Первичная продукция водоемов моделирование и прогноз В В

Первичная продукция водоемов: моделирование и прогноз В. В. Бульон

Связь между скоростью фотосинтеза на «оптимальной» глубине (Prim. P_opt, мкг С/л · сут. ) и концентрацией хлорофилла «а» (Chl, мкг/л) в озерах и водохранилищах Prim. P_opt = 30. 6 · Chl^0. 927 » 30 · Chl R^2 = 0. 88, n = 102

Соотношение между интегральной продукцией фитопланктона (Prim. P_integr, мг С/м 2 · сут. ) и произведением скорости фотосинтеза на «оптимальной» глубине (Prim. P_opt, мг С/м 3 · сут. ) и прозрачности воды (Sec, м) в озерах, водохранилищах и водоемах-охладителях. Prim. P_integr = 0. 64*(Prim. P_opt*Sec)^1. 07 » Prim. P_opt*Sec R^2 = 0. 90, n = 98

Применение пошагового регрессионного анализа для описания зависимости прозрачности воды (Sec, м) от цветности воды (Pt) и концетрации общего фосфора (TP). По данным для 196 озер (Häkanson, Boulion, 2002). Шаг Уравнения регрессий R 2 1 lg(Sec) = 1. 09 - 0. 51 · lg(Pt) 0. 59 2 lg(Sec) = 1. 26 – 0. 31 · lg(Pt) – 0. 36 · lg(TP) 0. 73 Pt от 5 до 300 o TP от 5 до 400 мкг/л

Зависимость продолжительности вегетационного сезона (GS, дни) от географической широты (Lat, о с. ш. ). Точки на графике (слева направо): озера Джорджия (Уганда), Кодай (Индия), Киннерет (Израиль), Инкити (Грузия), Нарочь (Беларусь), Красное (Карельский перешеек), Зеленецкое (Кольский по-в), озеро на о-ве Хейса (архипелаг Земля Франца-Иосифа). GS = -0. 058*Lat^2+0. 549*Lat+365 R^2 = 0. 996, n = 8

Связь между степенью зарастания водоемов макрофитами (Macr_cover, %) и оптической глубиной (Sec/D_mean, где Sec – прозрачность воды по диску Секки, D_mean – средняя глубина). Сплошная линия – линия регрессии по всем данным. Пунктирные линии: верхняя – для водоемов, расположенных на широтах 48 о 30’-55 o 48’; нижняя – на широтах 52 o 67 o 30’ Macr_cover = 37. 5*(Sec/D_mean) R^2 = 0. 41, n = 25

Применение пошагового регрессионного анализа для описания зависимости степени зарастания водоемов макрофитами (Macr_cover, %) от оптической глубины (Sec/D_mean) и географической широты (Lat). По данным для 25 озер. Шаг Уравнения регрессий R 2 1 Macr_cover = 37. 5 · (Sec/D_mean) 0. 41 2 Macr_cover = 48. 5 + 32. 9 · (Sec/D_mean) – 16. 2 · (90/(90 – Lat)) Sec/D_mean от 0. 12 до 1. 00 Lat от 13 до 67. 5 о 0. 73

Связь между продукцией макрофитов (Macr_prod, ккал/м 2 · год) и степенью зарастания водоемов макрофитами (Macr_cover, %). Macr_prod = 3. 16*(Macr_cover)^1. 37

Применение пошагового регрессионного анализа для описания зависимости продукции макрофитов (Macr_prod, ккал/м 2 · год) от степени зарастания водоемов макрофитами (Macr_cover) и географической широты (Lat). По данным для 35 озер. Шаг Уравнения регрессий 1 lg(Macr_prod) = 0. 50 + 1. 37 · lg(Macr_cover) 2 R 2 0. 74 lg(Macr_prod) = 2. 21 + 1. 08 · lg(Macr_cover) – 0. 49 · (90/(90 – Lat)) Macr_cover от 0. 29 до 100 % Lat от 13 до 67. 5 о 0. 80

Макрофиты: Macr_biom(t) = Macr_biom(t - Dt) + (Macr_prod – Macr_losses) * Dt Биомасса макрофитов, ккал/м 2. Macr_prod = 10^(2. 21+1. 08*LOG 10(Macr_cover)-0. 49*90/(90 -Lat)) Продукция макрофитов (ккал/м 2 за сезон) как функция степени зарастания водоема и географической широты. Macr_losses = Macr_biom* Seas_macr_P/B Потери макрофитов (ккал/м 2 за сезон) в результате бактериального разложения, потребления зообентосом и захоронения в иловых отложениях.

Seas_macr_P/B = IF(Lat<66)THEN(Daily_macr_P/B*GS)ELSE(1) Сезонный Р/В-коэффициент для макрофитов. Принято, что при Lat ³ 66 o сезонный Р/В-коэффициент равен 1, а в направлении к южным широтам он возрастает пропорционально удлинению вегетационного сезона. GS = -0. 058*Lat^2+0. 549*Lat+365 Длительность вегетационного сезона географической широты. (сутки) как функция

Macr_cover = IF(Lat<66)THEN(48. 5+32. 9*(Sec/D_mean) -16. 2*(90/(90 -Lat))ELSE(5) Степень зарастания макрофитами (% от площади водоема) как функция оптической глубины водоема (Sec/D_mean) и географической широты. Во избежание отрицательных значений Macr_cover, получаемых при Lat ³ 66 o, принято, что на этих широтах степень зарастания водоемов (преимущественно водным мхом) равен 5 %. Sec/Dmean = Отношение прозрачности воды к средней глубине, или оптическая глубина водоема.

Фитопланктон: Phyt_biom(t) = Phyt_biom(t - Dt) + (Phyt_prod - Phyt_losses) * Dt Биомасса фитопланктона, ккал/м 2. Phyt_prod = (IF(Lat>70)THEN(10*Chl)ELSE(30*Chl))*Sec*GS /100 Продукция фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) как функция концентрации хлорофилла «а» , прозрачности воды и длительности вегетационного сезона. Для водоемов южных и умеренных широт суточное ассимиляционное число принято равным 30, для арктических водоемов - 10 мг С/мг хлорофилла «а» . Phyt_losses = Phyt_biom*Seas_phyt_P/B Потери фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) в результате бактериального разложения и потребления зоопланктоном.

Chl = 0. 073*TP^1. 451 Концентрация хлорофилла «а» (мкг/л) как функция содержания в воде общего фосфора. Seas_phyt_P/B = Daily_phyt_P/B*GS Сезонный Р/В-коэффициент для фитопланктона. Sec = 10^(1. 26 -0. 31*LOG(Pt)-0. 36*LOG(TP)) Прозрачность воды (м) как функция цветности воды и содержания общего фосфора.

Входные параметры (по умолчанию): Pt = 30 Цветность воды, градусы. Lat = 60 Географическая широта. D_mean = 5 Средняя глубина, м. TP = 20 Содержание общего фосфора, мкг/л. Daily_macr_P/B = 0. 007 Суточный Р/В-коэффициент для макрофитов. Daily_phyt_P/B = 0. 30 Суточный Р/В-коэффициент для фитопланктона.

Зависимость продукции макрофитов и фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) от географической широты. Значения D_mean, TP и Pt - по умолчанию.

Зависимость продукции макрофитов и фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) от содержания в воде общего фосфора. Значения Lat, D_mean и Pt по умолчанию.

Зависимость продукции макрофитов и фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) от средней глубины водоема. Значения Lat, TP и Pt - по умолчанию.

Зависимость продукции макрофитов и фитопланктона (ккал/м 2 за сезон) от цветности воды. Значения Lat, D_mean и TP по умолчанию.