶绿素ǘ鹊母咧登饕<性夏季的越南东部外海域和冬季的吕宋岛西北外海域,近岸高值区在营养盐的模拟上有所体现,而叶绿素不明显,从时空分布状况来看还是比较理想的。在南海这种复杂海域环境下,初步实现了低营养级生态要素比较成功的数值模拟研究。窖笄短啄虾5母叻直媛释竦纳P停杂诳袒谐叨任卸杂Q盐和叶绿素浓度变化影响的分析,体现出较强优势。初步分析表明,在冷涡变化过程中浮游植物生长对营养盐的累积存在一定的时间滞后性。关键词:南海;低营养级;海洋生态系统模型;叶绿素;初级生产力;营养盐