基于食物网营养动力学的河流生态流量智能调控研究

生态流量短缺是河流生态系统恶化一个重要原因，也是调控和恢复河流生态系统的一个关键因素。目前，已经开展了大量关于生态流量与生态系统单一指示因子之间关系的研究，但是对于严重恶化的河流生态系统，由于食物网的破碎化，单一指示因子难以反映水生态系统的状态。本研究利用稳定同位素揭示食物网结构和营养物质的动态变化，基于多Agent系统开发食物网营养循环模型；建立多要素（包括幅度、时间、频率、变化率等水文律情）生态流量模型，通过模拟生态流量作用下食物网的动态变化揭示生态流量要素与生态系统多因子之间的关系；利用多Agent系统和蚁群算法解构生态流量调控中的复杂关系，协调生态流量调控中的冲突，建立生态流量过程调控模型。本研究将为生态流量调控提供可靠的理论依据，为从整体层面保护和修复河流生态系统提供科学依据和得力工具，具有重要的理论和现实意义。

生态流量短缺是河流生态系统恶化一个重要原因，也是调控和恢复河流生态系统的一个关键因素。目前，已经开展了大量关于生态流量与生态系统单一指示因子之间关系的研究，但是对于严重恶化的河流生态系统，由于食物网的破碎化，单一指示因子难以反映水生态系统的状态。本研究进行大量流域基础调查和样品分析，利用稳定同位素揭示食物网结构和营养物质的动态变化，开发食物网营养循环模型，通过模拟生态流量作用下食物网的动态变化揭示生态流量要素与生态系统多因子之间的关系，筛选食物网关键物种，开发面向关键物种保护和面向生态过程的河流生态流量评估模型，进而面向管理需求建立生态流量过程调控方法。本研究将为生态流量调控提供可靠的理论依据，为从整体层面保护和修复河流生态系统提供科学依据和得力工具，具有重要的理论和现实意义。