海洋生态系统服务的来源与实现

从海洋生态系统的组分、生态过程及生物多样性等3个方面,分析了海洋生态系统能够产生和支持的生态系统服务。按照相似的作用和性质,海洋生态系统服务可以归纳为15种类型。尽管对海洋生态系统的许多生态过程及生物种类还不了解,但本文试图在这些服务与其来源之间建立起对应关系,以掌握这些服务的实现过程。每种生态系统服务都来源于生态系统的组分,并通过一定生态过程得以实现。所以,当海洋生态系统的组分或过程受损时,海洋生态系统服务将减弱或丧失,并因此而影响人类对这些服务的享用。理解和掌握海洋生态系统服务的来源及实现过程,不仅可以更好地认识海洋生态系统的重要性,还可以为受损生态系统修复提供科学基础,从而更好地管理和维护海洋生态系统的服务,实现社会的可持续发展。

系统动力学复杂性及其在海洋生态学中的研究进展

海洋生态系统具有开放性、耗散性和非线性等特点,可以借助于系统动力学方法对其研究。系统动力学研究一个不可回避的问题就是系统动力学复杂性。本文在简单介绍几种常见的系统动力学模型及其复杂性问题的基础上,系统阐述了当前系统动力学复杂性在海洋生物多样性的维持、海洋生态系统的物质循环、海洋生物群落结构稳定性、有害藻类的暴发、海洋污染物的扩散、海洋生态毒理动力学、海洋生物资源的开发与管理等方面的应用、研究进展及相关问题。在总结以上研究进展的基础上,本文对系统动力学复杂性在海洋生态学研究中的应用进行了展望。

典型海岛生态系统服务及价值评估

海洋生态系统服务评估相关研究主要集中在特殊海洋生态系统的评估方面。海岛生态系统兼有陆地和海洋的生态系统特征,生态系统组成、结构复杂,很多的服务表现为岛陆互相交错,难以分别计量。选择庙岛群岛南五岛作为研究区域,研究了其生态系统服务,并进行了价值评估。结果表明:2003年庙岛群岛南五岛生态系统服务总价值为3.08×108元。其中,市场价值占到总服务价值的50.99%,与非市场价值基本持平。对于非市场生态系统服务,如气候调节、废弃物处理等,我们仅计算了目前人们已经认识到和容易计算的生态系统服务部分。因此,该研究仅为对庙岛群岛南五岛生态系统服务价值的保守估算。

周期底地形上内波的Hamilton长波展开

给出了周期底部边界条件下两层密度成层流体中2-维非线性长波问题的Hamilton公式.从该公式出发,应用Hamilton摄动理论,导出了底地形短尺度变化下描述双向长波运动的有效Boussinesq方程和描述单向长波运动的近似KdV方程.结果的推导都是在多重尺度算子渐近分析理论框架下完成的.

二维广义Burgers方程随机超敏感现象数值研究

在随机边界扰动情况下二维的广义Burgers方程的解在稳定状态展现出非常重要的类似于确定性的边界扰动的随机超敏感现象。为了求解含有随机项的广义Burgers方程,采用广义多项式混沌表示该方程的解,使之转化为不含随机项的方程组,进而采用Chebyshev谱配置法进行求解;又因该问题没有解析解,故采用传统的Monte Carlo数值模拟来对比验证所得结果。

随机热方程的数值解

将应用SG方法来求解一维的随机热方程和具有随机边界条件的确定型热方程.求解过程中,选择高斯积分公式进行数值积分;应用Legendre多项式噪声进行随机空间离散;应用Chebyshev多项式展开来逼近空间导数和它们的系数.特别地,在不存在理论解的模型中,应用Monte Carlo(MC)方法来验证方法的精确性.