[发明专利]一种海洋贝类养殖碳汇评估模型的构建方法及应用

权利要求书

1.一种海洋贝类养殖碳汇评估模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据贝类养殖生化-物理过程，构建初始海洋贝类养殖碳汇评估模型，该模型包括三个部分,即化学模块、物理模块和生物模块；

所述化学模块是指海水碳酸盐体系；所述化学模块需要确定的参数包括k₁、k₂、pCO₂、其中k₁、k₂分别为碳酸的第一、第二解离常数；

所述生物模块是指贝类的呼吸过程、贝类的钙化过程、藻类的光合作用；其中贝类的呼吸、钙化过程，通过实验溶解氧和碱度计算呼吸率和钙化率；藻类的光合作用通过室外黑白瓶实验，获得光合作用速率；即所述生物模块需要确定的参数包括呼吸率、钙化率以及光合作用速率；

所述物理模块是海气交换作用，海气交换作用选取CO₂的海气交换通量作为需要确定的参数；

S2、基于贝类的室内室外呼吸实验确定初始或更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型的各参数；

S3、基于步骤S2得到的参数，对海洋贝类养殖碳汇评估模型进行更新，得到更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型；

S4、验证由步骤S3得到的更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型，采用更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型进行数值模拟计算，计算海水中各形态碳的含量，及其流通量，得到模拟结果；验证该模拟结果与实测资料，判断误差是否满足预设要求，当满足，则确定该更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型为最优的海洋贝类养殖碳汇评估模型；否则，返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述贝类养殖生化-物理过程包括：贝类的钙化作用和呼吸作用；海水碳酸盐缓冲能力；物理过程的水体交换、垂直混合、风速、海气交换；浮游植物的光合作用。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤S2中，贝类的室内呼吸实验是指在室内模拟不同温度和盐度条件下贝类的生理过程，其通过测得实验室所使用的海水各组分含量的变化计算出以下参数：呼吸率、钙化率，其各组分包括：总无机碳(DIC)、碱度(TA)和溶解氧(DO)；

贝类的室外呼吸实验是指在室外选择研究区域进行模拟，具体为：根据养殖区域与外界交换的程度，分别选取开放和密闭的两个研究区域进行与室内一致的实验，其通过测得室外实验所使用的海水各组分含量的变化计算出以下参数：呼吸率、钙化率、光合作用速率，其各组分包括：总无机碳(DIC)、碱度(TA)、溶解氧(DO)；

再对这两个研究区域进行现场调查测得相关水文-生化数据资料，其数据资料包括开放和密闭这两个区域海水各组分含量的变化和水体温盐；其中开放和密闭这两个区域水体各组分包括总无机碳(DIC)、碱度(TA)、溶解氧(DO)、pH、颗粒性有机碳(POC)、营养盐。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型进行数值模拟计算，具体是：基于统计资料找出模型运算的初始值，其初始值包括贝类产量、海水条件、贝类生长速率，将初始值代入更新后的海洋贝类养殖碳汇评估模型，预估预设时间尺度下海水中各形态碳的含量，及其流通量。