第1章 生态数学模型及其在海洋生态学的应用 1
1.1 生态数学模型的特点和类型 1
1.1.1 生态数学模型的构建 1
1.1.2 模型的特点和类型 2
1.2 举例说明数学模型在生态学上的应用 3
1.2.1 DINT模型 3
1.2.2 颗粒垂直通量模型 4
1.2.3 剩余产量模式 4
1.2.4 伯塔兰菲生长方程式 5
1.2.5 海洋中悬浮物质再悬比率计算模式 5
1.2.6 胶州湾北部水层生态动力学模型 6
1.3 应用数学模型解决胶州湾的生态问题 6
1.4 结论 7
参考文献 8
第2章 铁对浮游植物生长与大气碳沉降的作用 9
2.1 铁对浮游植物生长影响的研究进展 9
2.1.1 铁是浮游植物生长的限制因子的起源与证据 9
2.1.2 研究结果与存在的问题 10
2.2 刺激浮游植物生长的铁对大气碳沉降的影响 11
2.2.1 浮游植物与限制因子 12
2.2.2 铁对浮游植物生长的影响研究过程 13
2.2.3 铁是限制因子的探讨 15
2.2.4 铁对大气碳沉降的作用 15
2.3 结论 16
参考文献 17
第3章 营养盐对初级生产力的限制 19
3.1 硅是浮游植物初级生产力的限制因子 19
3.1.1 研究海区概况及数据来源 19
3.1.2 硅酸盐浓度和初级生产力 20
3.1.3 硅酸盐和水温与初级生产力的关系 23
3.1.4 硅酸盐的来源 26
3.1.5 初级生产力与硅酸盐的分布特征 27
3.1.6 模型的生态意义 28
3.1.7 硅酸盐与浮游植物优势种 33
3.1.8 海水的透明度与初级生产力的关系 33
3.1.9 浮游植物的结构 34
3.1.10 营养盐硅的损耗过程 34
3.2 浅析浮游植物生长的营养盐限制及其判断方法 37
3.2.1 目前哪种营养盐可能成为限制因子 37
3.2.2 营养盐硅限制浮游植物生长的判断方法 39
3.2.3 胶州湾研究结果 41
3.3 硅限制和满足浮游植物生长的阈值和阈值时间 42
3.3.1 研究海区概况及数据来源 43
3.3.2 营养盐Si:N（Si(OH)4:NO3）的比值 44
3.3.3 Si:N的比值与初级生产力 45
3.3.4 胶州湾硅、氮、磷的动态变化趋势 47
3.3.5 Si:N的比值与初级生产力 47
3.3.6 模型的生态意义 49
3.3.7 硅酸盐的阈值和阈值时间 51
3.3.8 水流稀释对浮游植物生长的影响 55
3.3.9 营养盐硅限制浮游植物初级生产力的动态过程 56
3.4 结论 58
参考文献 60
第4章 营养盐限制的判断方法、法则和唯一性 64
4.1 营养盐限制的判断法则和唯一性 65
4.1.1 营养盐限制的判断方法 66
4.1.2 有关营养盐限制结论的不足 66
4.1.3 相应的研究结果 67
4.2 氮、磷、硅营养盐限制的唯一性 68
4.2.1 研究海区概况及数据来源 70
4.2.2 营养盐的平面分布和季节变化 70
4.2.3 陆源对浮游植物生长的影响 74
4.2.4 营养盐的绝对、相对限制法则 77
4.2.5 判断营养盐限制的方法和唯一性 80
4.2.6 仅考虑氮、磷成为限制因子不准确 82
4.2.7 营养盐硅控制生态系统的机制 83
4.3 结论 83
参考文献 86
第5章 硅的亏损过程 90
5.1 硅的生物地球化学过程 90
5.1.1 海洋中浮游植物的优势种——硅藻 90
5.1.2 硅是硅藻必不可少的营养盐 91
5.1.3 硅藻的沉降 92
5.1.4 硅的生物地球化学过程 92
5.1.5 营养盐硅和浮游植物的动态平衡 94
5.1.6 胶州湾的研究结果 95
5.2 硅酸盐的起源以及生物地球化学过程和归宿 96
5.2.1 研究海区概况及数据来源 96
5.2.2 硅酸盐浓度远离带有河口海岸的横断面变化 97
5.2.3 硅酸盐浓度与黄海水的交换 104
5.2.4 河流的硅酸盐和初级生产力基本特征 105
5.2.5 硅酸盐的起源 113
5.2.6 硅、浮游植物和浮游动物的食物链过程 115
5.2.7 硅酸盐的归宿 118
5.3 生态系统中硅的作用 121
5.3.1 硅的迁移过程 121
5.3.2 全球硅的亏损 122
5.3.3 营养盐硅和浮游植物的动态平衡 125
5.4 结论 126
参考文献 127
第6章 胶州湾的浮游藻类生态现象 132
6.1 胶州湾生态现象 132
6.1.1 浮游植物的生长 132
6.1.2 浮游植物的结构 134
6.2 胶州湾生态现象的剖析 135
6.2.1 地点 135
6.2.2 时间 137
6.2.3 结论 137
6.3 用定量化生态位研究环境影响生物物种的变化过程 138
6.3.1 生态位的概念 138
6.3.2 多维生态位和生态系统的量化定义 139
6.3.3 胶州湾的生态位研究 140
6.3.4 生态位的观点 143
6.4 结论 144
参考文献 144
第7章 光照时间对浮游植物生长的影响 146
7.1 光辐射、光照时间对浮游植物生长的影响 146
7.2 光照时间对水温的影响 147
7.2.1 构建水温变化的模型框图 148
7.2.2 光照时间通过水温影响初级生产力 151
7.3 胶州湾的光照时间、水温对浮游植物生长的影响 153
7.3.1 光温对浮游植物生长的影响 153
7.3.2 胶州湾的光、温对浮游植物生长的影响 154
7.3.3 研究海区概况及数据来源 154
7.3.4 光照时间与水温的关系 155
7.3.5 光辐射、光照时间对浮游植物生长的影响 158
7.3.6 光照时间、水温和营养盐对初级生产力的影响 166
7.4 结论 166
参考文献 167
第8章 水温对浮游植物生长的影响 169
8.1 浮游植物增殖能力 169
8.1.1 生态现象 169
8.1.2 生物因子 169
8.1.3 浮游植物的增殖能力 170
8.1.4 增殖能力的应用 170
8.1.5 浮游植物增殖能力的重要性 172
8.2 胶州湾水温对浮游植物增殖能力的影响 172
8.2.1 研究海区概况及数据来源 174
8.2.2 浮游植物的增殖能力 174
8.2.3 增殖能力与水温的动态模型 177
8.2.4 水温影响增殖能力 179
8.2.5 增殖能力-水温的动态模型的生态意义 180
8.2.6 增殖能力与初级生产力的差异 182
8.2.7 胶州湾的单（双）峰型的增殖机制 182
8.3 结论 184
参考文献 184
第9章 胶州湾环境变化对海洋生物资源的影响 186
9.1 胶州湾环境的变化 186
9.1.1 研究海区概况 186
9.1.2 营养盐 187
9.1.3 气温和水温 188
9.2 胶州湾海洋生物资源的变化 188
9.2.1 浮游植物生态变化 188
9.2.2 物种的变化 189
9.3 水温、营养盐硅是浮游植物生长的动力 189
9.3.1 营养盐主要发动机 189
9.3.2 水温次要发动机 190
9.4 人类影响环境 190
9.5 结论 191
参考文献 191
第10章 胶州湾水温和营养盐硅限制初级生产力的时空变化 193
10.1 胶州湾浮游植物的研究基础 194
10.1.1 研究海区概况及数据来源 194
10.1.2 序列成果 195
10.2 限制初级生产力的时空变化 195
10.2.1 限制因子 195
10.2.2 在时间尺度上 196
10.2.3 在空间尺度上 198
10.3 初级生产力的变化规律 199
10.4 结论 201
参考文献 201
第11章 营养盐硅和水温影响浮游植物的机制 205
11.1 营养盐影响浮游植物 205
11.1.1 营养盐影响浮游植物生长 205
11.1.2 营养盐影响浮游植物的集群结构变化 207
11.1.3 营养盐影响浮游植物的机制 208
11.2 水温影响浮游植物 208
11.2.1 水温影响浮游植物生长 208
11.2.2 水温影响浮游植物的集群结构变化 210
11.2.3 水温影响浮游植物的机制 210
11.3 结论 212
参考文献 212
第12章 浮游植物的生态 214
12.1 光照、水温和营养盐对浮游植物影响的大小 214
12.1.1 光照影响浮游植物的生长 215
12.1.2 水温影响浮游植物的生长 216
12.1.3 营养盐影响浮游植物的生长 217
12.1.4 硅酸盐和水温对初级生产力的影响 218
12.1.5 光、水温和营养盐的综合影响顺序 220
12.1.6 结论 221
12.2 营养盐硅在全球海域中限制浮游植物的生长 221
12.2.1 全球浮游植物优势种——硅藻 222
12.2.2 限制全球浮游植物生长的营养盐硅 224
12.2.3 硅造成死亡空间 227
12.2.4 结论 228
12.3 浮游植物生态规律 229
12.3.1 胶州湾海区概况 229
12.3.2 浮游植物生长的理想状态与赤潮 230
12.3.3 初级生产力的控制因子 231
12.3.4 初级生产力的受控原理 231
12.3.5 浮游植物生长的发动机 232
12.3.6 人类对环境的影响 233
12.3.7 结论 233
参考文献 234
第13章 地球生态系统的机制 241
13.1 地球生态系统的营养盐硅补充机制 241
13.1.1 人类活动对生态环境的影响 242
13.1.2 生态环境变化对海洋生态系统的影响 244
13.1.3 地球生态系统对海洋生态系统的响应 248
13.1.4 结论 250
13.2 地球生态系统的气温和水温补充机制 251
13.2.1 人类对生态环境的影响 251
13.2.2 生态环境变化对地球生态系统的影响 252
13.2.3 地球生态系统对生态环境变化的响应 253
13.2.4 结论 256
13.3 地球生态系统的碳补充机制 257
13.3.1 碳沉降 257
13.3.2 浮游植物与环境因子 259
13.3.3 碳补充机制 261
13.3.4 赤潮的作用 264
13.3.5 结论 266
参考文献 266
第14章 海洋生态和沙漠化的耦合机制 272
14.1 海洋生态和沙漠化的桥梁——沙尘暴 272
14.1.1 沙漠化的目前状态 273
14.1.2 海洋中浮游植物的硅需要 273
14.1.3 人类对营养盐硅输入的改变 274
14.1.4 缺硅对海洋浮游植物造成的结果 275
14.1.5 营养盐硅的补充 276
14.1.6 沙尘暴变化 277
14.1.7 结论 279
14.2 沙漠化与海洋生态和人类生存的关系 279
14.2.1 沙漠状况与起因 279
14.2.2 沙漠化维持海洋生态 280
14.2.3 沙漠化威胁人类生存 282
14.2.4 沙漠化在海洋生态和人类生存之间的平衡 283
14.2.5 结论 284
参考文献 284
第15章 海洋生态变化对气候的影响及农作物种植关系 288
15.1 灾害发生 288
15.1.1 农作物 288
15.1.2 全球变暖 289
15.1.3 二氧化碳浓度升高 289
15.2 海洋生态 290
15.2.1 限制浮游植物的生长 290
15.2.2 硅的生物地球化学过程 291
15.2.3 人类活动的影响 291
15.2.4 硅输送 292
15.3 未来陆地生态 293
15.3.1 气候变化 293
15.3.2 农作物 294
15.4 结论 295
参考文献 296
第16章 人类与地球生态系统的相互作用 300
16.1 人类与生态环境 300
16.1.1 胶州湾浮游植物的生态变化 300
16.1.2 水温、营养盐硅是浮游植物生长的动力 301
16.1.3 人类影响浮游植物 302
16.2 人类对生态环境的影响 302
16.2.1 人类对营养盐硅的影响 302
16.2.2 人类对水温的影响 304
16.3 生态环境变化对地球生态系统的影响 304
16.3.1 营养盐硅的缺乏 304
16.3.2 水温的上升 305
16.4 地球生态系统对生态环境变化的响应 306
16.4.1 营养盐硅的补充 306
16.4.2 水温的补充 306
16.5 地球生态系统的补充机制 307
16.5.1 营养盐硅的补充机制 307
16.5.2 水温的补充机制 308
16.5.3 碳沉降的补充机制 308
16.6 地球发生的现象 310
16.6.1 厄尔尼诺与拉尼娜的现象成因 310
16.6.2 人类灾害 311
16.6.3 气候突变的未来预测 312
16.7 结论 312
参考文献 313
主要相关文章 315
致谢 319