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本文构建了一个适合南海北部生态系统研究的物理-生态耦合模型(ROMS-NPZD)，与其耦合的生态系统动力学模型是一个三维营养盐(N)-浮游植物(P)-浮游动物(Z)-碎屑(D)(NPZD)生态模型。 利用构建南海北部ROMS-NPZD模型，开展了南海北部沿岸生态系统对夏季沿岸上升流响应研究。模式运行结果显示，模拟结果和之前实测结果基本一致;南海北部沿岸上升流海区表层海水表现出显著低温度和高盐度现象，近岸低温、高盐表层海水被离岸温暖、低盐表层海水包围。上升流海区表层海水温度要比与其邻近的116°E周围海区表层海水温度低2-3℃左右，而盐度接近34PSU，比116°E附近海区32PSU要高。对于沿岸海域生态系统来说，南海北部沿岸上升流就如同是一个强有力的营养盐泵，将底层富含营养盐海水带到表层，因此，模型模拟出了表层高NO3-N浓度特征。与硝酸盐垂直分布变化基本类似，浮游植物最大浓度分布水层也出现了由上升流引起的抬升现象;但是与硝酸盐变化不同，浮游植物生物量爆发时期并不与上升流最强盛时期同步，而是会出现10天左右的延迟。此外，由于受到较强的温跃层阻碍和复杂的流场影响，琼东上升流区所引发生态效应没有粤东显著。 在该南海北部ROMS-NPZD模型基础上，对生态模型部分参数进行了修改，初步构建了黑潮入侵影响下适合南海东北部海域ROMS-NPZD模型。模拟结果表明，黑潮主要从80m-100m水层入侵南海。在气候平均态下，吕宋海峡处黑潮对南海北部温、盐场影响主要存在于119°E以东，黑潮对南海东北部入侵程度在冬季最大，可影响至118°E附近。从温度水平梯度大值区分布范围看，黑潮形变主要位于119°E以东;而盐度则呈现出秋冬高，春夏低的特性。模型计算海区表层叶绿素a浓度冬季高于春季，水深100m层叶绿素a平均浓度高于表层和深层，真光层底部出现叶绿素a浓度高值。