黃海物理環(huán)境對(duì)鳀魚種群動(dòng)態(tài)的影響--基于個(gè)體發(fā)育的生態(tài)動(dòng)力模型研究.pdf

1、中國(guó)海洋大學(xué)博士學(xué)位論文黃海物理環(huán)境對(duì)鳀魚種群動(dòng)態(tài)的影響基于個(gè)體發(fā)育的生態(tài)動(dòng)力模型研究姓名：王玉衡申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：物理海洋指導(dǎo)教師：魏皓20110527黃海物理環(huán)境對(duì)鳀魚種群動(dòng)態(tài)的影響——基于個(gè)體發(fā)育的生態(tài)動(dòng)力模型研究V游泳；溫度場(chǎng)會(huì)影響鳀魚的生長(zhǎng)、浮游生物的多種生理活動(dòng)以及有機(jī)物的降解，并通過(guò)改變適合度間接影響鳀魚的游泳；混合層深度主要影響營(yíng)養(yǎng)鹽的清除和補(bǔ)充。低營(yíng)養(yǎng)級(jí)模塊采用改進(jìn)的北太平洋生態(tài)系統(tǒng)模型NEMURO(NthPac

2、ificEcosystemModelUsedfRegionalOceanography)，在原始NEMURO模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)中國(guó)陸架海生態(tài)系統(tǒng)特征，增加了磷循環(huán)及河流和大氣沉降兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)源，改進(jìn)了跨躍層的營(yíng)養(yǎng)鹽補(bǔ)充機(jī)制，將光強(qiáng)的計(jì)算方法改為由透明度控制，以反映懸浮物濃度的影響，修改海表太陽(yáng)輻射的計(jì)算方法，以反映光強(qiáng)的空間變化。改進(jìn)后的NEMURO模型為鳀魚不同生長(zhǎng)階段提供三種浮游動(dòng)物作為餌料，餌料生物量將影響鳀魚的生長(zhǎng)并通過(guò)適合度間

3、接影響鳀魚的游泳。鳀魚模塊則模擬了鳀魚生長(zhǎng)、游泳、產(chǎn)卵和死亡等行為，并通過(guò)適合度驅(qū)動(dòng)鳀魚洄游。現(xiàn)有的魚類IBM模型，大部分不包括洄游或采用人為指定的固定洄游路線。本模型中，鳀魚個(gè)體的游泳完全取決于溫度、餌料濃度和流場(chǎng)等環(huán)境條件，并通過(guò)一定幾率的隨機(jī)游泳來(lái)體現(xiàn)個(gè)體的差異；同時(shí)，將個(gè)體的生活史與洄游緊密結(jié)合在一起，個(gè)體的生長(zhǎng)、產(chǎn)卵、死亡等過(guò)程全部在洄游過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，這是本研究的難點(diǎn)，也是創(chuàng)新點(diǎn)所在。本文建立的模型模擬的鳀魚周年洄游規(guī)律與觀測(cè)相

4、符，雖然有些區(qū)域由于洄游機(jī)制研究的匱乏和物理環(huán)境的模擬精度問(wèn)題存在數(shù)值存留，但宏觀上反映了鳀魚種群動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。本文設(shè)置了一組敏感性實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變水溫分布來(lái)模擬黃海暖流強(qiáng)弱的變化對(duì)鳀魚種群的影響，結(jié)果表明，對(duì)1齡魚，當(dāng)黃海暖流弱于氣候態(tài)平均時(shí)，鳀魚的生長(zhǎng)不會(huì)受到明顯的影響；當(dāng)黃海暖流強(qiáng)于氣候態(tài)平均時(shí)，鳀魚的生長(zhǎng)加快。造成上述結(jié)果的一個(gè)可能的原因是，當(dāng)黃海暖流較強(qiáng)時(shí)，鳀魚越冬場(chǎng)北移，越冬場(chǎng)與產(chǎn)卵場(chǎng)距離縮短，次年春季，鳀魚進(jìn)行產(chǎn)卵洄游時(shí)，可以