Имитационное моделирование роста биомассы фитопланктона в Куйбышевском водохранилище pdf

Авторы

Рахуба Александр Владимирович, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Институт экологии Волжского бассейна Российской академии наук», г. Тольятти, Россия

Аннотация

Исходя из известных представлений о развитии планктонных популяций, разработана одномерная численная модель временной изменчивости вертикального распределения биомассы фитопланктона в приплотинном плесе Куйбышевского водохранилища. В основу модели заложены физические процессы, в которых удельный темп роста фитопланктона лимитируется параметрами содержания в воде минерального фосфора, температуры воды, освещенности, гидродинамики, отмирания и потребления водорослей зоопланктоном. В ходе натурных гидрохимических и гидробиологических наблюдений, проведенных в весенне-летний период 2012 г., получена исходная информация, проведена адаптация и оценка адекватности модели конкретным условиям Куйбышевского водохранилища. При анализе данных натурных наблюдений и вычислительных экспериментов выявлен механизм квазипериодических всплесков биомассы фитопланктона в результате сезонных изменений факторов среды. В работе представлен модельный расчет развития фитопланктона в Куйбышевском водохранилище в условиях двукратного снижения сброса фосфора в Волжском бассейне. Расчет такого сценария показывает, что ожидаемая реакция фитопланктона будет достаточно чувствительной, приведет к снижению его биомассы и улучшению трофического состояния водохранилищ Волги. Проверка результатов моделирования показала удовлетворительную сходимость с данными натурных наблюдений, что позволяет использовать разработанную модель в диагностических и прогностических целях.

Ключевые слова

математическая модель, верификация модели, экосистема, фитопланктон, эвтрофирование, абиотические факторы, биогенные элементы, хлорофилл «а», «цветение» воды, качество воды, прогноз биомассы водорослей, Куйбышевское водохранилище.

Ссылка для цитирования

Рахуба А.В. Имитационное моделирование роста биомассы фитопланктона в Куйбышевском водохранилище // Водное хозяйство России. 2018. № 1. С. 76-87.
DOI: 10.35567/1999-4508-2018-1-6