[發明專利]一種測算海洋生態致災的大型漂移藻類生物量遞增的方法

有效

• 申請號: 202010960087.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112163326B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王長友
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06Q50/26;G06F111/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發明公開了一種測算海洋生態致災的大型漂移藻類生物量遞增的方法，通過目標海域網格化，構建每一個網格的環境限制因子與大型海藻生長速率之間的關系，結合網格水質調查數據，計算每一網格中大型漂移藻生物量單位時間遞增系數，估算大型藻漂移通過每一網格的時間，測算大型藻經過每一網格的倍增比例，繪制大型藻漂移倍增網格圖，實現大型藻類生物量增長倍數的直觀測算。本發明方法在實際海域大型藻華減災防災中具較高的應用價值。

技術領域

本發明涉及海洋環境技術領域，特別是一種測算海洋生態致災的大型漂移藻類生物量遞增的方法。

背景技術

世界綠潮、金潮生態災害發生的范圍、規模及頻次不斷增加，自上世紀70年代以來波羅的海、法國、韓國、日本沿海等均遭遇過較大規模的滸苔暴發，對海水的水質及沿海經濟發展帶來嚴重的影響。自2007年以來，我國南黃海連續暴發了世界上最大規模的滸苔綠潮災害，2017年以來又同時發生了滸苔綠潮、馬尾藻金潮，給南黃海的生態環境、海洋生物多樣性、漁業養殖及沿岸城市旅游業帶來嚴重的影響。大型海藻是一群肉眼能看見的、絕大多數是多細胞的絲狀體、膜狀體、管狀體或葉狀體植物，他們是無胚的、具葉綠素的、自養的、無真正根、莖、葉分化的孢子植物。如紅藻門的石花菜、江蘺、沙菜等，褐藻門的馬尾藻、鹿角藻、裙帶菜等，綠藻門的滸苔、石莼等。通常認為海水富營養化是導致綠潮、金潮等有害大型藻華發生的物質基礎和重要影響因素之一。滸苔、馬尾藻等大型藻在黃海漂移，生物量在漂移過程中逐漸增加，發展成藻華。由于不同時間海流流速及風向風力的差異，大型藻漂移路徑不盡相同，生物量遞增倍數也要很大差異，藻華規模及生態災害危害程度也有很大差異然。而目前還沒有更好的措施防范綠潮、金潮等生態災害，應急打撈仍然是應對大型藻藻華的主要手段。然而，組織打撈行動的規模和打撈路線要依據估測的漂浮大型藻藻華規模和漂移路線而定。

基于目標海域的網格化和環境限制因子水平(如營養鹽濃度、光照強度)的離散化，計算漂移大型藻類經過每一網格的生物量倍增系數，研判不同漂流路徑上綠潮、金潮等大型藻藻華生物量倍增比，能為環保決策部門組織打撈行動提供依據。雖然遙感反演技術可以成功應用于估算漂浮綠藻分布面積及其隨時間的變化，作為評估大型藻類災害規模以及制定防災減災決策的一個重要參數——漂浮大型藻類生物量，卻無法通過現有的遙感方法進行準確估算，仍需現場測量研究。雖然也有研究通過生態動力學模型估計大型藻類生物量，然而該類模型參數繁多，難以通過實驗驗證。

目前還沒有利用環境限制因子測算繪制大型藻漂移倍增網格圖來估算大型藻類漂移路徑上生物量遞增的相關報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種測算海洋生態致災的大型漂移藻類生物量遞增的方法，本發明運用化學、生態化學檢測方法，構建環境限制因子-大型藻生長模型，結合數理統計及模型計算等數值技術，繪制大型藻漂移倍增網格圖，實現大型藻類生物量增長倍數的直觀測算，為減災防災、啟動漂移大型藻打撈行動，進行快速決策提供依據。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本發明提出的一種測算海洋生態致災的大型漂移藻類生物量遞增的方法，包括以下步驟：

步驟1、進行環境限制因子對大型藻生長影響的實驗，基于環境限制因子對大型藻生長影響的實驗測定數據，構建由環境限制因子確定的大型漂移藻類生長模型；

構建大型漂移藻類生長模型的具體過程如下：

大型藻類生長速率是同化速率、異化速率的函數：

dM/dt＝f(x,y,θ)????????????????????????(1)

其中，M為大型藻生物量，dM/dt為大型藻生長速率，x為大型藻同化速率，y為大型藻異化速率，θ為大型漂移藻類生長模型參數集，f()表示函數關系，t為生長時間；