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1、封一答卷编号（参赛学校填写）：答卷编号（竞赛组委会填写）：论文题目： C 组 别： 本科生 参赛队员信息(必填)： 姓 名学 号联系电话参赛队员1许海彪201452111215702426435参赛队员2王丙铮201452111315702426335参赛队员3曹崇东2014520137 参赛学校： 沈阳工程学院 封二答卷编号（参赛学校填写）：答卷编号（竞赛组委会填写）：评阅情况（学校评阅专家填写）：学校评阅1.学校评阅2.学校评阅3. 评阅情况（联赛评阅专家填写）：联赛评阅1.联赛评阅2.联赛评阅3.论文题目 : 福田红树林自然保护区湿地生态系统模型框架的构建及应用实例研究一摘要 与国内外其
2、他大规模湿地生态系统相比，福田红树林自然保护区因其面积小，湿地生态系统的生态健康更加脆弱，迫切需要构建湿地动态监测、生态健康评估及预警系统来支撑其保护、管理工作。但目前的生态健康评价主要采用基于抽样监测数据和专家经验的静态方法，仅仅围绕主要生物因子开展调查而没有覆盖到噪声、大气等环境因子，而且监测点信息的时间、空间离散度较大（时间间隔较长、测点密度过于稀疏），致使难以完全满足福田红树林自然保护区科学管理的实际需要。因此，保护区准备用三至五年的时间完成保护管理数字化支撑平台建设，其中构建新型的生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系是重要工作内容。深圳经济高速发展的 30多年时间里，福田
3、红树林湿地生态系统受城市扩张和环境污染影响较为严重，红树林湿地面积不断缩减，滩涂淤积导致海床升高、高楼林立阻断鸟类迁飞通道、水环境污染导致鱼虾死亡、外来物种海桑疯狂扩散已然构成生物入侵、虫害频繁爆发导致红树植物白骨壤不能自然繁殖等生态问题日益突出，整个生态系统在空间结构与生态过程、自我调节与更新能力以及对外部胁迫的恢复能力等方面，均呈现出不稳定性和不可持续性征兆。福田红树林湿地水域中重金属监测结果表明，2012年福田红树林湿地水域四个监测点铅、镍均未检出。铬除沙嘴码头低潮期含量属于类水质外，其余站位均属于类水质。镉除观鸟亭低潮期含量属于类水质外，其余站位均属于类水质。2011年和2010年福田
4、红树林湿地水域各监测点重金属含量较低，数值大多低于检测限，符合地表水类水质标准，属于正常范围。从2008至2012年福田红树林区水体浮游植物群落的细胞密度比较，可以发现相对于2009年和2012年浮游植物细胞密度形成2个峰值，而2010和2011年浮游植物细胞密度则较低，这从一定程度上说明了该红树林区水体富营养化程度具有反复变化的趋势。1993年10月，国家“八五”攻关项目红树林课题组将海桑和无瓣海桑从海南引种到深圳湾并取得成功。随着海桑和无瓣海桑对深圳湾生境的适应，至2006年夏季以后，在保护区观鸟屋两侧均发现大片幼苗的扩散和暴发，导致天然林和海桑林下的生物多样性有所降低。目前，海桑和无瓣海
5、桑已经成为西乡、宝安等区域的优势种，对本地红树种的生长造成了一定的威胁。另外，红树林保护区内还受到五爪金龙、蟛蜞菊、银合欢等外来种的入侵。综上利用MATLAB构建生态模，线性回归方程 动态生态模型关键词：生态系统动态监测 健康评估及预警科学管理支撑体系城市扩张 高楼 面积不断缩减 海床升高 环境污染 生物入侵问题提出在自然状态下，因为没有人类行为的干扰与破坏，红树林本身具有强大的恢复力与抵抗力，拥有几乎是世界上最为完善的生态系统，仅次于雨林生态系统。所以，既然要建立一个生态系统动态监测和健康评估及预警科学管理支撑体系，首先我们需了解红树林的原生的生物在此生态系统中的作用和影响，以及有什么影响，
6、系统对此影响做出了什么样的反应。进一步将人为因素带入假设的系统中，结合实际，进行分析判断，从而精确的得到了人为因素对生态系统的影响。所以设原生物的影响为函数F(X),人的影响为函数Y(i).从福建红树林的近几年的生物多样性变化分析得出人为的影响使系统偏离了正常的发展方向，所以提出问题，如何建立一个提高生态系统抵抗外来人为影响的能力的科学监测和管理及预警体系。问题分析 在当今的自然环境不可能完全脱离人类的影响，除非在无人区。所以我提出的问题便是建立一个提高抵抗外来影响的体系，而不是仅仅的建立一个监测体系。首先从附件材料中可看到整个生态系统已经完全被人类社会所包围，所以建立一个包含人类活动影响Y(
7、i)的模型，从而更加准确的进行动态监测和生态预警，进行科学的管理。另外我们也可以知道人类的正确活动也是可以将环境进行优势改善的了解它的位置，深圳福田红树林自然保护区位于深圳湾北岸，区域范围在北纬2230 - 2232，东经11356 - 1143之间，总面积3.68平方公里，是我国面积最小的红树林保护区，也是我国唯一处于城市腹地的国家级自然保护区。我们可知此保护区极其适合建立一个由人类进行部分控制的生态管理区。我们完全可以再设立多个监测点，以满足有足够的数据进行分析。从这个表中我们可进一步分析人类行为的影响模型假设1从上表中，我们可知模型需考虑多种因素，例如物种丰富度F(x),PH,土壤性质，
8、各种无机盐的浓度C。从森林生态系统服务功能评估规范，即上表，一个生态系统是否健康，可从其服务功能表现而出。所以我们建立一个线性回归的方程模型，以此动态观察管理红树林生态系统。M(x,y) 生态系统的服务功能的强弱；X为各种影响因素，Y为各种影响因素的结果。而人类因素的影响现在主要为对水质的污染F(I)；影响结果的作用于生物多样性，与部分生物的种群密度：Y(a).公式为：Y(a).= F(I)+M然后我们假设一个生态系数为K1设定值为M/F(I),检测函数便可以设为N=K1*Y(a)模型建立与分析利用简单的数学分析我们可以大致估计出Y（a）大致是一条动态的曲线表2-1 20082012年浮游植物
9、的种类组成20082009201020112012门类66566属6649544542种类数1271351409092表1-1 黑脸琵鹭环志记录信息环号足旗组合发现时间发现地点环志时间环志地点E46黄-绿-黄2012.11.12凤塘河口2011.07.04南韩K88白-红-白2012.11.12凤塘河口2009.08.07南韩E34红-白-黄2012.12.284号鱼塘2011.07.01南韩K49黄-白-红2012.12.284号鱼塘2005.05.31南韩表2-2 2008年至2012年优势种（百分比）的变化图2008年2009年2010年2011年2012年硅藻门中肋骨条藻17.215.
10、339.4-威氏海链藻28.423.2-49.62.1微小小环藻-44.9-57.3蓝藻门细小平裂藻12.8-12.4-裸藻门裸藻-17.3- “-”为不占优势，未列出。表3-1 2012年度深圳福田潮间带各取样站莫顿长尾虾的密度（ind/m2）和生物量（g/m2）2012年4月2012年7月2012年10月2013年1月密度生物量密度生物量密度生物量密度生物量池塘11388101.96 250.00 1.17 5625.01275.000A1000000A2000000A3000000H100000000H225.48 0.03 000000H300000000F100000000F2000
11、025.00 0.03 00F300000000表3-2 2011年度深圳福田潮间带各取样站莫顿长尾虾的密度（ind/m2）和生物量（g/m2）2011年4月2011年7月2011年10月2012年1月密度生物量密度生物量密度生物量密度生物量池塘0 00 00 022624 161.17 A10 00 00 00 0A20 00 00 00 0A30 00 00 00 0H125 3.94 0 00 00 0H20 00 00 00 0H30 00 00 00 0F10 00 00 00 0F20 00 00 00 0F30 00 00 00 0以上为Y(a)近几年的数据沙嘴码头高潮沙嘴码头低
12、潮3号岗亭高潮3号岗亭低潮凤塘河口高潮凤塘河口低潮观鸟亭 高潮观鸟亭 低潮基围鱼塘大肠菌群2012.046.21055.71032.81053.51052.41058.71052.71043.61057.51042012.071.71043.31042.81053.51051.31043.51051.71053.41051.91052012.10 91039.41042.81059.21052.71041.410551037103未检出2013.01710541042.21061.11071.71061.410791051.21056105细菌总数2012.042.31043.61037.91045.11038.21045.71033.41045.31031.
