第29卷第1期海洋通报V ol. 29, No. 1 2010年02月MARINE SCIENCE BULLETIN Feb. 2010
海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用
樊娟1，刘春光1，冯剑丰1，王君丽1，彭士涛1,2 （1南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室，天津 300071；2. 交通部天津水运工程科学研究院，300456）
摘要：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。
关键词：海洋生态动力学模型；初级生产力模拟；生态系统过程模拟；生态影响评价模拟；海洋生态保护
中图分类号：P735 文献标识码：A 文章编号： 1001-6932(2010)01-0078-07
Application of marine ecological dynamic model
to marine ecological protection
FAN Juan1, LIU Chun-guang1, FENG Jian-feng1, WANG Jun-li1, PENG Shi-tao1,2（1．College of Environmental Science and Engineering, Nankai University Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria, Ministry of Education, Tianjin 300071, China; 2. Tianjin Research Institute of Waterborne Transportation Engineering, Tianjin 300456, China）
Abstract: Basic composition and classification of marine ecological dynamic model were demonstrated in this review.
The model application on the marine ecological protection was elucidated in three sections: primary production
simulation, ecosystem process simulation, and ecological impact assessment simulation. Emerging concern problems
in this field were discussed as well.
Keywords: marine ecological dynamic model; primary production simulation; ecosystem process simulation;
ecological impact assessment simulation; marine ecological protection
海洋生态动力学模型自20世纪40年代产生以来，一直被认为是除了现场调查和模拟实验（包括实验室模拟和现场模拟）之外研究海洋生态系统的一种有效方法[1,2]。模型构建的目的在于，为揭示海洋生态系统的循环机制，模拟和预测它的变化，以及为维持海洋生态系统的健康发展和重建提供科学的依据[3]。建立评估海洋生态状况和预测海洋生态平衡和演变的生态动力学模型，已成为国内外海洋研究者的关注热点[4]。本文在介绍海洋生态动力学模型的基础上，详细分析了应用于海洋生态保护中的各类生态动力学模型，提出了当前研究中存在的主要问题，旨在为相关研究者进一步开展海洋生态保护的工作提供参考。
1 海洋生态动力学模型
海洋生态动力学已经成为海洋科学最重要的研究领域之一，其中动力学模型是一项主要的研究内容，也是全球性的研究热点。近年来出现了一些具有影响力的研究工作，如20世纪80年代提出的国际地圈-生物圈计划（international geosphere-biosphere programme，IGBP）。模型研究从早期的种间竞争、捕食关系模型发展到生态过程、食物链模型。尤其是近年来计算速度大幅提高，应用数学的理论与方法也在不断完善，使得生态动力学模型能够科学地模拟生态系统的动态过程。目前，国外研究者已经建立了不少模拟海
收稿日期：2009-01-14；修订日期：2009-06-01
基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项基金项目（2008EG124218）
作者简介：樊娟(1984－)，女，在读硕士研究生，研究方向为水域污染生态学，发表论文6篇，电子邮箱：fanjuan001@https://www.doczj.com/doc/ee15388967.html,
通讯作者：刘春光，liuchunguang@https://www.doczj.com/doc/ee15388967.html,
1 期 樊娟 等：海洋生态动力学模型在海洋生态保护中的应用 79 洋生态系统的数学模型，如ERSEM （european regional seas ecosystem model ）、ROMS （the regional oceanic modeling system ）等。
1.1 模型简介
海洋生态动力学模型能够描述生态系统在物理、化学和生物因子影响下的实际变化，是借助计算机模拟，定量化描述各过程的相互作用机制，进而理解系统功能的总特征。海洋生态动力学模型可表示成为描述生态系统状态变量的一组微分方程：
i i i i i i i x y z C C C C C C C u v w K K K B S t x y z x x y y z z ????????????????+++=++++????????????????????
?? ( 1 ) 式中：C i 为海洋浮游生态系统的状态变量，如浮游植物、浮游动物、营养盐（氮，磷，硅）、有机碎屑；i =…n ，对于不同的研究n 的值不同；u 、v 、w 为海水在三个方向的流速；K x ，K y ，K z 为湍流扩散系数；B 为生物过程引起的状态变量的变化；S 为生物过程以外的源和汇，如营养盐的大气和河流输入，浮游植物、浮游动物和碎屑由于重力沉降转移出研究的生态系统等。
20世纪90年代以后，研究者开始注重物理过程和生物过程共同作用下生态系统的变化，生态模型中
的状态变量个数有所增加，对生物过程的描述也更加细致。几乎所有的模型都包括了N （营养盐）
、P （浮游植物）、Z （浮游动物）三个变量，大多数也包括了D （碎屑）
。此外，微生物（B ）在海洋生态系统中的作用也日益受到重视。按照模型考虑的变量函数和结构的不同，海洋生态系统模型可以分为：NP 模型、NPZ 模型、NPD 模型、NPZD 和NPZDB 模型[5]。
1.2 模型分类
从研究生态系统的空间处理来划分，可将模型分为以下 4 类：
1.2.1 箱式模型 以一个仅为时间的函数的来代表箱体内状态变量的变化，形成的生态系统动力学模型即为箱式模型。此时，单个箱体内的模型方程由一组常微分方程来表示，形如下式：
i dC B S dt
=+ ( 2 ) 这类模型大都强调生物过程细节，个别模型中考虑流场结构。其优点是此类模型由于是常微分方程结构，因此可以采用动力学特别是非线性动力学理论来进行稳定性、分岔乃至混沌特性的分析，便于为区域海洋生态系统的管理提供科学依据，缺点是较少考虑物理场的作用，且一般空间分辨率缺失或较低。箱式模型一般适用于半封闭的海湾或区域性海域。欧洲 5 国 11个研究所共同研制的欧洲局域海生态模型(ERSEM 1995)将箱式模型推向一个新的高度[6]。王震勇等[7]在NEMURO （north pacific ecosystem model for understanding regional oceanography ）浮游生态动力学模型的基础上，建立了适用于胶州湾海域的零维浮游生态动力学模型。高会旺等[8]略去物理因素作用，采用零维NPZD 生态模型对渤海初级生产力年循环进行了分析与模拟。
1.2.2 一维模型 一般指对于海洋生态系统某点的垂向建立模型，不考虑水平输运引起的生态系统变化，但可以分辨垂直结构与变化，常用于研究年际变化。此类方程的基本形式是在方程 (1) 的基础上去掉x 和y 方向上的变化项。这一方法特别适用于生态系统的变量在水平方向变化不甚明显的海区或开阔的大洋区域。最早Riley 等[9]建立的数学模型就是一维模型。彭虹等[10]在包含浮游动物作用的一维水质生态数学模型的基础上，考虑了长江水位的顶托作用，建立了汉江水质生态数值模型。Rubao 等[11]运用耦合生物和物理过程的垂直一维模型，对位于美国和加拿大东海岸以南的乔治海岸春季浮游植物的暴发与低营养级食物网动力学进行了研究。
1.2.3 二维模型 通常指在水平二维空间内所建立的模型，常用来模拟水深较浅，生态变量水平分布特征明显的海域。此类方程的基本形式是在方程 (1) 的基础上去掉z 方向上的变化项。海洋生态系统通常有显著的水平变化特征，如浮游植物的斑块分布就是一例，使用二维模型对此类问题非常有效，如Franks 等[12]应用二维模型研究了美国乔治滩潮汐锋强迫下夏季浮游植物的生长过程。Chau 等[13]在香港Tolo 港建
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立了二维富营养化动力学模型，该模型能够准确描述在平均水深条件下藻类生长的动力学和水质随时间的变化。李清雪等[14]针对渤海湾建立基于水动力学子模型和氮循环的浮游生物生态系统子模型的二维生态水动力模型。
1.2.4 三维模型三维模型是生态系统建模的高级阶段，可以模拟生态系统在三维空间的分布特征，其基本形式如式（1）所示。它可以克服上述模型的缺点，但代价是增大了计算量。由于三维模型所需基础资料较多，探讨的过程比较复杂，现在仍处于发展阶段。Chau等[15]在香港Tolo港建立了非稳态三维富营养化动力学模型，模型变量中包括9个水质因子，能够很好地再现水质因子与富营养化进程的相互关系。Walsh等[16]运用三维动力学模型，借助计算机数值模拟的方法，研究了北极圈波弗特海氮、硅和溶解有机碳的循环。魏皓等[17]在分析历史资料的基础上，在渤海建立了一个基于氮、磷营养盐循环并与一个成熟的三维斜压水动力模型耦合的三维渤海初级生产模型，对渤海水域1982年的营养盐、叶绿素和初级生产力的季节变化和水平分布规律进行了模拟。
2 生态动力学模型在海洋生态保护中的应用
在以往关于海洋生态系统的模型研究中，人们主要关注海洋生态系统的持续发展、营养动力学机制、生态系统的生物过程等，如物质迁移和物质平衡模型、营养补充机制模型、营养吸收动力学模型、食物网结构模型和分室能流模型。这些模型的发展，推动了全球海洋生态系统动态的深入研究，对人类生存、资源利用和生态环境保护有重大意义。本文主要关注生态动力学模型在海洋生态保护中的应用，如对海洋中初级生产力及其生产过程的模拟、对整个生态系统过程的模拟以及沿海开发对近岸海域生态影响的模拟。
2.1 初级生产力模拟
在20世纪70年代末，Los等[18]建立了浮游植物预测模型，称为BLOOM。此后这一模型被广泛应用到淡水及海洋生态系统，并应用于海洋浮游植物预测和环境管理中。后来Los等[19]将其发展成为初级生产力预测模型，并在多种条件下验证其有效性。NEMORO是基于NPZ食物网的适合于低营养级的浮游生态系统模型，Kishi等[20]于2007年将其成功应用于北太平洋海域浮游生态系统的模拟。同年，Wainright等[21]应用了一个简化NEMURO模型对加利福尼亚海域的近岸浮游带进行模拟。1999年，我国启动了渤、黄、东海生态系统动力学方面的研究，魏皓等[17]、刘桂梅等[22]分别采用不同的模型对不同海域进行了研究。吴增茂等[23]通过构建模型，对胶州湾水体中营养盐、浮游植物、浮游动物、溶解氧、颗粒态有机碳、溶解态有机碳等的周年变化作了较好的模拟再现；Cui等[24]、Zhu等[25]针对中国东海中心区域建立简单的初级生产力模型，模拟了包括浮游植物、浮游动物、自养和异养细菌、硝酸盐和溶解性有机碳在内的各组分垂直分布的季节特征。冯剑丰等[26]建立了新的藻类-浮游动物生态非线性动力学模型，研究了模型平衡点的稳定性及Hopf分岔现象，通过对选取的分岔参数进行分析，揭示了该系统的动力学特性。田峰等[27]针对近岸海域赤潮藻类生长及分布的特点，将简化了的赤潮藻类模型与水动力学中的对流扩散方程相耦合，建立了一个水动力与生态耦合的赤潮藻类生长的深度模型。结果表明，该模型能正确的反映藻类的生长特点，与实际情况吻合良好。
2.2 生态系统过程模拟
近20年来，不同尺度的海洋生态系统模型研究发展迅速，大部分模型属于基于欧拉方程的物质平衡模型。典型的生态模型是Baretta等发表的ERSEM[28]和ERSEM II[29]。Holt等[30]利用Proudman海洋实验室模型系统 (Proudman Oceanographic Laboratory Coastal-Ocean Modelling System，POLCOMS)，结合ERSEM对西北欧大陆架建立水动力-生态系统模型，并利用误差量化法对模型进行校正。Fulton等[31]以ERSEM II和PPBIM (Port Phillip Bay Integrated Model) 为基础建立了一个港湾生态系统模型——IGBEM （Integrated Generic Bay Ecosystem Model），将模型中的附加功能团（例如底栖草食无脊椎动物）和模块（涉及沉积物化学特性及其混合）修正后能够更好地再现温带海湾生态系统及其进程。生态通道模型 (Ecopath) 被誉为新一代水域生态系统研究的核心工具，在中国的台湾[32]、香港[33]等地较早地开始该模型的研究，而
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大陆地区的研究近些年才得到开展。刘玉等[34]采用EwE (Ecopath with Ecosim) 5.1版本软件, 建立了南海北部大陆架的Ecopath模型，分析了过度捕捞和环境恶化对系统内营养流动的影响。同样，陈作志等[35]利用EwE5.1软件构建了北部湾海洋生态系统20世纪60年代（1959－1961）和90年代（1997－1999）2个时期的Ecopath模型，比较和分析了渔业资源衰退前后北部湾生态系统的结构和功能变化。
2.3 生态影响评价模拟
有研究者注意到水体污染及海岸工程建设对近岸水域生态造成一定的影响，并研究了相关的数学模型。Yassuda等[36]开发了废水负荷分配模型(waste load allocation model)，用以评价美国Charleston港海湾的水质。该模型能够准确地分析在各种临界条件下（水温、径流、潮汐）不同的点源污染对溶解氧的累积影响。Yuan等[37]将研究土地使用引起污染物输入的模型与模拟地表径流及化学生物过程的模型相结合，前者用来模拟中国渤海沿海单个输入营养盐的负荷分配，后者用来预测这些营养输入对受纳水体的影响，从而对渤海沿海流域水质进行预测及管理。张益民等[38]就江苏LNG（液化天然气）项目对海洋生态的影响和造成的渔业资源损失进行定量分析，建立了二维潮流数值模拟和二维对流扩散数值模型，用来模拟施工期间采砂、吹填造成的悬浮物、冷排水和余氯扩散对海洋生态的影响。郭珊[39]选取青岛前湾港区为研究对象，利用MIKE21模型研究了疏浚对潮流场和悬浮物扩散的影响。彭本荣等[40]探讨了填海造地的生态-经济模型，建立了气体调节损害、稳定岸线与洪水防护损害、营养调节损害、废物处理损害、繁殖与栖息地损害、生物多样性损害等价值评估模型，从经济角度讨论了填海造地对生态系统的影响。
3 生态动力学模型研究中亟待解决的问题
自20世纪90年代以来，海洋生态系统研究异常活跃，并进入了强调“动力学”研究的时期。从此，这一研究领域进入了一个新的发展阶段。海洋生态系统动力学研究已经成为海洋科学的重要研究领域[41]。生态动力学模型作为海洋生态系统研究的主要工具和手段，在海洋生态保护中发挥着日益重要的作用。但由于海洋生态系统的复杂性、非线性以及影响因素的多样性，我们对整个物理、生物、化学相互作用机理的了解较欠缺，海洋生态动力学模型研究中仍存在一些亟待解决的问题，主要体现在：
(1) 传统的生态动力学模型忽略了环境物理场的作用而过于强调整个生物过程自身[22]。虽然这类生态模型有助于对理想条件下生物自身循环过程的了解，但由于缺少真实的环境物理场而难于模拟实际海洋中三维生态场的时空分布；甚至有的研究在对生物过程缺乏观测认识的情况下，盲目追求模型与观测的拟合效果，而忽视了从定量和定性意义上对食物层次间能量过程的研究。
(2) 多数模型属于NPZ或NPZD模型，没有考虑微生物在系统中的作用。微食物环的基础是异养微生物的二次生产，即异养微生物将溶解态有机物转化为颗粒态有机物（细菌本身），并为微型浮游动物（主要是原生动物）所利用，转换为更大的颗粒。经过这一转换，使在光合作用等过程中流失的有机物得以重新进入主食物链。研究表明，通过微食物环回到主食物链网的能量，在近海大体相当于初级生产力的20% ~ 40%[42]。在富营养海域，微食物环是主食物链的一个补充；而在贫营养海域，微食物环的作用更为突出。
(3) 目前，研究种群动力学的模型相对较少，特别是涉及浮游动物和浮游植物以外的种群，针对国内主要海域的研究鲜见报道。目前，有关岸线建设及港口施工对生态系统影响的研究也不多。已有的研究多局限于单一施工内容对某一类生态环境指标的影响，例如疏浚、吹填造成的潮流场变化、沉积物悬浮扩散，疏浚物的倾倒、污水排放对潮汐流或水质的影响。
(4) 在不同的模型中对同一过程可以采用不同的数学公式描述[43]，这种描述的差异如何尚不清楚，在模型发展的过程中这方面的研究较少。目前，对模型的研究多数停留在理论探讨阶段，具有通用性的生态动力学模型预测软件不多。
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4 小结
近年来生态动力学模型已在各个海域得到了广泛应用，它们以不同时空分辨率量化海洋生态系中各过程的相互作用机制，建立了包含不同复杂程度生物物理过程的生态动力学模型。本文在对海洋生态动力学模型介绍的基础上，分析了生态动力学模型在海洋生态保护中的研究进展，总结了海洋生态动力学模型研究中存在的问题。本研究对于进一步了解和把握生态动力学模型在海洋环境保护中的研究动态具有一定的作用。相信随着科学的发展和各学科的相互交叉和渗透，海洋生态动力学模型在海洋生态环境保护中将扮演更加重要的角色。
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041 中国工程科学 2016年 第18卷 第2期 海洋环境与生态工程发展战略研究 Study on the Development Strategy of Marine Environment and Ecological Engineering in China “中国海洋工程与科技发展战略研究”海洋环境与生态课题组 Task Force for the Study on Development Strategy of China’s Marine Engineering and Technology Marine Environment & Ecological Engineering Research Group 摘要：本文系统阐述了海洋环境与生态工程发展战略研究的意义，分析了我国海洋环境与生态发展的现状，结合世界海洋环境与生态工程发展的经验以及我国面临的主要问题，提出了我国海洋环境与生态发展的战略目标、主要任务和政策建议。关键词： 海洋环境；生态工程；战略研究中图分类号：P76 文献标识码：A Abstract: This paper summarizes the implications of research on marine environment and ecological engineering development strat-egy, analyzes the current situation of marine environment and ecology development in China. It also provides a comparative analysis of international experiences in the marine environment and ecological engineering field explains, and the main problems China faces at present. Meanwhile, the strategic goals, main tasks and major recommendations for the development of China’s marine environment and ecological engineering improvement are presented in this paper.Key words: marine environment; ecological engineering; strategic study 一、前言 我国既是陆地大国，也是海洋大国，拥有超过1.8×104 km 的大陆海岸线，6 500多个岛屿。依据《联合国海洋法公约》和我国的主张，管辖有超过3×106 km 2的辽阔海域[1,2]。在过去的几十年间，我国沿海地区社会经济快速地发展，由于在海洋开发利用过程中只重视对资源的索取，而忽略对海洋生态及环境的保护，导致我国海洋生态环境问题日益 突出。如入海污染物显著的增加，氮磷引起的富营养化问题突出，赤潮灾害多发等[3,4]。我国海洋生态安全面临严峻的挑战。 在21世纪我国经济迅速增长、城市化进程加快而陆地资源日益枯竭的背景下，如何立足陆海统筹，在开发利用海洋资源、发展海洋经济、构建现代海洋产业体系的同时，防治海洋环境污染，维护海洋生态健康，探索沿海地区经济社会与海洋生态环境相协调的科学发展模式，增强对海洋环境的管 收稿日期：2016-01-23；修回日期：2016-02-03 基金项目：中国工程院重大咨询项目“中国海洋工程与科技发展战略研究”（2011-ZD-16） 本文由《中国海洋工程与科技发展战略》丛书《海洋环境与生态卷?综合报告》改写，联系人：雷坤本刊网址：https://www.doczj.com/doc/ee15388967.html,
弹簧阻尼系统动力学模 型a m s仿真 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
震源车系统动力学模型分析报告一、项目要求 1）独立完成1个应用Adams软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。 2）上交分析报告和Adams的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。 二、建立模型 1）启动admas，新建模型，设置工作环境。 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。 图2-1设置工作网格对话框 2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“onGround”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“NewPart”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示， 图2-2图2-3创建模型平台 3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4 图2-4创建弹簧阻尼器
4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。 图2-5添加约束 至此模型创建完成 三、模型仿真 1)、在无阻尼状态下，系统仅受重力作用自由振动，将最下层弹簧的刚度系数K设置为10，上层两个弹簧刚度系数均设置为3，小物块的支撑弹簧的刚度系数为4，阻尼均为0，进行仿真，点击图标，设置EndTime为5.0，StepSize为0.01，Steps为50，点击图标，开始仿真对所得数据进行分析。 选择物块的位移、速度、加速度与时间的图像如图3-1、3-2、3-3所示，经过傅里叶变换之后我们可以清楚地看到系统的各阶固有频率。 图3-1位移与时间图像以及FFT变换图像 图3-2速度与时间图像以及FFT变换图像 图3-3加速度与时间图像以及FFT变换图像 通过傅里叶变换，从图中可以看出系统为三阶系统，表现出三阶的固有频率，通过测量得到w1=2.72，w2=4.29，w3=6.15.。 2）为了更进一步验证系统的各阶固有频率，我们给系统施加一定频率的正弦激振力，使系统做受迫振动，观察系统的振动情况， （a）F1=50*sin(2*3.14*w1*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-4所示。 图3-4 F1作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 1.1 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算
机仿真语言DYNAMIC的支持，如：PD PLUS，VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTER）提出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1）人才培养
光照强度与浮游植物光合作用速率的关系 一、实验目的 1.了解光照强度与浮游植物光合作用（产氧量）的关系，掌握用黑白瓶氧含量与光合作 用计算总产量与净产量。 2.掌握碘量法测定水样中溶解氧的原理和方法。 二、方法原理:见第六章第一、二节 1.光强与浮游植物光合作用速率的关系：在低光照条件下，光合作用速率与光强成正比，随光强增加，光合作用速率逐渐达最大值，这时光强称为饱和光强(I K) ，光强继续增加，光合作用因光照过度而受抑制。不同种类的饱和光强值不同。因此，浮游植物在适宜光强范围内，光照越强，光合作用速率越快，初级生产力越高。 2.光合作用速率的测定（黑白瓶测氧法）： 浮游植物光合作用可用下式简单表示：CO2＋H2O→(CH2O)＋O2 在一定时间内，浮游植物在光合作用过程中吸收的CO2、释放的O2和生成的有机物之间存在一定比例，因此可由产氧量间接估算光合作用产量。 光合作用熵(PQ)：指光合作用释放的O2分子数与所还原CO2分子数的比值。光合作用产物不同，PQ值不同，合成碳水化合物的PQ值为1，脂类为1.4，以NH4-N为氮源合成蛋白质时，PQ值为1.05，以NO3-N为氮源则为1.6。PQ平均值为1.25。由此可得下式：P(mg·C/L·h)= 3/8× O2(mg/L·h)×1/PQ。 黑白瓶测氧法：适用于生产力水平高的水域（如养殖水域）和实验室培养。将已知氧含量的水样(A)分别置于透光(白瓶B)和不透光(黑瓶C)的培养瓶中在相同条件下培养一定时间，白瓶因光合作用而含氧量上升，黑瓶则因呼吸作用无光合作用而含氧量减少，因此总初级产量P＝B－C,净产量P n＝B－A。 三、仪器及设备 1、光照培养箱 2、PAR照度计 3、温度计 4、盐度计 5、pH计（pH 试纸） 6、25ml滴定管或电位滴定仪 7、铁架台 8、滴定管夹9、实验室常用仪器10、天平
2004年广东海洋大学海洋生态学专业考研真题 一、不定项选择题 1、大洋区中层带水深的范围是（） a、200~2000m b、200~1000m c、500~4000m d、1000~4000m 2、种群数量调节的内源性因素包括（） a、行为 b、内分泌 c、温度 d、遗传 3、影响海水中溶解气体含量的因素有（） a、气体的溶解度 b、分压 c、生物的活动 d、温度和盐度 4、海水中溶解有机物DOM的来源（） a、径流输入 b、植物细胞释出 c、动物代谢排泄 d、POM分解
5、滩涂上某种生物在t1时的密度为226个/m2，平均重量0.15克，t2时在同一地点调查的密度为41个/m，平均重量0.32克，则用股群法（年龄组法）计算该段时间内每平方米的产量为（） a、22.7克 b、27.2克 c、43.5克 d、45.3克 6、下列哪些生态锥体可以倒置（） a、能量锥体 b、生物量锥体 c、数量锥体 7、生态系统基本结构中的主要组成成分（） a、生产者 b、消费者 c、分解者 d、非生物环境成分 8、营底表生活型的生物有哪些（） a、钻蚀生物 b、附着生物 c、管栖生物 d、固着生物 9、高温下生物死亡的原因可能是（） a、蛋白质凝固而变性
b、酶活性在高温下被破坏 c、氧供应不足，排泄器官功能失调 d、神经系统麻痹 10、主要吸收红光的海洋藻类是（） a、褐藻 b、红藻 c、绿藻 11、影响种群动态的因素有密度制约因素和非密度制约因素，下列哪些是密度制约因素（） a、种内竞争 b、种间竞争 c、疾病 d、温度 12、小型浮游生物个体大小范围是（） a、〈2um b、2~20um c、20~200um d、200~2000um 13、按照食物的性质分，动物食性的基本类型（） a、植食性动物 b、滤食性动物 c、肉食性动物
太原理工大学研究生试题 姓名： 学号： 专业班级： 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中，如图1所示。仪表质量为m ，液体的比重为ρ，液体的粘性阻尼系数为r ，试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式，并求固有频率。（10分） 2 系统如图2所示，试计算系统微幅摆动的固有频率，假定OA 是均质刚性杆，质量为m 。（10分） 3 图3所示的悬臂梁，单位长度质量为ρ，试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π（y M 为自由端的挠度）。（10分） 4 如图4所示的系统，试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。（10分） 5 一简支梁如图5所示，在跨中央有重量W 为4900N 电机，在W 的作用下，梁的静挠度δst=，粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半，电机n=600rpm 时，转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ，梁的分布质量略去不计，试求系统稳态受迫振动的振幅。（15分） 6 如图6所示的扭转摆，弹簧杆的刚度系数为K ，圆盘的转动惯量为J ，试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机，通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮（定滑轮）提升货载。货载重量N W 147000=，以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示，试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸
第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计
算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著
《机械动力学》期末复习题及答案1、判断 1.机构平衡问题在本质上是一种以动态静力分析为基础的动力学综合，或动力学设计。 答案:正确 2.优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。 答案:错误 3.惯性力的计算是建立在主动构件作理想运动的假定的基础上的。 答案:正确 4.等效质量和等效转动惯量与机械驱动构件的真实速度无关。 答案:正确 5.作用于等效构件上的等效力（或等效力矩）所作的功等于作用于系统上的外力所作的功。答案: 错误 6.两点动代换后的系统与原有系统在静力学上是完全等效的。 答案:错误 7.对于不存在多余约束和多个自由度的机构，动态静力分析是一个静定问题。 答案:错误 8.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。 答案:错误 9.机构摆动力完全平衡的条件是：机构运动时，其总质心作变速直线运动。 答案:错误 10.等效质量和等效转动惯量与质量有关。 答案:错误 11.平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。 答案:错误 12.在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。 答案:正确 13.当取直线运动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部外力折算到该构件上得到等效力。答案:正确 14.摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。 答案:错误 15.机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。 答案:错误 16.质量代换是将构件的质量用若干集中质量来代换，使这些代换质量与原有质量在运动学上等效答案:正确 17.弹性动力分析考虑构件的弹性变形。 答案:正确 18.机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:错误
19.拉格朗日方程是研究约束系统静力动力学问题的一个普遍的方法。 答案:正确 20.在不含有变速比传动而仅含定速比传动的系统中，传动比为常数。 答案:正确 21.平衡分析着眼于全部消除或部分消除引起震动的激振力。 答案:正确 22.通路定理是用来判断能否实现摆动力完全平衡的理论。 答案:错误 23.无论如何，等效力与机械驱动构件的真实速度无关。 答案:正确 24.综合平衡不仅考虑机构在机座上的平衡，同时也考虑运动副动压力的平衡和输入转矩的平衡。答案:正确 25.速度越快，系统的固有频率越大。 答案:错误 26.平衡的实质就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除惯性载荷。 答案:正确 27.优化综合平衡是一个多目标的优化问题，是一种部分平衡。 答案:正确 28.机构摆动力完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:正确 29.当以电动机为原动机时，驱动力矩是速度的函数。 答案:错误 30.为了使得等效构件的运动与机构中该构件的运动一致，要将全部外力等效地折算到该机构上这 一折算是依据功能原理进行的。 答案:正确 2、单选 1.动力学反问题是已知机构的（），求解输入转矩和各运动副反力及其变化规律。 A.运动状态 B.运动状态和工作阻力 C.工作阻力 D.运动状态或工作阻力 答案:B 2.平衡的实质就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除（）。 A.加速度 B.角加速度 C.惯性载荷 D.重力 答案: C 3.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的（）。 A.简单化
海洋污染对生态环境有哪些危害 海洋污染海洋污染物依其来源、性质和毒性，可分为以下几类：石油及其产品。金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞 、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。那么海洋污染对生态环境有哪些危害有哪些呢? 海洋污染造成的海水浑浊严重影响海洋植物的光合作用，从而影响海域的生产力，对鱼类也有危害。重金属和有毒有机化合物等有毒物质在海域中累积，并通过海洋生物的富集作用，对海洋动物和以此为食的其他动物造成毒害。石油污染在海洋表面形成面积广大的油膜，阻止空气中的氧气向海水中溶解，同时石油的分解也消耗水中的溶解氧，造成海水缺氧，对海洋生物产生危害，并祸及海鸟和人类。由于好氧有机物污染引起的赤潮(海水富营养化的结果)，造成海水缺氧，导致海洋生物死亡。海洋污染还会破坏海滨旅游资源。我国渤海湾也在一定程度上受其影响。 受其影响渤海湾生态监控区海域无机氮和活性磷酸盐污染严重，营养盐比例失衡，水体富营养化，浮游植物密度增加，浮游动物种类组成发生改变，产卵场发生退化，海洋渔业资源明显衰退。破坏
了整个海洋生态平衡。 制定海上船舶溢油和有毒化学品泄漏应急计划，制定港口环境污染事故应急计划，建立应急响应系统。目前，《中国船舶重大溢油事故应急计划》已经完成。今后将积极协调有关部门和沿海省、自治区、直辖市人民政府制定《国家重大海上污染事故应急计划》。 防止和控制海上石油平台产生石油类污染物及生活垃圾对海洋环境的污染。做到油气田及周边区域的环境质量符合该类功能区环境质量控制要求，不对邻近其他海洋功能区产生不利影响，开发过程中无重大溢油事故发生。海洋石油勘探开发应制定溢油应急方案。 为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用便携净水器将水处理使用，这样更有利于健康用水。
系统动力学模型介绍 1.系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能，分别表征了系统的组织和系统的行为，它们是相对独立的，又可以在—定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素，才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度，而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息，可以通过收集，分析系统的历史数据资料来获得，是属定量方面的信息，而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度，其中也包含着大量的实际工作经验，是属定性方面的信息。因此，系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法，实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息，并将它们有机地融合在一起，合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤
(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性，任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况，从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点，就是实现结构和功能的双模拟，因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样，系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表，而不是原原本本地翻译或复制。因此，在构造系统动力学模型的过程中，必须注意把握大局，抓主要矛盾，合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验，有一整套定性、定量的方法，如结构和参数的灵敏度分析，极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等，但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践，而实践的检验是长期的，不是一二次就可以完成的。因此，一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善，以适应实际系统新的变化和新的目标。 (2)建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程，根据人们对客观事物认识的规律，这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程，因此它必须是一个由粗到细，由表及里，多次循环，不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤这五大步骤有一定的先后次序，但按照构模过程中的具体情况，它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题，广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息，然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试，经过对模型各种性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和做各种政策实验。 3.建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中，各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是一个带箭头的实线(直线或弧线)，箭头方向表示因果关系的作用方向，箭头旁标有“+”或“-”号，分别表示两种极性的因果链。
海洋生态学实验教学方案组分一、 长组别组员组 第一组第二组第三组 第四组第五组第六组 实验设置二、
海洋生态学实验方案 人工海水盐的配制实验一 ）实验目的（1 ：了解海水的组成及配置原则；A ：了解海洋中元素的多样性及各种元素的含量差异；B ）实验原理2（ 天然海水中的化学成分较多，主要有氯化钠、氯化钾、硫酸镁和铁、锂、 碘、铝、溴、锶的盐等数十种，将这些化学物质按照一定比例，充分混合在一起，就可以制成使用方便的人工海水盐。使用时，只要将人工海水盐按照一定比例与水兑合，就可以配成与天然海水接近的人工海水。现在国内生产的人工的比例进行混合，占人工3:2:1海水盐，其中的氯化钠、硫酸镁、氯化钾是按照 中微量元素组成。国外产的人工海水是由10%2090%海水盐成分的，此外的种微量元素组成。人工海水盐的成分越齐全，比例越合理，配置40盐的成分由 成的人工海水越接近于天然海水，人工海水的质量也越好。 海水观赏性鱼类生活在这样的人工海水中，适应性的强弱与人工海水与天 然海水的接近程度相关。人工海水配置好坏的关键，首先是选择质量好的人工海水盐。目前市场上销售的人工海水盐品种较多，既有国内的、也有国外的，可以根据准备饲养的海水鱼类的特点进行选择。 人工海水的配置水源是自来水，将自来水晾晒一周或通过离子交换树脂过 滤。人工海水盐的兑掺数量，是按照海水的盐度来决定的。天然海水的盐度为。人工海水的盐度略低，可以3.3%3.0--3.5%，人工海水的盐度一般控制在 3.4%，3.0%减轻海水鱼类体表的渗透压，消除海水鱼的紧张情绪。人工海水盐度为。-1.02330g盐类物质。海水比重一般为1.022即1000g（1L）水中加入 人工海水在配置过程中不得采用金属器皿，主要使用器皿为玻璃、塑料或 小时调配好。48非金属器皿。人工海水必须在使用前24- ）主要仪器（3 天），可共用根），分析天平（万分之一1台，11L烧杯（1个），玻璃棒（ 。用），可共平（百分之一1台 ）操作步骤（4 量）A：人工海水盐的配置（1L
课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题： 1.自由度： 2.机器人工作载荷： 3.柔性手： 4.制动器失效抱闸： 5.机器人运动学： 6.机器人动力学： 7.虚功原理： 驱动： 9.电机无自转： 10.直流伺服电机的调节特性： 11.直流伺服电机的调速精度： 控制： 13.压电元件： 14.图像锐化： 15.隶属函数： 网络： 17.脱机编程： ： 二、简答题： 1.机器人学主要包含哪些研究内容 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义 4.机器人控制系统的基本单元有哪些 5.直流电机的额定值有哪些 6.常见的机器人外部传感器有哪些 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成 9.为什么要做图像的预处理机器视觉常用的预处理步骤有哪些 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看，机器人编程语言可分为哪几类 12.仿人机器人的关键技术有哪些 三、论述题： 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中，位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题：（需写出计算步骤，无计算步骤不能得分）： 1.已知点u的坐标为[7,3,2]T，对点u依次进行如下的变换：（1）绕z轴旋转90°得到点v；（2）绕y 轴旋转90°得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。
海洋生态环境与可持续发展 旅游1002张春阳2010110486 我国是海洋大国，丰富的海洋自然资源和巨大的生态系统服务价值是国家 经济社会发展的重要基础和保障。在经济迅速增长、人口快速增加及城市化程 度不断加快而陆地资源日益枯竭的背景下，立足陆海统筹，科学开发海洋资源 和保护海洋环境，是支撑我国经济社会可持续发展的必然选择，也是实现21世纪宏伟蓝图的必由之路。 20世纪90年代以来，我国把海洋资源开发作为国家发展战略的重要内容，不断向深度和广度扩展的海洋开发利用创造了我国新的经济增长点。中央“十 二五”规划纲要更是以专章的形式就“推进海洋经济发展”进行了阐述，提出 要“坚持陆海统筹，制定和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管 理能力”，凸显了海洋在未来我国社会经济发展中的重要战略地位。 中国拥有18000多公里的大陆岸线，沿海岛屿6500多个，依照《联合国海洋公约法》中200海里专属经济区制度和大陆架制度，中国可拥有约300万km2的管辖海域。中国的海域处在中、低纬度地带，和自然环境和资源条件比较优越。沿海地区人口最为集中，经济最为发达，对海岸带和海洋环境压力较大。 我国海洋生态系统具有明显的地区性和封闭性特征，生态系统和生物多样 性脆弱性明显。2010年监测结果表明：2010年，处于健康、亚健康和不健康状态的海洋生态监控区分别占14%、76%和10%。据初步估算，与20世纪50年代 相比，我国滨海湿地累计丧失57%，红树林面积丧失73%，珊瑚礁面积减少了80%，2/3以上海岸遭受侵蚀，沙质海岸侵蚀岸线已逾2500公里，外来物种的 入侵使得我国海洋生物多样性和珍稀濒危物种日趋减少。 生态系统是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。不同等级 的海洋生态系统构成大的生态系统，每一个生态系统都有其空间分布，并包含 着相互作用、紧密联系、共存共生的生物与非生物组成，通过能量流动和物质 循环，从而构成具有特定的结构和功能的统一体，只有在一定的时间和相对稳 定的条件下，生态系统的各部分、内部结构、物能运动等才能处于相互适应与 协调的动态平衡之中，生态系统才能达到良性循环状态。 海洋生态环境对人类的生存与发展有着重要的意义。海洋中拥有庞大的生 物体系和丰富的生物资源，为地球制造大量氧气，也可以供应蛋白质；海洋有 取之不尽的海洋化学和巨大的矿物资源包括海水中所含的大量化学物质和淡水 以及丰富的动力、水力和热能资源；据科学家考证，在陆地是那个已发现的矿产，海洋里几乎都有，陆地上没有的海洋也有；海洋中丰富的生物资源使得海 洋成为一个药物王国。海洋的自净能力为地球分解大量有毒物质。海洋生态环 境是人类赖以生存的基础，所以我们必须很好的保护海洋生态环境。 除此之外，海洋生态环境还是海洋生物生存和发展的基本条件，生态环境 的任何改变都有可能导致生态系统和生物资源的变化，海水的有机统一性及其 流动交换等物理、化学、生物、地质的有机联系，使海洋的整体性和组成要素 之间密切相关，任何海域某一要素的变化（包括自然的和人为的），都不可能
海洋生态学实习报告 姓名：王普 学号：20122113310041 组员：陈海清、冯立强、马洪林 张春林、张昕、姚浩 学院：海洋学院 专业：海洋科学 指导老师：赵平孙2015年6月5日
一、前言 海洋生态学是研究海洋生物及其与海洋环境间相互关系的科学。它是生态学的一个分支，也是海洋生物学的主要组成部分。通过研究海洋生物在海洋环境中的繁殖、生长、分布和数量变化，以及生物与环境相互作用，阐明生物海洋学的规律，为海洋生物资源的开发、利用、管理和增养殖，保护海洋环境和生态平衡等，提供科学依据。 红树林（Mangrove）指生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部，受周期性潮水浸淹，以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本生物群落。组成的物种包括草本、藤本红树。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩，是陆地向海洋过度的特殊生态系。 红树以凋落物的方式，通过食物链转换，为海洋动物提供良好的生长发育环境，同时，由于红树林区内潮沟发达，吸引深水区的动物来到红树林区内觅食栖息，生产繁殖。由于红树林生长于亚热带和温带，并拥有丰富的鸟类食物资源，所以红树林区是候鸟的越冬场和迁徒中转站，更是各种海鸟的觅食栖息，生产繁殖的场所。红树林另一重要生态效益是它的防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。盘根错节的发达根系能有效地滞留陆地来沙，减少近岸海域的含沙量；茂密高大的枝体宛如一道道绿色长城，有效抵御风浪袭击。 赵平孙老师带领我们2012级海洋科学专业学生完成了本次海洋生态学课程的实习。我们前往冠南红树林、文昌海马场、潭门港口、博鳌会址等多地进行参观及采集标本，这是一种丰富精彩的体验。 实习内容： 1、实习时间：2015年5月16日 2、实习地点：琼海、博鳌、文昌冠南红树林——红树林（Mangrove）指生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部，受周期性潮水浸淹，以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本生物群落。组成的物种包括草本、藤本红树。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩，是陆地向海洋过度的特殊生态系。 3、实习目的：考察海岸情况，采集标本，带回制作标本。
两会政府工作报告提出：制定国家海洋战略，保护海洋生态环境，拓展蓝色经济空间，建设海洋强国 3月5日上午9时，第十二届全国人民代表大会第四次会议在人民大会堂开幕，国务院总理李克强作政府工作报告。 报告中提出，2016年，我国将优化区域发展格局，深入推进“一带一路”建设，制定国家海洋战略，保护海洋生态环境，拓展蓝色经济空间，建设海洋强国。 据了解，“十二五”时期，我国海洋规划提出的主要指标圆满完成。全国海洋生产总值年均增速达8.1%，到“十二五”期末，占国民生产总值比重近9.6%，涉海就业人员超过3500万人，海洋科技对海洋经济贡献率达到60%，稳步增长的“蓝色经济”正在成为我国经济的重要支撑。 “十三五”时期，我国将进一步拓宽促进海洋产业发展的有效途径，统筹推进特色海洋产业园区、海洋高技术产业基地、科技兴海产业示范基地等建设，加强对海洋产业核心技术的攻坚力度，推动海洋产业转型升级。重点推进深海海底区域资源勘探开发法、海洋油气管道保护、南极活动管理立法进程，加快推进海洋环境保护法、海域使用管理法等法律的修改，夯实“依法治海”基础。 “一带一路”战略规划
扎实推进“一带一路”建设打造陆上经济走廊和海上合作支点报告中指出，2015年，“一带一路”建设成效显现。亚洲基础设施投资银行正式成立，丝路基金投入运营，国际产能合作步伐加快，高铁、核电等中国装备走出去取得突破性进展。 2016年，我国将扎实推进“一带一路”建设。统筹国内区域开发开放与国际经济合作，共同打造陆上经济走廊和海上合作支点，推动互联互通、经贸合作、人文交流。构建沿线大通关合作机制，建设国际物流大通道。推进边境经济合作区、跨境经济合作区、境外经贸合作区建设。坚持共商共建共享，使“一带一路”成为和平友谊纽带、共同繁荣之路。 科技 促进科技与经济深度融合启动一批新的国家重大科技项目报告中指出，2015年，在科技领域一批创新成果达到国际先进水平。第三代核电技术取得重大进展，国产C919大型客机总装下线，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。“十二五”时期，科技创新实现重大突破。量子通信、中微子振荡、高温铁基超导等基础研究取得一批原创性成果，载人航天、探月工程、深海探测等项目达到世界先进水平。 2016年，我国将着力实施创新驱动发展战略，促进科技与经济深度融合，提高实体经济的整体素质和竞争力。一是强化企业创新主体地位。落实企业研发费用加计扣除，完善高新
生态学的研究方法 摘要：本文就生态学研究的方法论进行了浅括。任何科学研究都包括两个层面，即如何思考和如何做。生态学研究需要先对自然界或实验室中的生态现象进行观察记载、测计度量和实验，再对资料数据进行分析综合，然后用数学模型找出生态学规律。最后本文就当前生态学研究的发展趋势进行了展望。 关键词：生态学，研究方法，展望 ABSTRACT In this paper, we summary the methods of research on ecology. Any researches include two factors that are how to think and how to do. When studying ecology, we need to observe and record ecological phenomena, then analysis the data .Finally, use mathematical models to find the law of ecology. At the end of this paper. We prospect the trend of ecological research . Key words: Ecology, Methodology , Prospect 生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。任何科学研究都包括四个环节，首先根据已有理论，提出科学问题。然和通过观察记载、测计度量和实验收集数据，通过归纳法予以系统分析。再根据研究结果，演绎新的推论，最后通过实验验证，判断这一过程成功与否。从50年代开始，生态学研究方法一方面趋向专门化，针对不同对象和问题，设计了各种专用的方法技术；另一方面是强调系统化，表现是为各类生物系统制定出生态综合方法程序。生态学研究的专门化与系统化同时并进，彼此汇合，是学科方法体系日趋成熟的标志。下面就生态学研究的方法论进行阐述。 一生态学研究的方法论 1 基本逻辑：归纳与演绎 前提与结论之间存在或然关系（即非确定性的相互关系）的推论过程。亚里斯多德最早提到归纳法，但英国唯物主义哲学家Francis Bacon是归纳逻辑的奠基人的《新工具论》（1620）。他提倡通过归纳事实，产生低级的理论，再由低级的理论上升到高级的理论，最后形成公理，从而遵循从特殊到一般的过程。他的逻辑方法是对中世纪欧洲神学欺人自欺的演绎逻辑的反动，并且是近代实验科学的方法论。归纳法在现代数学中的代表是概率统计。归纳推理所得到的结论是超
机械动力学期末复习题及 答案 Prepared on 22 November 2020
《机械动力学》期末复习题及答案1、判断 1.机构平衡问题在本质上是一种以动态静力分析为基础的动力学综合，或动力学设计。 答案:正确 2.优化平衡就是采用优化的方法获得一个绝对最佳解。 答案:错误 3.惯性力的计算是建立在主动构件作理想运动的假定的基础上的。 答案:正确 4.等效质量和等效转动惯量与机械驱动构件的真实速度无关。 答案:正确 5.作用于等效构件上的等效力（或等效力矩）所作的功等于作用于系统上的外力所 作的功。答案:错误 6.两点动代换后的系统与原有系统在静力学上是完全等效的。 答案:错误 7.对于不存在多余约束和多个自由度的机构，动态静力分析是一个静定问题。 答案:错误 8.摆动力的完全平衡常常会导致机械结构的简单化。 答案:错误 9.机构摆动力完全平衡的条件是：机构运动时，其总质心作变速直线运动。
答案:错误 10.等效质量和等效转动惯量与质量有关。 答案:错误 11.平衡是在运动设计完成之前的一种动力学设计。 答案:错误 12.在动力分析中主要涉及的力是驱动力和生产阻力。 答案:正确 13.当取直线运动的构件作为等效构件时，作用于系统上的全部外力折算到该构件上得到等效力。 答案:正确 14.摆动力的平衡一定会导致机械结构的复杂化。 答案:错误 15.机器人操作机是一个多自由度的闭环的空间机构。 答案:错误 16.质量代换是将构件的质量用若干集中质量来代换，使这些代换质量与原有质量在运动学上等效 答案:正确 17.弹性动力分析考虑构件的弹性变形。 答案:正确 18.机构摆动力矩完全平衡的条件为机构的质量矩为常数。 答案:错误 19.拉格朗日方程是研究约束系统静力动力学问题的一个普遍的方法。
我国海洋系统的生态修复技术及展望 摘要 由于海洋生态环境问题的日益突出和生态系统退化趋势的日益严峻，对于海洋系统的生态修复引起了科学家们的广泛关注。本文通过总结海洋生态修复方法技术、分析我国海洋生态修复中的问题，对未来海洋生态系统的研究方向进行展望。 关键词：海洋；生态修复；方法；展望
引言 近年来，由于工农业活动产生的陆源污染物的无序排放、海洋矿产资源大肆开采、渔业资源捕捞强度的不断增大等原因，海洋生物资源和水域环境遭到严重破坏。据联合国统计报道，全世界三分之一的海岸生态系统面临严重退化的危险，由于人类活动导致的海洋生境、生态系统以及生物资源的衰退已经引起了全球的高度重视[1]。随着我海洋经济的发展，开发利用海洋的活动日益增多，我国海域海洋生态环境将面临前所未有的威胁和破坏。海洋生态平衡的破坏，影响海洋系统的健康和海洋资源的可持续利用，是我国可持续发展的一大挑战，因此加强海洋生态系统修复，建设海洋生态文明是新时期建设海洋强国的重大目标和任务。1海洋生态修复的定义及内涵 海洋生态修复主要针对已经被破坏的海洋生态系统，利用大自然的自我修复功能，在人工措施辅助干预下，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展，使海洋系统恢复其原本的结构状态，并发挥原来所具有的生态功效[2]。按照生态修复措施中的人工干预程度，一般将海洋生态修复划分为三大类即自然生态修复、人工促进生态修复及生态重建。 海洋生态修复的基本内涵是：根据海洋环境被破坏的情况、预期的规划和发展情况，海洋生态环境的逐步恢复并最终达到一种相对持续稳定、与周围环境和利用价值协调发展的均衡状态。生态修复不是单纯强调将海洋产业结构恢复到可持续利用的状态，而是更加注重海洋产业的修复过程与周围经济、环境和社会的协调发展，形成经济、社会、环境和生态等多方面的复合生态系统海洋生态修复的本质也是利用科学技术，遵循海洋生态演替规律进行的。因此，海洋生态修复既要立足于对海洋环境的修复，也要关注海洋资源的合理开发、海洋产业的调整优化；不仅要考虑海洋资源的修复和完善，也要考虑生态修复以后的经济、社会、环境和生态效益。 2海洋生态系统的修复方法 2.1海洋生境的修复 2.1.1建立海洋保护区 在某一海域内，建设适应水产资源生态的人工生息场，在海洋生态脆弱区和资源分布密集区，选建生态自然保护区，加强红线区内已建自然保护区和海洋特别保护区管理,维护生态系统生物多样性；加强红线区生态修复整治对具有较高生态价值、经济价值、社会价值的海域进行保护,同时注意保护濒危海洋生物物种及生物多样性[3]。 2.1.2建设人工藻场