[发明专利]一种海洋生态致灾大型藻类生物量极值测算方法

说明书

本发明公开了一种海洋生态致灾大型藻类生物量极值测算方法，基于环境限制因子对大型藻生长影响的实验测定结果，分析大型藻生长机理，利用环境限制因子与大型藻生物量增长关系构建大型藻生长机制微分模型，将环境限制因子水平与大型藻类生物量关联起来；将大型藻生长机制微分模型进行积分，基于大型藻生长机制积分模型参数的生态学意义，将生态学意义上的大型藻生物量极值构建成环境限制因子及现存生物量的函数，据此计算一定水平的环境限制因子所能支撑的大型藻生物量极值。本发明一定程度上解决了大型藻藻华生物量难以估算的问题，为环保部门启动大型藻类打捞措施提供决策依据，还有助于提升相关部门防灾减灾的能力。

技术领域

本发明涉及海洋环境生态领域，尤其涉及一种海洋生态致灾大型藻类生物量极值测算方法。

背景技术

上世纪70年代以来有害绿潮、金潮发生的规模及危害愈演愈烈，波罗的海、法国、韩国、日本沿海等均遭遇过较大规模的浒苔暴发，对海水的水质及沿海经济发展带来严重的影响。自2007年以来，我国南黄海连续暴发了世界上最大规模的浒苔绿潮灾害，2017年又同时发生了绿潮、金潮，给南黄海的生态环境、海洋生物多样性、渔业养殖及沿岸城市旅游业带来严重的影响。通常认为海水富营养化是导致绿潮、金潮等有害大型藻华发生的物质基础和重要影响因素之一。然而目前还没有更好的措施防范绿潮、金潮等生态灾害，应急打捞仍然是应对大型藻藻华的主要手段。

大型藻生物量是启动打捞、进行减灾防灾的重要参数。在一定水平的营养盐浓度下，计算一定数量的大型藻类生物量能够达到的最大值，判断绿潮、金潮等大型藻藻华是否可以发生。虽然遥感反演技术可以成功应用于估算漂浮绿藻分布面积及其随时间的变化，作为评估大型藻类灾害规模以及制定防灾减灾决策的一个重要参数——漂浮大型藻类生物量，却无法通过现有的遥感方法进行准确估算，仍需现场测量研究。虽然也有研究通过生态动力学模型估计大型藻类生物量，然而该类模型参数繁多，难以通过实验验证。

目前还没有利用环境限制因子测定来计算大型藻类生物量极值的相关报道。本发明的测算方法能够利用方便测定的环境限制因子(如南黄海硝酸盐浓度是浒苔绿潮爆发的限制因子)计算大型藻类生物量极值，有助于大型海藻藻华(如浒苔绿潮)的早期综合防控，有助于提升重大海洋灾害应对和海洋环境安全保障能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种海洋生态致灾大型藻类生物量极值测算方法，通过构建环境限制因子与大型海藻生长之间的关系，将环境限制因子与生物量极值关联起来，利用现存生物量及环境限制因子的水平测算大型藻类生物量极值。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种海洋生态致灾大型藻类生物量极值测算方法，基于环境限制因子对大型藻生长影响的实验测定结果，分析大型藻生长机理，利用环境限制因子与大型藻生物量增长关系构建大型藻生长机制微分模型，将环境限制因子水平与大型藻类生物量关联起来；将大型藻生长机制微分模型进行积分，基于大型藻生长机制积分模型参数的生态学意义，将生态学意义上的大型藻生物量极值构建成环境限制因子及现存生物量的函数，据此计算一定水平的环境限制因子所能支撑的大型藻生物量极值。本发明的具体步骤如下：

步骤1)，进行限制因子水平对大型藻类生物量增长影响的实验，计算大型藻类生物量增长与限制因子水平的关系：

步骤1.1)，采集近海大型藻类，选择健康藻体,去除表面附着物,将藻体用过滤后的自然海水清洗干净后置于冷藏箱内暂存、带回实验室；

步骤1.2)，在光照培养箱控制的环境条件下进行预培养；

步骤1.2.1)，将自然海水通过混合纤维滤膜过滤后贮存于聚乙烯桶中，使用前用蒸汽消毒器消毒后自然冷却，并充分振荡，使其恢复原有的溶解气体量；

步骤1.2.2)，向振荡后的自然海水加入营养盐配成培养液，限制因子水平按预设的梯度配置；