景觀水體水生態(tài)模型的比較研究.pdf

1、湖泊的水生態(tài)模型對于湖泊的現(xiàn)狀、湖泊未來狀況的預測和湖泊的生態(tài)修復等研究具有重要的意義。隨著湖泊內部作用機理研究和計算機技術的迅速發(fā)展,大量的湖泊水生態(tài)模型不斷涌現(xiàn)。在湖泊水生態(tài)模型的應用過程中,選擇模型時的適用與否、準確與否,對于湖泊水生態(tài)模型的模擬效果具有重要的影響。
　　本文以SH景觀湖泊為研究對象,選取兩種較為新穎的水生態(tài)模型進行對比研究。首先介紹了SH景觀湖泊的地理位置、自然環(huán)境概況、水源和生態(tài)概況。通過在該景觀湖泊中設

2、置采樣點采集水樣,并且經過實驗室測定得到景觀湖泊的相關水質指標和水生態(tài)指標。通過現(xiàn)場調研、查閱相關文獻和年鑒得到該景觀湖泊的氣象學和形態(tài)學數(shù)據(jù),為后續(xù)水生態(tài)模型的對比研究提供了基礎資料。
　　其次,對AQUATOX模型和PAMOLARE模型進行了簡要介紹,并從模型的模擬能力、應用現(xiàn)狀、參數(shù)、模型機理和輸出結果等方面對兩種水生態(tài)模型進行了理論對比研究。
　　再次,為了確定模型參數(shù)的變化情況對于模型模擬結果的影響程度,本文對兩種

3、水生態(tài)模型中與氨氮、硝酸鹽氮、總溶解性磷和浮游藻類有關的模型參數(shù)進行了參數(shù)的敏感性分析,得到各參數(shù)敏感性程度的排序情況:對于AQUATOX模型,氨氮、硝酸鹽氮和總溶解性磷最敏感的參數(shù)均為隱藻的最適溫度,而硅藻、隱藻、綠藻和藍綠藻最敏感的參數(shù)分別為硅藻的最大光合作用速率、隱藻的最適溫度、綠藻在20℃的呼吸作用速率和藍綠藻在20℃的呼吸作用速率;對于PAMOLARE模型,氨氮和硝酸鹽氮最敏感的參數(shù)均為硝化作用的速率,總溶解性磷的參數(shù)敏感性大

4、體相同,且敏感性程度均較小,而浮游藻類最敏感的參數(shù)為藻類的最大生長速率。模型參數(shù)的敏感性分析為后續(xù)模型參數(shù)的優(yōu)化奠定了理論基礎。
　　最后,由于模型參數(shù)的適用性對模型模擬結果的準確性有重要的影響,為了對模型的模擬結果進行準確性對比,對模型的敏感性參數(shù)進行優(yōu)化至關重要。本研究利用15組實驗測定數(shù)據(jù)對兩種水生態(tài)模型中較為敏感的模型參數(shù)進行優(yōu)化,得到更加適合SH景觀湖泊的模型參數(shù)。然后,利用另外10組實測數(shù)據(jù)對參數(shù)優(yōu)化后模型的準確程度進