淀山湖富营养化模型模板搭建简介,很实用,新手快速入门.ppt

1、淀山湖富营养化模型模板搭建简介,By Li Wei,富营养化模型模板结构示意,新ECOLab模板和EU2模板中的状态变量对比,状态变量的修改,Eu2模板中的状态变量,修改后模板中的状态变量,蓝藻,硅藻,绿藻,隐藻,藻类生长过程模拟,藻类在水体中的生命活动主要由藻类摄取营养物质维持自身的生长、藻类消耗体内的营养物质进行新陈代谢、藻类光合作用制造氧气、藻类被浮游动物牧食、藻类沉降和死亡这几部分组成，在模型中用生长、呼吸、牧食、上浮（只针对蓝藻）和下沉、死亡几个过程表示。 dBAC/dt=prbac-grbac-sebac-debac-bobac-rebac dDMC/dt=prdmc-redmc-

2、grdmc-sedmc-dedmc dGAC/dt=prgac-regac-grgac-segac-degac dCRC/dt=prcrc-recrc-grcrc-secrc-decrc,藻类生长过程描述以蓝藻为例,蓝藻的生产活动取决于光强度、营养盐的利用情况以及周围环境的温度。总产量是由对最大生产率(bagrma)、光限制函数(fligba)、温度限制函数(ftemba)、营养盐限制函数(fnutba)、以及相对昼长(rd)、暗反应系数(fac)相乘得出:,藻类摄取营养物质过程描述以氮为例,藻类对周围环境中无机氮的摄取优先取决于藻类细胞内营养库的饱和情况。 氨氮和硝氮，藻类对两种形态的无机氮

3、都会摄取，但优先摄取氨氮，当环境中的氨氮量不足时藻类就会摄取硝态氮。 蓝藻固氮过程是指固氮蓝藻通过其细胞中固氮酶的作用。,浮游动物牧食藻类过程模拟,浮游动物对藻类的牧食具有选择性，不同的浮游动物具有不同的牧食习惯。以水体中常见的枝角类和桡足类甲壳动物为例，枝角类动物是滤食性动物，对不同藻类的牧食取决于不同藻类的丰度，而桡足类动物对牧食藻类的选择则取决于藻类的品质，特别是藻类颗粒的大小。所以模型中为了体现浮游动物对藻类牧食的选择性对每种藻类都设置了一个被牧食的参数。 Grbac=kediba*bac0/(kediba*bac0+kedidm*dmc0+kediga*gac0+kedicr*crc

4、0)*mgpc,水体中氮的迁移转化,氨化作用和硝化作用；环境氧化还原条件和微生物作用,硝化和反硝化作用；浓度梯度,BAN=ubanh+uban3-reban-grban-deban-seban DN=0.9*depn+ekzn-redn-sedn+dezn+debn NH=0.1*depn+repn+redn+rebn+rezn+rsnh-upnh-rnit-ubnh N3=rnit+rsn3-upn3-ubn3-denw-dens,同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程.,水体中磷的迁移转化,有机磷矿化,无机磷同化,不溶性

5、有机磷有效化,BAP=upbap-rebap-grbap-debap-sebap DP=0.9*depp+ekzp-redp-sedp+dezp+debp IP=0.1*depp+repp+redp+rezp+resp-uppp-upbp+rebp,水体中硅的迁移转化,围绕硅的循环过程，模板中以DMSi(Diatoms Si)，ISi(Inorganic silicon (silicate)和DSi(Detritus Si)为状态变量模拟硅在水体中，硅藻中以及沉积物-水界面处的迁移转化过程。因为硅藻细胞中的硅循环目前仍处于研究阶段，所以虽然模板中对硅藻细胞与外界环境中硅的交换考虑了摄取、溶解和释放，但释放量和溶解量在交换量中所占的比例尚不明确，释放过程也有待于进一步确定。 DMSi=updmsi-didmsi-efdmsi-grdmsi-sedmsi-dedmsi DSi=0.9*dedmsi+ekzsi-didsi-sedsi+debsi ISi=0.1*dedmsi+rssi+didmsi+didsi+efdmsi-updmsi,新