桑溝灣養(yǎng)殖海域氮、磷收支及環(huán)境容量模型.pdf

1、本文根據(jù)收支平衡原理，建立了桑溝灣氮、磷營養(yǎng)鹽的環(huán)境容量模型，模型分為水體中的環(huán)境容量模型和沉積環(huán)境的環(huán)境容量模型兩部分。水環(huán)境容量模型包括營養(yǎng)鹽輸入，營養(yǎng)鹽生物、化學(xué)遷移和轉(zhuǎn)化內(nèi)循環(huán)，營養(yǎng)鹽輸出3個邏輯模塊；沉積環(huán)境包括顆粒物沉降輸入和氮、磷營養(yǎng)鹽再溶出輸出2個邏輯模塊。涉及溶解無機氮(DIN)、磷酸鹽(PO4-P)、浮游植物、貝類、有機碎屑和溶解有機態(tài)營養(yǎng)鹽6個狀態(tài)變量。該模型能夠較好地模擬2003年桑溝灣DIN、PO4-P和浮游植

2、物生物量季節(jié)變化規(guī)律。該模型邏輯結(jié)構(gòu)和模型參數(shù)合理，能夠反映桑溝灣因貝類和海帶養(yǎng)殖而對DIN和PO4-P營養(yǎng)鹽循環(huán)及其變化產(chǎn)生的影響。應(yīng)用該模型對桑溝灣DIN和PO4-P的自凈容量、環(huán)境容量、收支狀況及桑溝灣的初級生產(chǎn)力進行研究，主要結(jié)論如下： 1.桑溝灣氮營養(yǎng)鹽環(huán)境容量：桑溝灣DIN營養(yǎng)鹽自凈量是春季最大，冬季最小，夏秋居中，這主要是海洋中物理、生物化學(xué)和地球化學(xué)自凈過程共同作用的結(jié)果。其中養(yǎng)殖貝類和海帶對于自凈容量的影響巨大

3、，尤其是海帶在春季對于DIN的大量吸收使得春季的自凈容量達(dá)到了全年最高水平。桑溝灣氮的環(huán)境容量在一級海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下為4184.2t/a。 2.桑溝灣氮收支：2003年桑溝灣氮輸入量小于輸出量，處于虧損狀態(tài)。年輸入通量為2942.3t，輸出通量為4693.3t。河流徑流輸入、沉積物釋放、貝類排泄和再懸浮釋放是桑溝灣海水中氮輸入通量的主要來源，分別為37.2t，604.0t、1101.7t、865.6t，各自占輸入通量的12.7％、

4、20.5％、37.4％、29.4％。養(yǎng)殖生物同化、浮游植物吸收、有機碎屑沉降和水動力輸出是氮輸出通量的主要來源，分別為1347.1t、770.6、1697.5t、878.1t，各自占輸出總量的28.7％、16.4％、36.2％、18.7％。 3.桑溝灣PO4-P收支：2003年桑溝灣PO4-P輸入量略小于輸出量，處于虧損狀態(tài)。年輸入通量為268.9t，輸出通量為305.1t。在PO4-P各種來源中，河流徑流輸入PO4-P通量為3

5、2.0t，占總輸入通量的11.9％；貝類排泄輸入PO4-P通量為118.0t，占總輸入通量的43.9％；沉積物釋放PO4-P通量為44.1t，占總輸入通量的16.4％；再懸浮釋放的PO4-P通量為74.8t，占總輸入通量的27.8％。。養(yǎng)殖生物同化和浮游植物吸收PO4-P的通量為132.4t，占總輸出的43.4％；有機碎屑沉降PO4-P的通量為115.0t，占總輸出通量的37.7％；PO4-P的水動力輸出過程為57.7t，占總輸出的18

6、.9％。 4.桑溝灣的初級生產(chǎn)力：桑溝灣的初級生產(chǎn)力季節(jié)變化明顯，最低值出現(xiàn)在1月，為42.1mgC/m2/d，最高值出現(xiàn)在7月，為1419.7mgC/m2/d，整體趨勢是夏、秋季高，冬、春季低。桑溝灣的初級生產(chǎn)力的變化受養(yǎng)殖影響很大，海帶養(yǎng)殖是春季初級生產(chǎn)力低下的主要原因，而夏季初級生產(chǎn)力的迅速增加也與養(yǎng)殖貝類排泄?fàn)I養(yǎng)鹽有密切的關(guān)系。 總之，本論文建立了桑溝灣養(yǎng)殖海域氮、磷營養(yǎng)鹽環(huán)境容量模型，并應(yīng)用此工具計算了桑溝灣海