大长山岛附近海域流场、营养盐扩散及生物多样性的研究

  • 作  者:   马丁一
  • 导  师:   张国胜
  • 文献来源:   大连海洋大学
  • 学位年度:   2016
  •  ISSN:  
  •  关键词:   流场;N-S方程;营养盐运输;生物多样性
  • 机  构:   大连海洋大学

▎ 摘  要

海洋牧场是指在某一海域内,采用一整套规模化的渔业设施和系统化的管理体制,利用自然的海洋生态环境,将人工放流的经济海洋生物聚集起来,进行有计划有目的的海上放养鱼虾贝类的大型人工渔场。其目的在于提高某些经济品种的产量或整个海域的鱼类产量,以确保水产资源稳定和持续的增长;以及利用海洋资源的同时重点保护海洋生态系统,实现可持续生态渔业。本文通过对大长山岛海域海流的观测数据,并采集该地区的7个采样点的营养盐及渔获物数据,进行分析。主要获得以下结论:1.研究不可压缩的粘性流体时,使用N-S方程体定性的描述了流场。使用菲克第二定律将研究区域内的营养盐作为扩散研究物质,定性解答。并描述了该海域中构成浓度梯度的营养盐在非稳态流体中,需要将流体的流速流向和营养盐的浓度大小、浓度梯度方向将被在一起综合考虑分析。2.通过对流场的作图分析,从0.5 m、2.5 m、4.5 m水层流场玫瑰图和Excel雷达图得到东南向流为主流向;从0.5 m水层流向与2.5 m水层流向分析,该海域符合Ekman漂流理论,北半球流向逐渐偏向流向的右侧,俯视方向呈顺时针偏转。3.在不考虑其他外界条件,并假定无边界开阔水域中海水流动方向单一的情况下,营养盐运输的速度矢量是其扩散速度矢量与海流速度矢量的运算结果。并且在实际的海域中,岸边的阻拦效果、海水深浅梯度改变、营养盐浓度时刻的改变致使扩散梯度的变化等,都会使营养盐的运输速度矢量发生变化。4.大长山海域的水体从总氮、总磷两种营养盐的含量变化上看,已受到轻度污染,主要污染物为无机氮、磷酸盐等,但污染情况得到好转;水体富营养化趋势不明显,总体处于贫营养水平,有机污染水平较低。5.营养盐会促使浮游生物繁殖,但是某一个区域的浮游生物的数量多少,除了该区域营养盐的含量多少外,还有海流会迫使浮游生物运动至此增多或离开减少。6.生物多样性评价结果为大长山调查海域的渔获物物种由此前的27种上升到36种,逐渐越来越多的物种栖息说明该海域生息场恢复较好。后续生物多样性指数H’高于以往调查结果,生物多样性指数升高趋势。均匀度指数J’降低,凸显了大长山海域常年渔获物有优势种3种,分别为大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)、许氏平鮋(Gymnocor ymbus ternetzi)、日本鲟(Charybdis japonica),而其他物种相对比这三个物种,竞争力较小。物种丰度指数D’增加,物种种类上升到36种。结果表明海流将营养盐带入这片海域,使这片海域中的生物得到恢复,持续生息繁衍,物种增加,在该项目研究中得到了一个非常满意的结果。

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