海洋生态系统模型论文-陈琦,徐源

海洋生态系统模型论文-陈琦,徐源

导读:本文包含了海洋生态系统模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:海洋渔业,社会-生态系统脆弱性,ISM模型,递阶结构

海洋生态系统模型论文文献综述

陈琦,徐源[1](2019)在《我国海洋渔业社会-生态系统脆弱性影响因素分析——基于ISM模型》一文中研究指出基于海洋渔业社会-生态系统脆弱性的内涵,从暴露性、敏感性和适应性3个维度共识别出影响系统脆弱性的14个具体因素。在此基础上,建立ISM模型对影响我国海洋渔业社会-生态系统脆弱性的因素进行结构解析。研究结果表明:14个影响因素之间相互关联,构成了一个5层级的影响因素递阶结构,其中海洋渔业依赖度、海洋渔业产值和渔民生活幸福感是影响系统脆弱性的表层直接因素;海洋渔业生产效率、海洋环境承载能力、海洋灾害、海洋环境污染、海洋渔业开发强度、海洋环境治理效率及海洋渔业结构优化度是影响系统脆弱性的中层间接因素;海洋气候变化、生产空间压缩、海洋渔业管理效率及水产科技水平是4个深层根源影响因素。(本文来源于《科技与管理》期刊2019年01期)

王连芳[2](2015)在《福建海洋生态文明系统模型构建研究》一文中研究指出在分析福建海洋生态文明建设过程中的优势和存在问题基础上,将福建海洋生态文明系统分为人工生态系统、海洋生态系统、其他无机生态因素及作为整个文明系统中的联系纽带人类及其活动等几个重要部分。通过建立福建海洋生态文明系统公式,分析系统中存在的生态群落以及核心生态链的图示,能够考察出福建生态文明系统模型的构建对于福建海洋生态文明建设的启示。(本文来源于《西北工业大学学报(社会科学版)》期刊2015年04期)

申友利[3](2015)在《海洋生态系统动力学模型参数反演研究及其应用》一文中研究指出海洋生态系统有两个重要的基本特征,即非线性和层次性。非线性导致海洋生态系统动力学模型中的生态参数之间存在较高的相关性,从而导致模型的模拟结果存在较大误差。海洋生态系统动力学模型中的生态参数的取值问题是一个非常重要并且始终没有得到根本解决的问题,基于此,寻求一种解决生态参数取值问题的方法就显得尤为重要。本文首先在一个基于氮限制的NPZD海洋生态系统动力学模型的基础上,利用伴随同化方法,通过同化海洋表层的叶绿素a数据来反演该模型中的生态参数。在全球海洋中选出五个重要的区域作为我们重点研究区域,这五个重点区域的位置大体上是在远离陆地的温带区域,这种区域的选择既避开了近岸海域的观测数据误差较大和海洋生态系统的模拟结果不准确的局限,又避免了在赤道地区和南极绕极流等地的铁限制条件等不符合该模型的建模初衷和生态参数的季节变化不明显等因素。同化后的每个过程(一共72个过程),无论是代价函数还是观测模拟的绝均差都有很大程度的下降,由此说明该模型对生态参数反演的有效性和在五个重点研究海域进行生态系统模拟的适用性。而本文采用的生态参数的时空分布较以往单纯采用时间分布或者空间分布对模型的模拟结果而言又得到了极大提高,可以预见生态参数的时空分布是一个重要的发展趋势。从单个重点关注区域来看,生态参数的时空分布可以分为两组:Gm和Dp的变化趋势比较一致可以分为一组,另外的叁个生态参数Vm、Dp和e变化趋势一致性较好分成另外一组,并且这两组生态参数的时空变化趋势截然相反,这种趋势符合海洋生态系统的内部调节机制,也间接的说明了该模型建模的准确性。而从生态参数在五个不同关键区域的分布来看,生态参数在同一纬度的海区变化比较一致,而关于赤道对称的海区变化则截然相反,这种按照纬度分布的情形也符合客观实际,因为温度、光照以及叶绿素的分布基本是按照纬度来分布的。论文的后半部分对NPZD模型方程进行了改进,使其只含有物理变化,这种简化可以使得我们在研究污染物输运过程中对模型的初始场和源汇项反演时尽量不会受到模型中其他参数的影响。针对渤海蓬莱19-3溢油事故,我们假定渤海中部某个区域突发污染,这一突发污染状况可以认为在很短时间内完成的,也可以认为是污染会持续很长一段时间。为了研究以上两种污染情形对渤海造成的环境影响,分别在污染物的模拟过程中设计了反演模型的初始场和点源的理想实验。实验结果表明,该污染物伴随同化模型能够成功的对给定模型的初始场和点源浓度及其源项的时间分布进行反演,观测模拟误差以及给定分布和反演结果的误差等都有明显的下降,说明了该方法的有效性。在优化初始场的过程中同时探讨了叁种优化算法对污染物初始场反演结果的影响,从中得出结论是虽然一些经典的优化算法在理论上具有很好的收敛性质,且在其他目标函数的最小化运算中得到了很好的利用,但在该伴随同化模型的实际应用中却未必实用,而一些简单的优化算法比如本文使用的最速下降法,易于实现、控制和操作,应当予以引起足够的重视。反演点源的孪生实验中比较了使用独立点和不使用独立点时的模型结果,实验结果表明使用独立点能够明显提高点源的反演效果和模型的模拟精度。在对渤海污染物的非点源反演研究中,理想实验验证了该模型在渤海源汇反演的有效性和可行性,而实际实验中为了探讨在渤海污染物模拟中模型对初始状态和源汇这两个变量的敏感度程度高低情况,设计了叁组实验:只优化模型的初始场,只优化模型的源汇项,同时优化模型的初始场和源汇项。实验结果表明,在同时优化模型的初始场和源汇时模型的模拟精度最高,而只优化模型的源汇项比单纯优化模型的初始条件得到的观测与模拟结果的误差要小很多且与同时优化这两者时的误差差距非常小。这也说明了通过插值得到的污染物空间分布在模型的模拟精度要求不是很高的情况下是可以作为本模型的初始场来研究的,只需要对模型中的源汇项进行反演就可以满足我们的精度要求。最终通过同时优化模型的初始场和源汇项我们得到了渤海总氮分布规律。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2015-06-06)

王腾,张硕[4](2013)在《海州湾海洋牧场人工鱼礁区生态系统能量流动模型初探》一文中研究指出本研究主要根据2003~2010年在海州湾海洋牧场海区进行的环境、资源和生态调查资料,应用Ecopath with Ecosim(EWE)软件,构建了海州湾海洋牧场海区生态系统能量流动的简易模型,初步评估了海州湾海洋牧场海区的生态系统稳定性。结果表明:海州湾海洋牧场生态系统的能量流动主要以牧食食物链为主,58%的能量通过牧食食物链向上传递。系统各功能组营养级在1~5.166,系统总流量为23088.329t·km-2·a-1。系统总初级生产力6891.188t·km-2·a-1。系统的能量流动主要集中在6个营养级,来自初级生产者的流动效率为18.8%,来自碎屑的流动效率为17.6%,系统总的流动效率为18.2%。系统初级生产力与总呼吸量的比值为1.233,连接指数为0.308,杂食指数为0.399,Finn循环指数为9%,平均能流路径为2.542。海州湾海洋牧场生态系统的成熟度和稳定性较低,系统尚未发展成熟,还有较大的发展空间,可为鱼类等主要消费群体提供较多的能量供给。(本文来源于《海峡两岸海洋渔业资源养护和共同开发青年科学家研讨会论文摘要集》期刊2013-09-13)

王春晖[5](2013)在《海洋生态系统动力学模型伴随同化研究及应用》一文中研究指出海洋生态系统具有典型的非线性特征,微小的扰动通过非线性作用得以放大,因此在海洋生态系统动力学数值模拟中,参数的取值可以显着影响模型的模拟结果。然而模型中的参数很难精确确定,不仅因为生态模型中某些参数之间具有很高的相关性,还因为模型中很多参数不是常数,在空间大尺度上,由于温度、光照等环境因素的不同,生态模型中的参数在不同海区的取值也不尽相同;即使是同一海区,温度、光照等环境因素也会随时间发生变化,从而导致参数的取值发生变化。在以往的研究中,参数通常取常数,不随空间、时间发生变化,导致模型的模拟结果与观测结果存在较大差异,且该问题不能通过增加模型复杂性得到解决。在本文中,首先在渤黄海建立了一个典型的叁维营养盐-浮游植物-浮游动物-碎屑(NPZD)生态系统动力学模型及伴随模型,模型的背景流场由POM(Princeton Ocean Model)模式提供,只考虑背景流场对生态变量的作用,而未考虑生态变量对背景流场的反作用,根据已有的SeaWiFS叶绿素资料,利用伴随同化方法对模型中的全部12个参数进行优化,研究发现模型中的某些参数之间具有很高的相关性,且优化后的参数都具有明显的季节变化,大部分参数的季节变化可以在生物学上得到很好的解释。与参数取常数相比,随时间变化的参数可以显着提高模型的模拟能力。对生态模型中随空间变化的参数进行反演时,首先通过敏感性分析,找出模型中对模拟结果影响最大的5个参数作为研究对象。为了保证参数空间分布的连续性,使得模拟结果更加合理,选取一些网格点作为独立网格点,只需对独立网格点的参数值进行调整,其它网格点的参数值通过Cressman插值得到,利用此方法通过孪生数值实验得到了最优的影响半径。给定两种形式的空间分布,孪生数值实验表明只对模型中的一个参数进行反演时,对于给定的两种空间分布,每个参数都可以得到很好的反演,且参数的空间分布越符合实际情况越容易反演;同时对5个参数进行反演时,只有当参数空间分布的搭配与它们在生态系统中引起浮游植物生物量变化的作用相一致时,5个参数才能得到较准确的反演。实验表明海洋生态系统动力学模型中参数空间变化是合理可行的,可将此方法应用到实际问题,从而更好地模拟叶绿素等生态变量的空间分布特征。渤海是我国唯一的内海,陆源排污量很大,但水交换能力低下,一旦遭到污染将很难得到改善,因此准确模拟渤海污染物(总氮、总磷、COD等)的时空变化特征,对实现经济的可持续发展具有重要意义。对污染物的时空分布进行数值模拟时,初始场对模拟结果的影响很大,本文中将污染物当作保守物质,只考虑污染物一种状态变量的输运扩散过程,同时借鉴参数空间分布中“独立网格点”的思想,利用伴随同化方法对渤海区污染物的初始场进行反演。孪生数值实验表明:给定旋转抛物面和圆锥面两种形式的污染物初始分布,不论污染物浓度中间高、四周低还是四周高、中间低,均可得到较好的反演结果。与传统的插值方法相比,伴随同化方法可有效减少模拟结果与观测值的误差,模拟结果能更好的反映污染物的全场分布特征,验证了模型的稳定性与可靠性。最后把该模型应用到实际实验中,利用已有常规监测数据,对渤海污染物的初始分布及时间变化情况进行了准确模拟,从而求得渤海污染物的月平均分布。该方法可用于海洋环境质量的监测与评价,具有重要的现实意义。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2013-05-28)

李晓燕[6](2013)在《海洋生态系统动力学模型中控制参数时空分布的反演研究》一文中研究指出研究海洋生态学的目的是,通过加强对全球海洋生态系统结构和功能的认识,来提高预测生态系统响应全球变化的能力。发展生态系统动力学模型成为对复杂的海洋环境进行研究的一种重要手段。模型中参数的取值很大程度上影响着模拟效果。在以往海洋生态模拟工作中,部分研究者在一定程度上优化出随空间变化的生态参数,也有研究表明关键生态参数在时间上存在变化,但是至今没有研究考虑同时随时间和空间变化的参数。本文在改进参数优化方案的基础上,利用伴随同化方法优化出随时空变化的参数,提高了模拟精度。在SODA数据提供的背景场下,本文将伴随同化方法应用于一个全球尺度的叁维海洋生态系统动力学模型,该模型含有NPZD(营养盐、浮游植物、浮游动物、碎屑)四个状态变量。基于参数空间分布,在理想实验中同化由模型产生的表层浮游植物“观测”数据,单独反演空间变化的浮游植物最大生长率Vm,其它参数取常数并保持不变。通过改进步长因子,得到最优的参数调整方案,同化效率明显提高:与前人的方案相比,在同化相同步数的情况下,约化后的代价函数值(RCF)、模拟与“观测”的平均误差(MAE)以及反演参数与给定参数的之间的相对误差(RE)均明显减小,反演的空间变化曲面与给定的空间变化曲面基本一致。通过探讨不同独立点方案和影响半径的选择对模拟结果的影响,找出独立点间的距离与最优影响半径之间的比例关系,为接下来的实验提供有利参考。通过比较不同时间步长对实验结果的影响,发现减小时间步长,计算量大大增加,但是对模拟结果影响不大。同时反演五个给定空间变化的参数,即影响生态机制的关键参数Vm、Gm、Dp、Dz、e(统称为KP),模拟精度和同化效率得到提高,各参数的RE都在6%以内,表明在海洋生态系统动力学伴随同化模型中通过优化步长因子,选择适当的独立点方案和时间步长,能够提高同化效率和模拟精度。通过对所有理想实验的结果进行线性回归分析,发现反演前后参数的RE与表层浮游植物的MAE正相关,两者的相关系数为0.8,说明表层浮游植物的MAE不仅能反应模拟结果误差的大小,在一定程度上还能反映参数反演结果的优劣,因此浮游植物的MAE可以在实际实验中作为检验参数优化正确与否的指标。在上述工作的基础上,进行实际实验。将一年分为72个过程(每个过程5天),划定16°N-44°N,173°E-142°W(位于北太平洋)以及16°N-44°N,167°W-122°W(位于南太平洋)作为重点关注区域。针对每一个区域,通过同化每一个过程的SeaWiFS表层叶绿素数据,优化5个KP,得到了它们在该区域的时空分布。对于每一个KP,首先,分别将其在时间和空间上求平均,得到参数的空间分布场(KPS)和时间分布序列(KPT);其次,将KPS在空间上求平均(或者将KPT在时间上求平均),得到一个常数(KPC);最后,利用KPS、KPT和KPC表示出KP的另一种时空变化形式KPST,它减少了模拟过程中变量个数。分析结果表明,无论是空间分布还是时间分布,Vm、Dz和e均具有相同的变化趋势,相关系数可达0.99,Dp和Gm亦然;而Vm、Dz和e的变化趋势与Dp和Gm的变化趋势呈负相关,相关系数可达-0.99。将区域A与区域A’内统计得到的KPT的距平进行对比,结果表明,对于每一个参数而言,其距平随时间和空间变化,Vm、Dz和e的距平在冬半年为正值,在夏半年为负值,而Dp和Gm的距平在冬半年为负值,在夏半年为正值。5个参数的变化趋势符合物理意义和生态机制。将模型中的参数分别按上述4种形式赋值,运行正向模式,模拟时间为1年。实验结果表明考虑参数时空分布的实验误差最小。说明在海洋生态系统动力学数值模拟中,与只考虑参数的空间分布、只考虑参数的时间分布以及把参数看作不随时空变化的常数相比,考虑参数时空分布更合理,有利于提高模拟精度;伴随同化技术在优化时空变化的参数方面,是一种有效的,值得推广的方法,它为我们研究生态系统的变化机制、对生态系统进行模拟和预报提供科学的决策依据。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2013-03-27)

任湘湘,李海,吴辉碇[7](2012)在《海洋生态系统动力学模型研究进展》一文中研究指出海洋生态系统动力学模型作为定量地认识和分析海洋生态系统现象的有力工具,近年来得到了长足发展。本文首先回顾了海洋生态动力学模型的发展历史,着重介绍了21世纪以来生态系统动力学模型的叁大发展趋势:一是进一步探索海洋生态系统复杂性,二是全球气候变化与海洋生态系统的相互作用;叁是不再局限于理论研究,而进入于灾害预报与评估、公共决策等应用领域。其次介绍了海洋生态动力学模型的分类及典型海洋生态动力学数值模型COHERENS的特点、功能和最新的应用情况。最后总结归纳了目前海洋生态动力学模型研究领域的几大问题与挑战,展望了该研究领域未来的发展趋势和方向。(本文来源于《海洋预报》期刊2012年01期)

陈秀荣,于加尚[8](2011)在《海洋浮游生态系统模型的同伦分析解法》一文中研究指出本文利用同伦分析方法研究了海洋浮游生态系统模型,得到了该模型的近似解的表达式。为了检验该该法的有效性,通过实例,将近似解与数值解作了比较。比较结果表明,该方法用于研究海洋浮游生态模型可行。(本文来源于《Proceedings of 2011 International conference on Intelligent Computation and Industrial Application(ICIA 2011 V1)》期刊2011-06-18)

陈秀荣,于加尚[9](2010)在《海洋浮游生态系统模型的同伦分析解法》一文中研究指出本文利用同伦分析方法研究了海洋浮游生态系统模型,得到了该模型的近似解的表达式。为了检验该该法的有效性,通过实例,将近似解与数值解作了比较。比较结果表明,该方法用于研究海洋浮游生态模型可行。(本文来源于《Proceedings of 2010 The 3rd International Conference on Computational Intelligence and Industrial Application(Volume 6)》期刊2010-12-04)

彭士涛,王心海,詹水芬,戴明新,白志鹏[10](2009)在《海洋生态系统及海岸工程生态影响预测模型研究进展》一文中研究指出对海洋生态系统的研究已形成了以实验观测为基础、建立生态模型的方法。文章对已有的海洋生态模型研究成果进行了归纳总结,认为初级生产力模型是纯生态模型的主要发展方向,综合考虑物理生化作用的生态系统动力学模型将是未来海洋生态研究的必然趋势。同时,由于我国大规模海岸工程建设对近岸海域生态系统造成了较大影响,而相关的生态影响预测模型研究较少,为有效预测评价海岸工程建设对近岸海域生态系统的影响,进一步深入研究海岸工程建设对近岸海洋生态影响预测模型将显得尤为重要。(本文来源于《水道港口》期刊2009年06期)

海洋生态系统模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在分析福建海洋生态文明建设过程中的优势和存在问题基础上,将福建海洋生态文明系统分为人工生态系统、海洋生态系统、其他无机生态因素及作为整个文明系统中的联系纽带人类及其活动等几个重要部分。通过建立福建海洋生态文明系统公式,分析系统中存在的生态群落以及核心生态链的图示,能够考察出福建生态文明系统模型的构建对于福建海洋生态文明建设的启示。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

海洋生态系统模型论文参考文献

[1].陈琦,徐源.我国海洋渔业社会-生态系统脆弱性影响因素分析——基于ISM模型[J].科技与管理.2019

[2].王连芳.福建海洋生态文明系统模型构建研究[J].西北工业大学学报(社会科学版).2015

[3].申友利.海洋生态系统动力学模型参数反演研究及其应用[D].中国海洋大学.2015

[4].王腾,张硕.海州湾海洋牧场人工鱼礁区生态系统能量流动模型初探[C].海峡两岸海洋渔业资源养护和共同开发青年科学家研讨会论文摘要集.2013

[5].王春晖.海洋生态系统动力学模型伴随同化研究及应用[D].中国海洋大学.2013

[6].李晓燕.海洋生态系统动力学模型中控制参数时空分布的反演研究[D].中国海洋大学.2013

[7].任湘湘,李海,吴辉碇.海洋生态系统动力学模型研究进展[J].海洋预报.2012

[8].陈秀荣,于加尚.海洋浮游生态系统模型的同伦分析解法[C].Proceedingsof2011InternationalconferenceonIntelligentComputationandIndustrialApplication(ICIA2011V1).2011

[9].陈秀荣,于加尚.海洋浮游生态系统模型的同伦分析解法[C].Proceedingsof2010The3rdInternationalConferenceonComputationalIntelligenceandIndustrialApplication(Volume6).2010

[10].彭士涛,王心海,詹水芬,戴明新,白志鹏.海洋生态系统及海岸工程生态影响预测模型研究进展[J].水道港口.2009

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