Трансформация соединений фосфора в пресноводных экосистемах

Трансформация соединений фосфора в пресноводных экосистемах

Автор: Булдовская, Ольга Рафаиловна

Шифр специальности: 11.00.07

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1998

Место защиты: Москва

Количество страниц: 240 с. : ил.

Стоимость: 250 руб.

скачать автореферат бесплатно

Трансформация соединений фосфора в пресноводных экосистемах  Трансформация соединений фосфора в пресноводных экосистемах 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современные представления о математическом моделировании процессов трансформации веществ в водных экосистемах.
1.1. Методология создания и применения в водноэкологических исследованиях математических имитационных моделей
1.1.1. Особенности круговорота веществ в экосистемах
водоемов.
1.1.2. Структурные и функциональные особенности
математических имитационных моделей водных экосистем.
1.1.3. Этапы создания математических имитационных моделей экосистем водоемов.
1.2. Формализация процессов трансформации вещества в
имитационных моделях водных экосистем.
1.2.1. Гидродинамические процессы .
1.2.2. Химикобиологические взаимодействия.
1.2.3 Обменные процессы на границах раздела водадно
и водаатмосфера.
Глава 2. Минимальная модель взаимодействий в системе фитопланктон биогенные вещества в водохранилище с однородными водными массами
2.1. Задачи исследования
2.2. Общая характеристика Учинского водохранилища как объекта моделирования
2.3. Описание модели.
2.3.1. Основные особенности создания моделей в Системе имитационного моделирования водных объектов СИМВО
2.3.2. Анализ данных натурных измерений и компонентная структура модели.
2.3.3. Уравнения модели
2.3.4. Идентификация коэффициентов модели
2.3.5. Результаты расчетов и оценка адекватности модели.
2.4. Анализ особенностей развития фитопланктона в Учинском водохранилище по данным моделирования
2.5. Оценка условий применимости модели
Глава 3. Динамика и круговорот соединений фосфора в Учинском водохранилище исследование с помощью имитационной математической модели фосфорной системы
3.1. Общая характеристика модели.
3.2. Настройка модели для расчета внутригодовой динамики концентраций соединений фосфора в Учинском водохранилище.
3.3. Анализ баланса и потоков фосфора в водохранилище по данным моделирования.
3.4. Исследование продукционных процессов в водохранилище по материалам имитационных расчетов
Глава 4. Формализация метаболических функций фитопланктона и моделирование динамики форм фосфора в пресноводных экосистемах.
4.1. Критерии выбора уравнений для описания метаболических
процессов гидробионтов в математических имитационных моделях
4.2. Описание расчетов .
4.3. Анализ влияния структуры уравнений метаболических функций фитопланктона на моделирование закономерностей его развития
4.4. Оценка чувствительности результатов моделирования концентраций форм фосфора в водохранилище к значениям параметров в уравнениях метаболических функций фитопланктона.
Глава 5. Анализ данных моделирования динамики и потоков фосфора в разных по трофности водных экосистемах выявление статистических связей для прогноза концентраций, потоков и нагрузки по фосфору
5.1. Эмпирические модели евтрофирования водоемов
5.2. Анализируемая информация.
5.3. Роль проточности водоемоз и их средней глубины в формировании внешних потоков фосфора в водной среде.
5.4. Внутренняя нагрузка по фосфору в экосистемах водоемов
5.5. Зависимости для расчета среднегодовых концентраций форм фосфора в водоемах.
5.5.1. Статистические связи.
5.5.2. Сопоставление с некоторыми традиционными моделями.
5.5.3. Проверка применимости установленных зависимостей8 Заключение.
Список литературы


Методология создания и применения вводноэкологических исследованиях математических имитационных моделей. Особенности круговорота веществ в экосистемах водоемов. Экосистемы природных водоемов важнейшие элементы геосферы Земли. Различные аспекты, связанные с особенностями их функционирования и состояния, являются предметом изучения практически всех наук о Земле и ее биосфере. Земли и состояния отдельных водных объектов. Значительно большая их однородность по сравнению с экосистемами суши служит причиной резкого реагирования водных экосистем на внешние воздействия . Изучение влияния различных воздействий на водные экосистемы и прогнозирование их последствий значительно затрудняется сложностью их структурной и функциональной организации. Особое значение это имеет при исследовании трансформации биогенных элементов, соединения которых присутствуют как в косном так и в живом веществе и участвуют в сложном геобиохимическом круговороте рис. Водные экосистемы это неразрывное единство живых организмов и среды их обитания . Живой и неживой компоненты функционируют как единое целое и изменение одного из них вызывает определенные изменения другого. В этом единстве ведущим активным является биоценоз, и это должно лежать в основе теории управления экосистемными процессами . Рис. Структура водных экосистем осложняется тем, что их косный компонент обычно представлен тремя или четырьмя природными телами вода, грунт, ледовый покров, контактный с атмосферой поверхностный слой , взаимодействующими друг с другом. Сама же водная толща в случае значительной глубины иили сложной морфометрической формы водоема может существенно различаться в пространстве по физическим и химическим свойствам. Особая трофическая структура формируется в водоемах за счет того, что все органическое вещество, синтезируемое водорослями, представлено сравнительно легко усваиваемыми гидробионтами фракциями. При этом в реальных водоемах не наблюдается замкнутого круговорота веществ только применительно к Мировому океану в целом можно говорить о принципе циркуляции веществ по замкнутому кругу . Таким образом, вследствии целостности организации водных экосистем и особенностей связей и взаимодействий между их элементами, отдельные изменения режима или баланса воды, вещества, тепла и т. Структурные и функциональные особенности математических имитационных моделей водных экосистем. Стохастический метод черного ящика. Он предполагает, что на детерминированные связи внутри системы повсеместно накладываются стохастические явления. Наибольшая роль принадлежит здесь получению и оценке экспериментальных данных о состоянии системы. Детерминистический имитационный метод. Динамика каждого процесса изучается с помощью экспериментов, которым отвечают дифференциальные уравнения, входящие в общую модель системы. По результатам численных экспериментов, проверяются различные гипотезы о роли экзогенных явлений и эндогенных изменений состояния системы. Кибернетический метод. Экосистема рассматривается как самооптимизирующаяся. При исследовании экологических процессов и систем, характеризующихся взаимосвязью детерминированных и стохастических процессов, используются соответствующим образом модифицированные методы, разработанные и апробированные в теоретической и прикладной кибернентике . По характеру использования исходной информации различают апостериорные эмпирические, априорные и полуаприорные модели. С их помощью получают достаточно точное описание исследуемого процесса в конкретных условиях, вместе с тем они часто являются основой для получения более сложных моделей. В зависимости от того включена ли в модель временная переменная различают статические и динамические модели. Статические по существу являются описательными, динамические же, в противоположность этому могут быть как описательными так и прогнозирующими . Они позволяют достаточно детально изучить происходящие в водоемах процессы на всех стадиях их развития и выяснить причины тех или иных наблюдаемых изменений состояния экосистем. Решение системы дифференциальных уравнений модели дает прогноз реакции системы на внешние воздействия.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

10.02.2018

Бесплатные авторефераты диссертаций

Дорогие друзья! Мы развиваем наш сервис и спешим сообщить, что на нашем сайте для ознакомления доступны афторефераты диссертаций. На данный ...

02.01.2018

С Новым 2018 Годом!

Поздравляем Вас с Новым 2018 Годом и наступающим Рождеством! Желаем Счастья и новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.038, запросов: 106