身体素养培育的感知-行动理论探索——基于生态动力学的分析

身体素养的概念最早来源于对印第安人基于“狩猎-采集”生活方式所形成的身体素质和运动能力的总结,后经欧美学者研究推广逐步进入各国体育教育政策制定的视野。当前研究较多集中在身体素养“是什么”和“如何测”这两个问题上,在此基础上更需要在“如何培育”上进行理论探索。基于生态动力学中身体素养感知-行动理论的探索,把身体素养培育作为一种学习过程,将环境作为身体素养培育的关键要素。研究认为,身体素养培育要通过“约束-给养”来驱动,身体素养培育要通过“感知-行动”来发展,身体素养培育要通过“探索-适应”来实现。对创设身体素养培育学习环境的启示包括:回归“真”运动环境、生成“真”运动体验和探索“真”运动路径。

滇池富营养化生态动力学模型及其应用

在研究滇池碳、氮,磷时空分布、藻类动力学,浮游动物动力学以及沉积与营养源释放的基础上,建立了生态动力学模型,并与箱模型耦合,建立了生态动力学箱模型。模拟了浮游植物,计算了TP,TN和COD的水环境容量和削减量。所得结果较好地与实际符合,为滇池的水污染控制打下了基础。

潜流人工湿地除氮的生态动力学模拟

对某潜流人工湿地建立生态动力学模型,利用MATLAB编程模拟湿地中氮素的迁移转化过程,确定了主要除氮机制。模拟结果显示,该模型能较好地模拟出水中有机氮、氨氮和硝态氮浓度的变化趋势和范围。进一步进行氮素质量平衡分析可知,该人工湿地的主要除氮机制为硝化、反硝化和植物吸收,有机氮、氨氮和硝态氮的总去除率为60.53%,其中反硝化过程去除43.10%,植物吸收去除13.98%,沉淀去除3.45%。

胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅰ.胶州湾北部水层生态动力学模型

建立了一个包括浮游植物、浮游动物、无机氮和磷、溶解态与悬浮有机物及溶解氧七状态变量的浅海水体生态动力学箱式模型，并且考虑了海面太阳辐照度变化、海水与底泥温度变化以及营养盐海底溶出和陆源流入的影响。初步分析了在胶州湾北部浮游生态系统演变的几个特征时期动力学方程中的物流动态特征。结果是比较合理的。

滇池生态动力学模型的改进

在分析滇池生态系统的基础上，从滇池浮游植物的优势种出发，根据各种藻大的生长特性．分别给予不同的温度限制因子，以此推求其增殖速率，并根据不同时期、不同地点优势藻种的构成比，加权出该时段浮游植物总的生长率。这一改进克服了以往模拟计算中把参数取为常数的缺陷．较好地模拟了浮游植物的生长过程和ＴＮ、ＴＰ等水质指标的年内变化情况。

水体叶绿素二维生态动力学模型研究

针对边界曲折复杂的河川型水库,以质量平衡方程为基础,以各生态变量的生态动力过程为核心,并结合水库的二维水动力学模型,建立了曲线坐标系下的水体叶绿素二维生态动力学模型,该模型结合水动力学条件,考虑了富营养化过程中的生物、化学和物理变化,给出了更为详细的富营养化信息,适用于计算区域复杂的水体。结合隔河岩水库的实测数据,用矩阵追赶法给出了模型的数值解,从而得到水库中总氮、总磷和叶绿素a的分布。经验证,模型的计算结果与实测值吻合较好。

侵蚀地区植被生态动力学模型

研究侵蚀地区的植被在水力侵蚀和各种生态应力以及人类活动影响下的演变规律 ,建立了植被生态动力学模型。将作用于植被的各种生态应力分成长期、短期和瞬时应力 ,给出了它们的定量表达式 ,并且统一在植被生态动力学方程中 ;同时进一步得出了动力学耦合方程组的理论解。该模型应用于金沙江支流小江流域 ,结果较好地描述了流域的植被生态演变过程与侵蚀过程的关系 ,说明了治理强度和控制侵蚀对植被发育的重要性。

基于生态动力学模型的兴凯湖营养物入湖与富营养化状态响应模拟

针对兴凯湖富营养化的问题,应用生态动力学模型DELFT-3D对兴凯湖进行数值模拟,确立了一套适用于兴凯湖的特征参数,将模拟结果与实测数据对比进行准确性检验,结果显示DELFT-3D耦合模型较好地模拟了兴凯湖水质情况和藻类浓度动态,与实测数据基本吻合.在此基础上设置不同控制情景,模拟长时间序列下兴凯湖营养物投入与湖泊水质、藻类的响应关系.结果表明,小兴凯湖在惯性发展模式下TN、TP和Chl.a浓度迅速增加,Chl.a浓度的初始值为8.96 mg/m3,到2015年和2020年分别提高了32.37%和65.51%,尤其是在5月和8月的两个峰值区,小兴凯湖面临严峻的藻类水华风险;相对于TP,大、小兴凯湖Chl.a浓度随TN入湖量的变化趋势更显著.在满足Dillion模型计算的兴凯湖承载力基础上进一步加大削减力度,可以使小兴凯湖水质保持在Ⅲ类水水平,大兴凯湖保持在Ⅱ类水水平,小兴凯湖对大兴凯湖起到了缓冲带的作用,应增加Chl.a为兴凯湖富营养化控制标准,为藻类水华提供预警.

胶州湾北部水层生态动力学模型与模拟 Ⅱ.胶州湾北部水层生态动力学的模拟研究

利用建立起的浅海水层生态动力学箱式模型，模拟了胶州湾北部１９９５年的浮游植物、浮游动物、无机氮、无机磷、溶解氧以及ＤＯＣ和ＰＯＣ年变化特征。结果是合理的。通过模型参数敏感性实验分析。

太湖磷循环的生态动力学模拟研究

构建了太湖水生态动力学模型(CAEDYM),依据已有相关研究成果对模型参数进行了初选,利用2005年的水文、气象、水质等监测数据对模型参数进行了率定,分析了湖泊水体磷的循环机制和沉积物内源磷的释放机制.结果表明,水温和溶解氧的模拟结果与实测数据非常吻合,TP、PO43-和Chl-a的变化趋势也与实测结果基本相同.浮游植物优势种的演替模式表现为:冬季隐藻和硅藻占优势,春季绿藻占优势,夏季和秋季蓝藻占优势;磷的内源释放对太湖磷循环影响的模拟结果表明,在不改变外源输入的情况下,降低底泥中磷的再悬浮作用能够有效降低水体中Chl-a的浓度,但对水体中TP及PO43-的影响较小.

渤海赤潮藻类生态动力学模型的非线性动力学研究

基于渤海典型赤潮藻类——中肋骨条藻 ,考虑浮游动物的捕食、光照及营养物质的作用 ,建立了渤海湾的浮游动物—藻类—营养物质三者的动力学模型。运用现代非线性动力学理论着重分析了模型的稳定性及分岔行为。研究了多个参数对藻类生长的影响 ,发现某些参数对藻类的生长影响不大 ,而某些参数则会致使藻类模型出现分岔乃至混沌行为 ,并给出了这些参数的阀值 ,这与赤潮的形成 (爆发性增殖 )密切相关 ;并根据渤海湾的赤潮数据进行了有效的数值模拟 。

应用生态动力学模型评价上海淀山湖富营养化控制方案

近年来，由于淀山湖入湖河流和环湖污水排放，淀山湖水质严重富营养化，夏季高温季节蓝藻水华时有发生。基于最近开展的比较系统的大规模水文、水质、生物同步监测和底质氮磷营养盐释放通量实验，进行入湖氮磷营养盐通量计算分析。通过建立淀山湖水动力一生态动力学耦合模型，利用同步实测和历史资料进行水动力模型和生态动力学模型的率定验证，模拟典型风场作用下的淀山湖三维流场特征；利用生态动力学模型系统研究淀山湖氮磷营养盐和藻类的时空变化和演替规律，初步掌握淀山湖的富营养化过程；综合评价了污染负荷削减、水力调度（水体停留时间）等措施对控制淀山湖富营养化的作用，明确磷是淀山湖藻类生长的关键营养盐限制因子。模型预测结果表明，磷负荷削减50％以上才能使淀山湖夏季蓝藻生物量开始下降；削减90％以上的营养盐负荷才能有效抑制蓝藻水华；水体停留时间的长短是藻类是否过度繁殖的重要条件，加大引水流量，减少淀山湖水体停留时间是有效控制蓝藻水华的重要途径；目前阶段，与控制营养盐负荷（50％）相比，增大引水流量可以更有效地降低蓝藻暴发时的生物量。

海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用

介绍了海洋生态动力学模型的基本组成和分类。从初级生产力模拟、生态系统过程模拟和生态影响评价模拟三方面阐述了生态动力学模型在海洋生态保护中的应用,最后总结了海洋生态动力学模型研究中亟待解决的问题。

湖泊生态动力学模型的改进研究

基于湖泊生态系统的物种构成，本文提出了一种浮游植物（藻类）生长率的加权计算方法──加权生长率法。并把热力学概念“生物地球化学能量”引入湖泊生态动力学模型，通过其变化来描述湖泊生态系统中物种构成和生态结构的变化。把加权生长率法和能量描述统一起来用以改进湖泊生态动力学模型．该改进的湖泊生态动力学模型被成功用于模拟和预测慎池生态系统在不同外负荷条件下浮游植物的生长情况．

生态动力学模型在太湖水质模拟中的应用

考察了西澳大利亚大学水研究中心开发的生态动力学模型CAEDYM与三维水动力模型ELCOM的耦合模型在太湖的应用效果,用该模型模拟了2005年5月-6月太湖的水温、总氮、硝氮、氨氮、总磷、磷酸盐、叶绿素a,通过实测数据进行参数率定。并用2005年8月的实测资料作为初始条件,9月的模拟资料与实测资料进行对比,对模型进行了验证。结果显示模型较好地模拟了太湖的水质变化和分布。

长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究

为系统地实施污染控制和生态保护措施，国家环保总局从2005年起组织开展“长江口及毗邻海域碧海行动计划”调查与研究工作。评估行动计划实施效果，开展海域水质和生态动力学模型研究是十分必要的。在长江口及毗邻海域流场、盐度场、温度场和泥沙场模型的基础上建立了二维水质模型，主要模拟指标为高锰酸盐指数、氨氮、无机氮、无机磷，通过2005年夏季和秋季实测水质资料进行了模型的验证和率定，确定了污染物的综合降解参数。利用二维水质模型进行设计水文条件下33个概化排污口控制污染物的水质响应系数场的模拟计算，为海域容量计算和总量分配奠定了基础。建立了长江口及毗邻海域三维生态动力学模型，利用三维生态模型对应用水质模型计算得出的总量控制方案进行了校验模拟。结果表明：实施全海区功能达标控制方案后，原赤潮易发区叶绿素浓度值显著降低，叶绿素高浓度区域面积基本消失，中高浓度区域的面积也由现状方案约1万km^2减少了90％。

用生态动力学模型分析海带养殖对浮游生态系统的影响

以我国近海典型海带养殖区桑沟湾为例,建立了"浮游植物-海带-浮游动物-营养盐-有机碎屑"生态动力学模型,较好地模拟了不同养殖密度下浮游生态系统结构的变化,通过灵敏度分析,研究状态变量对模型初值和参数变化的响应,提出了参数优化的思路。

赤潮生态动力学模型初探

我国有害赤潮的发生呈明显上升趋势 ,其发生频率趋高 ,持续时间增长、范围变广、危害扩大、赤潮类型呈多样化。赤潮发生受各种自然环境因素 ,水文、气象、地形地貌以及水体本身物理、化学、生物特性的影响 ,各影响因子之间又有密切的相互联系 ,相互制约关系 ,研究需要涉及多种学科。为了对赤潮问题做更深入的研究 ,必须借助动力学方法综合考虑各种过程以便从整体上探讨赤潮发生、发展的规律。因此 ,人们开始研究建立赤潮生态系统动力学模型。目前 ,赤潮数值模拟研究刚刚起步 ,要对赤潮进行有效的预测预报 ,必须将河口海湾水流运动和水体理化参数变化规律的精确描述和模拟结合起来 ,不仅模拟水生生物生存环境因子 。

海洋赤潮藻类的生态动力学稳定性研究

基于营养盐、自养浮游植物、食植浮游动物之间的食物链关系,利用生物生长的生化机理,并考虑到海洋内微生物分解动植物遗体对营养盐的补充,建立了营养盐-自养浮游植物-食植浮游动物相互作用的生态动力学(Nutrition-Phytoplankton-Zooplankton)模型,运用现代非线性动力学理论,对模型解的动力学稳定性进行了分析.结果表明,随着参数的变化,系统稳定性也随之变化,甚至出现分岔现象.

水层—底栖耦合生态动力学研究的某些进展

概述浅海生态系的水层系统与底栖系统耦合的基本原理,着重介绍有机质沉降动力学、底栖生态系统对有机质的响应、生物沉降和侧向平流、生物扰动和沉积物再悬浮研究的进展。