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1.
以2009年4月太湖生态学实验数据为基础,研究了15、20、25、30m格网分辨率下NPZD生态动力学模型模拟结果的差异性。结果表明,格网分辨率和平均浓度及浓度均方根之间存在较复杂的关系,难以用统计方法加以描述。总体而言,格网分辨率的不同,生态动力学模型计算得到的磷浓度、悬浮泥沙浓度和叶绿素a浓度的平均值、均方根和空间布局也将不同。在实际应用中,应该选择适宜的格网分辨率进行生态学参数模拟,进而实现对太湖水体状况的正确模拟与预测。 相似文献
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冷藏大黄鱼不同细菌生长模型的比较 总被引：5，自引：0，他引：5
主要研究了养殖大黄鱼0、5℃冷藏过程鱼肉中细菌变化情况,采用修正的Logistic和Gompertz模型拟合细菌生长曲线,经非线性回归分析求出生长动力学参数和细菌生长预测模型。结果表明,所建立的模型相关系数均大于0.99,能有效描述菌落总数的动态变化,预测不同贮藏时间内的菌落总数。为验证模型的适用性,把不同时间的菌落总数预测值和实测值比较,依据均方根评价建立的细菌生长预测模型的适用性。0、5℃冷藏过程Gompertz模型均方根分别为0.077和0.100,Logistic模型均方根分别为0.114和0.138,2种模型相比,Gompertz预测结果更为理想。 相似文献
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4种机器学习模型反演太湖叶绿素a浓度的比较 总被引：2，自引：0，他引：2
基于太湖实测叶绿素a浓度数据以及同步HJ-1B卫星CCD多光谱影像,综合比较4种机器学习模型(随机森林,RF;支持向量回归,SVR;反向传播人工神经网络,BPANN;深度学习,DL)反演太湖叶绿素a浓度的精度、稳定性及鲁棒性。利用11种波段组合分别建立基于RF、SVR、BPANN和DL的反演模型,筛选出最佳波段组合模型用于验证和评价。结果表明,模型精度方面,DL(决定系数R2=0.91,均方根误差RMSE=3.458μg/L,相对预测偏差RPD=3.13)和SVR(R2=0.88,RMSE=3.727μg/L,RPD=2.90)具有较优的验证精度;模型稳定性方面,DL模型不易受模型校正样本数影响,稳定性较好,而RF模型稳定性较差;模型鲁棒性方面,DL模型不易受噪声影响,鲁棒性较好,其次是SVR、BPANN和RF模型。综合4种模型的验证精度、稳定性和鲁棒性,DL模型在太湖叶绿素a浓度的反演具有较大应用潜力,能为研究湖泊水色参数提供借鉴。 相似文献
4.
采用灰色系统理论与国际先进的人工神经网络模拟相结合的先进技术，进行了太湖、濑湖和金鸡湖的渔业资源开发的系统动力学模型研究。认为控制捕涝强度是调空太湖针银鱼，梅鲚，白虾３个主要经济种群的关键因素，专家鉴定认为，本研究填补国内空白，居国内领先水平。 相似文献
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有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以大型浅水湖泊(太湖和巢湖)为研究对象,系统分析了沉积物有机质(OM)含量和组成、磷吸附参数、磷形态及间隙水溶解反应性磷(SRP)浓度在水平方向上的分布.吸附解吸平衡浓度(EPC0)与SRP浓度的比较结果表明,在太湖北部与巢湖南淝河入湖口等污染较严重的区域,沉积物仍表现出吸附磷的功能;OM与土壤有效磷(Olsen-P)、磷吸附指数和碱性磷酸酶活性均显著正相关,有机质分解所产生的小分子物质可增加磷的吸附容量;添加小分子有机质的室内模拟试验进一步证实了上述假设,糖类主要影响磷的吸附能,而氨基酸主要增加最大吸附量.有机质自身及其降解产物以不同方式影响沉积物对磷的吸附能力,并据此调节湖泊富营养化过程. 相似文献
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基于Ecopath模型的太湖鲢鳙生态容量评估 总被引：1，自引：0，他引：1
鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)是典型的滤食性鱼类, 是实施净水渔业的重要增殖种类, 依据增殖种类的生态容量进行科学放流, 可保障净水渔业的实施效果。为指导太湖净水渔业的实施, 于 2017—2018 年开展了太湖渔业资源调查, 收集相关资料, 构建太湖 Ecopath 模型, 估算太湖鲢鳙的生态容量, 并研究了太湖鲢鳙的生物量变化对太湖生态系统总体特征的影响。结果显示, 当前太湖鲢鳙生物量为 10.21 t/km2 , 鲢鳙生物量增长至 5.054 倍时达到生态容量 51.6 t/km2 , 表明当前鲢鳙增殖放流规模不足, 仍有较大的增殖潜力。达到生态容量时太湖生态系统的总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)从 2.548 降低至 2.230 (变化值为 0.318); 系统杂食性指数(SOI)、系统连接指数(CI)、Finn 循环指数(FCI)和 Finn 平均路径长度(FMPL)等指数变化较小; 表明鲢鳙达到生态容量时对生态系统结构影响较小, 同时有助于生态系统趋向成熟发展。进一步分析显示, 控制刀鲚生物量保持在 9.49 t/km2 时, 鲢鳙生态容量可大幅增长至 206.4 t/km2 , 且生态系统发展进一步趋近成熟稳定。 相似文献
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为了解长江口的水质状况,现场测量叶绿素a浓度,结合高光谱遥感影像,运用波段比值模型、一阶微分模型和水体叶绿素a提取指数(Water Chlorophyll-a Index,WCI)对整个研究区域叶绿素a浓度进行反演推算,并进行空间分布评价;利用实测数据和遥感影像的关系建立反演模型,并结合相关系数、均方根误差和平均相对误差,分析和评价反演效果。结果显示,波段比值模型和叶绿素a浓度的相关性达到0.9099,均方根误差为1.7922,平均相对误差为9.09%;一阶微分模型的相关性为0.9483,均方根误差为2.2073,平均相对误差为15.31%;WCI模型的相关性高达0.9778,均方根误差为1.4405,平均相对误差为6.20%。利用WCI模型对整个研究区域的叶绿素a浓度进行模拟,可见研究区域的中间部分叶绿素a含量较低,从中间到两边逐渐增大,南部出现最大值,造成此差异的原因可能是因为北靠近居民生活区,南邻上海青草沙水库,并且附近存在植被。研究表明,WCI模型的反演效果优于波段比值模型和一阶微分模型,是一种计算简单、精度较高的方法,可以有效地提取水体叶绿素a的浓度,未来可广泛应用于水体环境质量监测。 相似文献
8.
《水生态学杂志》2021,(3)
为了解长江口的水质状况,现场测量叶绿素a浓度,结合高光谱遥感影像,运用波段比值模型、一阶微分模型和水体叶绿素a提取指数(Water Chlorophyll-a Index, WCI)对整个研究区域叶绿素a浓度进行反演推算,并进行空间分布评价;利用实测数据和遥感影像的关系建立反演模型,并结合相关系数、均方根误差和平均相对误差分析和评价反演效果。结果显示,波段比值模型和叶绿素a浓度的相关性达到0.91,均方根误差为1.79,平均相对误差为9.09%;一阶微分模型的相关性为0.95,均方根误差为2.21,平均相对误差为15.31%;WCI模型的相关性高达0.98,均方根误差为1.44,平均相对误差为6.20%。利用WCI模型对整个研究区域的叶绿素a浓度进行模拟,可见研究区域的中间部分叶绿素a含量较低,从中间到两边逐渐增大,南部出现最大值,造成此差异的原因可能是因为北接居民生活区,南邻上海青草沙水库,并且附近存在植被。研究表明,WCI模型的反演效果优于波段比值模型和一阶微分模型,是一种计算简单、精度较高的方法,可以有效地提取水体叶绿素a的浓度,未来可广泛应用于水体环境质量监测。 相似文献
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以大型浅水湖泊（太湖和巢湖）为研究对象,系统分析了沉积物有机质（OM）含量和组成、磷吸附参数、磷形态及间隙水溶解反应性磷（SRP）浓度在水平方向上的分布。吸附解吸平衡浓度（EPC0）与SRP浓度的比较结果表明,在太湖北部与巢湖南淝河入湖口等污染较严重的区域,沉积物仍表现出吸附磷的功能;OM与土壤有效磷（Olsen-P）、磷吸附指数和碱性磷酸酶活性均显著正相关,有机质分解所产生的小分子物质可增加磷的吸附容量;添加小分子有机质的室内模拟试验进一步证实了上述假设,糖类主要影响磷的吸附能,而氨基酸主要增加最大吸附量。有机质自身及其降解产物以不同方式影响沉积物对磷的吸附能力,并据此调节湖泊富营养化过程。 相似文献
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以栉孔扇贝Chlamys farreri为研究对象,暴露于不同浓度HgCl2溶液35d后,转入自然海水中净化30d,检测不同时间点栉孔扇贝全组织中总汞与甲基汞含量,研究二者在栉孔扇贝组织中积累与净化情况.实验采用Kahle的双箱模型,数据处理采用两组不同动力学参数的双曲线毒性动力学模型.拟合发现,总汞和甲基汞在栉孔扇贝组织内的积累与净化规律符合双箱动力学模型;浓度低于2μg/L的汞溶液对栉孔扇贝的慢性毒性较小;各实验组暴露35d后栉孔扇贝组织中的总汞含量达到最高,暴露浓度与扇贝组织内的总汞积累量呈正比例关系.总汞在栉孔扇贝组织内的富集高峰出现在第35天,与理论点一致,而甲基汞富集高峰出现在40d后,有延迟现象;对比总汞和甲基汞在栉孔扇贝组织内的积累与净化动力学参数发现,总汞在栉孔扇贝组织内的积累因子（BCF）总体上大于甲基汞在栉孔扇贝组织内的BCF;汞与甲基汞在扇贝组织内的BCF和生物学半衰期（B1/2）与暴露液浓度均呈正相关关系;海水环境中总汞浓度低于0.064 8μg/L时,对栉孔扇贝的食品安全性无影响（以甲基汞为限量）. 相似文献
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A Lagrangian ensemble model of Calanus finmarchicus coupled with a 1D ecosystem model 总被引：2，自引：0，他引：2
A population dynamics model of Calanus finmarchicus based on Lagrangian particles has been coupled with a 1-D ecosystem model. Each of the particles represents a variable number of copepods which experience the same fate. Therefore all copepods of a single particle represent a cohort and are characterized by a common set of individual properties such as age, development-stage, depth, structural weight (length), lipid pool or food satiation. The physical environment is parameterized by a 1-D-water column with a vertical resolution of 1 m and a maximum depth of 800 m. Copepod food supply is provided by an interactive Eulerian NPZD model where Z represents microzooplankton. The model correctly reproduces both the dynamics of the ecosystem and the life history of the copepods in the Norwegian Sea. Simulated results of trajectories of particles in the water column, and of individual growth and stage development were analysed. Results on seasonal abundance, development time, number of generations, depth profiles, and patterns of diurnal and ontogenic migration are compared with field data from OWS India. 相似文献
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为探计不同饱食投喂频率对子二代中华鲟(Acipenser sinensis)的影响,选择子二代中华鲟(0.15±0.02)g稚鱼在水温(18.0±0.5)℃的不同饱食投喂频率(2、3、4次/d)条件下,测定其生长及胃肠排空特征,并用线性、指数和平方根模型对其胃肠排空数据进行拟合。结果显示:(1)饱食投喂频率的增加显著降低了实验鱼的摄食率(FR),但对增重率(WGR)、特定生长率(SGR)、肥满度(CF)、肝体比(HSI)、脏体比(VSI)等指标未产生显著影响;(2)随着饱食投喂频率的增加,实验鱼的体长、体质量变异系数显著降低,生长离散程度明显减小;(3)饱食投喂频率对子二代中华鲟稚鱼的胃、肠排空特征未产生影响,但对胃、肠排空最优模型的选择产生了影响;2、3和4次/d组胃排空最优模型依次为平方根模型(Y 0.5=2.253-0.077t)、平方根模型(Y 0.5=2.12-0.081t)和指数模型(Y=5.001 e-0.225t);(4)3种模型均不适于拟合实验鱼肠排空过程的全部数据,但可拟合t≥T后的肠排空数据(T为肠内容物比率达到最大值的时间);2、3和4次/d组肠排空的最优拟合模型分别为平方根模型(Y 0.5=1.904-0.056t,t≥10)、指数模型(Y=3.383 e-0.076t,t≥8)和指数模型(Y=3.090 e-0.077t,t≥6);(5)随着饱食投喂频率的增大,子二代中华鲟稚鱼的胃、肠排空速度也逐渐递增,2、3和4次/d组胃排空率依次为0.077%/h、0.081%/h和0.225%/h,其肠排空率依次为0.056%/h、0.076%/h和0.077%/h。 相似文献
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生态脆弱性研究对发现生态环境问题,开展生态保护与修复具有重要的意义。新安江流域的跨省生态补偿机制成功运行,彰显了生态文明思想的力量。本文选取能够真实贴切反应流域生态环境的指标构建生态敏感性—生态恢复力—生态压力度模型（SRP模型）,运用层次分析法结合专家打分对指标权重进行赋值,在500m×500m的栅格尺度下叠加生态红线的划定对新安江流域2015-2020年的生态脆弱性进行评价与分析,同时为区域的生态保护与修复提出对策建议。主要结论如下：1）新安江流域整体的生态状况良好,极度脆弱区占比仅在1%左右,且与人类活动强度的空间耦合性较好,呈现由中部核心地区向周围逐渐衰减的态势;2）5年期间,流域生态敏感性向好发展,生态恢复力略有下降,生态压力度维持稳定态势。整体生态脆弱性结构稳定,虽然脆弱性强度值下降了0.12,但86.6%的区域脆弱性等级未发生变化;3）县域尺度上,脆弱性变化出现“马太效应”,生态环境较脆弱的屯溪区、徽州区和黟县生态脆弱性上升,而生态环境较好的祁门县、休宁县和黄山区的生态脆弱性下降;4）流域的生态红线保护区受人类生产生活影响较小,基本无极度脆弱区存在,但是对于水源涵养功能保护区的维护力度还需加大。 相似文献
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A model system consisting of two three-dimensional circulation models and a three-dimensional transport model is used to simulate the dispersal of sprat larvae (Sprattus sprattus (L.)) in the German Bight. A Northwest European shelf sea model simulates the currents of the North Sea and provides sea surface elevation data for the open boundaries of the German Bight circulation model. The German Bight circulation model has a horizontal grid resolution of 2.75 km and a vertical resolution of 5 m except for the bottom layer. The driving forces of the circulation models are the M2-tide, six-hourly time-dependent wind stress and air pressure fields as well as monthly climatological density fields. The simulated currents serve as input to the transport model. The model area, grid size and the vertical resolution of the transport model are in accordance with the German Bight circulation model. The transport model simulates advection and diffusion using a Monte Carlo method. Furthermore it incorporates a simulation of active vertical movement of the larvae. The vertical migration pattern is dependent on the time of day and size of the larvae and is based on field data from the German Bight. Horizontal larvae distribution data, gained from two out of five field surveys carried out in the German Bight during spring and summer 1991, are used as initial values for the starting points of the tracers in the transport model. Simulated tracer distributions are compared with larval distributions observed during subsequent cruises about 3 weeks later. Discrepancies and similarities between tracer and larval distributions are discussed. 相似文献
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The Precision Fish Farming (PFF) approach was applied to the estimation of fish oxygen consumption of rainbow trout in a raceway farm. A dynamic model, simulating the evolution of Dissolved Oxygen concentration, was identified: the daily oscillation of fish oxygen consumption rate was simulated by means of a sinusoidal function. The model was applied to the data set collected during a four-week field study, which was carried out in July 2019. Water temperature and Dissolved Oxygen concentration were measured with an hourly frequency in farm influent and effluent. Fish biomass was monitored on a daily basis by combining the data provided by a state-of-the art system for non-invasive estimation of fish weight distribution with mortality counting. The monitoring period was partitioned into two time-windows, as fish was not fed during the first two weeks. These windows were further partitioned into a calibration and validation set. Three model parameters, i.e. the average daily respiration rate, the amplitude of its daily oscillation, and its phase were estimated by fitting the model output to the time series of DO concentration in the effluent. The results of the calibration show that: 1) the daily average oxygen consumption rate is consistent with the literature; 2) the amplitude of the daily oscillation when fish is regularly fed is more than twice that estimated for fasting fish. The results of the validation suggest that the model could be used to implement a cost-effective automatic control of oxygen supply, based on the short-term prediction of oxygen demand. 相似文献
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亚硝态氮对于水产养殖动物具有毒性,对于其含量的及时监控非常重要。基于光谱法和电极法设计的亚硝态氮传感器价格昂贵,难以大面积推广,因此急需研发一种能快速预测养殖水体亚硝态氮的模型。实验通过实验室构建的水质在线检测系统测定水体中温度、pH、溶解氧、氧化还原电位4个参数,同时用α-萘胺比色法测定水体中亚硝态氮的浓度,从4种参数中选取与亚硝态氮浓度相关的参数作为预测模型的关联变量。水质参数数据及亚硝态氮浓度数据分别经预处理后作为原始数据用于SAE神经网络的训练,训练方法采用无监督逐层贪婪训练法,用学习到的特征监督训练SAE-BP神经网络,利用反向传播算法(BP)优化模型。训练得到结构为4-5-4-3-1的SAE-BP神经网络模型,建立的神经网络模型对实验数据预测的拟合优度R2为0.95,预测结果的均方根误差RMSEP为0.099 71。研究表明,亚硝态氮预测模型可以较为精准地预测水体中亚硝态氮的浓度。本模型将为开发在线快速监测养殖水体亚硝态氮浓度提供新的思路。 相似文献
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生态护岸中植被根系的固土护岸效果缺乏可测性和可控性,为了确定植物根系存在对岸坡稳定性提升的量化作用,以北京市永定河莲石湖段生态岸坡为试验区,测定生态岸坡上种植典型"草-灌-乔"植被根系的形态分布及特征参数,在根系参数测定结果的基础上分析生态岸坡稳定性。通过建立根系加筋作用的力学模型,并采用基于加筋理论的极限平衡法,对岸坡浅层稳定性进行分析计算,岸坡整体稳定性采用基于强度折减原理的ABAQUS有限元模型计算法。结果表明,草本和灌木根系的加筋作用有助于提升岸坡浅层土体的粘聚力、抗剪强度和稳定性;草本和灌木根系的加筋作用对岸坡整体稳定性的影响远小于乔木根系的锚固作用,乔木种植于坡脚处对岸坡稳定性的提高最有利,岸坡安全系数可提升5.16%;乔木根系长度是岸坡整体稳定性重要的影响因素,乔木根系长度由1 m增加至3 m,生态岸坡整体稳定安全系数较素土岸坡分别增加了1.25%和14.2%,且增强速率逐渐变大;在水位变动时,生态岸坡与素土岸坡相比,其稳定安全系数最高可提升7.87%。根据岸坡浅层稳定性及整体稳定性计算结果,可以明确植被根系浅根加筋作用及深根锚固作用对岸坡土体的稳固效果,从而确定各类植被的配置方式,为生态护岸工程设计与应用提供参考。 相似文献
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以永定河泛区中天堂河下游段两岸作为研究区域,探究该区域不同类型乔木种植位置对岸坡整体锚固作用的影响,确定坡地区域与坡顶区域最佳的乔木种植方案,以解决洪泛区湿陷性粉质粘土岸坡坡脚处易失稳的安全隐患。采用拓扑根系描绘法、最大摩擦锚固力计算法、经验公式模型法以及ABAQUS有限元模拟法,分别对根系的形态、根系的固土性能、根系力学特性以及锚固岸坡整体稳定性进行分析。研究结果表明（：1）由于紫荆根系具有较为发达的须根,因而具有较强的锚固性能,相较于紫荆,榆叶梅锚固性能相对较差,在同一深度的埋置条件下,二者的锚固性能相差幅度为5%～25%(;2)当坡地区域的紫荆位于坡脚处,且坡顶区域的榆叶梅位于距离坡肩1.8 m处的种植位置时,岸坡的安全系数达到2.153,岸坡的抗滑锚固效果可达到最佳。坡顶区域与坡地区域的乔木种植位置可对粉质粘土坡体稳定产生双重耦合的影响,当坡地区域植株的种植位置处于坡脚处时,坡顶处任何区域的乔木根际土体均可与之形成有效的土拱效应,以遏制岸坡失稳。 相似文献