固氮作用对黑潮上游区域生态系统影响的模拟研究

摘要

为了研究固氮作用对黑潮上游区域生态系统的影响,建立了一个包含固氮生物在内的NPZD(nutrient, phytoplankton,zooplankton,detritus)生物模型,初步模拟结果与观测结果相吻合.通过比较模型中有固氮生物和无固氮生物两种情况下,黑潮上游区域生态系统各参量以及各级生产力的差异,揭示了该区域固氮生物的季节性分布特征,阐明了固氮作用对海洋生态系统动力过程的重要影响.结果表明,固氮生物由于水文和化学因素的影响,主要出现在夏、秋季.固氮产生的新氮源使黑潮上游区域硝酸盐、铵盐、浮游动植物和大小碎屑的量都有明显增加.浮游植物的平均生长速率提高了大约64％,初级生产力、再生生产力和新生产力分别增加了30％左右.在夏季50m以浅水体,固氮作用支持了50％～80％的新生产力,是新生产力的主要贡献者;而在50～200m水体,固氮作用支持了10％～50％的新生产力,深层水的垂直混合带来的氮营养盐成为新生产力的主要贡献者.