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第1章 引论 1

第2章 基础知识 5

2.1 太阳辐射、光合作用以及初级生产力 6

2.2 地球自转——科氏效应 18

2.3 海洋边界层 23

2.4 风生混合层、温跃层及与生物场的关系 33

附录2.1 PWP混合层模型 47

附录2.2 Mellor-Yamada混合层模型 49

第3章 大洋物理与生态过程 53

3.1 全球风生环流 54

3.2 副热带生物沙漠形成的物理与生物耦合机理 60

3.3 西边界急流生态系统 68

3.4 冷、暖涡环生态系 76

3.5 赤道海域生态结构 85

3.6 南大洋生态系统 95

3.7 印度洋生态系统 104

附录3.1 风生环流理论 106

附录3.2 急流不稳定理论 111

附录3.3 暖涡环对陆架海域幼鱼分布的影响——一个简单的幼鱼输送模型 118

第4章 浅海物理与生物耦合过程 131

4.1 海洋锋面 133

4.2 锋面的流场结构 146

4.3 锋面与生物场的关系 150

4.4 穿越锋面生物、化学量输送的物理机制 155

第5章 海洋生态模型动力学 179

5.1 模型基础知识 183

5.2 营养盐—自养浮游植物模型 189

5.3 自养浮游植物—食植浮游动物相互作用 195

5.4 营养盐—自养浮游植物—食植浮游动物相互作用过程——NPZ模型 204

5.5 碎屑(D)在营养盐循环中的作用——NPD和NPZD模型 211

5.6 微生物在生态系统中的作用 218

5.7 种群动力学模型 222

5.8 水质动力学模型 229

附录5.1 二维一阶微分方程组解法和稳定性分析 241

附录5.2 陆架生态模型 243

第6章 模型在海洋生态动力学研究中的应用 249

6.1 潮汐混合锋面生态模型——美国乔治浅滩生态过程研究 251

6.2 种群个体模型——乔治浅滩浮游动物生长与繁殖过程研究 258

6.3 河口冲淡水锋面生态模型——美国路易斯安娜与得克萨斯近岸生态过程研究 261

6.4 海湾生态系统模型——中国胶州湾、渤海、长江口生态过程研究 266

6.5 大湖生态模型——美国密歇根大湖生态过程研究 289

6.6 河口水质模型——美国东南沿岸Satilla河的水质研究试验 300

第7章 生态模型数值计算方法——非结构有限体积数值模型 307

7.1 数值计算守恒性与差分方法 308

7.2 三维有限体积模型的控制方程组 313

7.3 非结构网格设计和数值计算方法 319

7.4 潮间带数值模拟方法——干湿点处理技术 325

7.5 沉积物悬浮过程模拟方法 328

7.6 FVCOM模型验证试验 329

7.7 FVCOM模型在海洋和河口中的应用 358

参考文献 371

索引 389