养殖生产能力空间分布及其影响因素的识别是合理规划养殖活动的基础,与海湾等海域相同,开阔海域养殖容量依然受到环境限制,需要科学评估。本文基于高分辨率物理-生态耦合模型和虾夷扇贝个体生长模型构建了虾夷扇贝养殖生态系统模型。在可靠性检验的基础上,通过情景模拟分析了开阔海域——黄海北部长海海域底播养殖虾夷扇贝生长能力的时空差异及其原因,探寻了预测底播养殖虾夷扇贝生长年际变化的指示因子,并评估了虾夷扇贝的养殖容量,确定了最大养殖收益和最适放苗密度,以期为开阔海域的养殖规划提供科学支撑。虾夷扇贝养殖生态系统模型较好地再现了长海海域生态环境及虾夷扇贝的生长特征。底层水温、盐度、饵料浓度、溶解氧和p H均有明显时空差异,除底层水温和饵料浓度外,其他环境要素对底播养殖虾夷扇贝生长的影响并不明显。底层水温受温度梯度和对流的控制在潮周期内呈现大幅度变化（日变化超过2℃）;不同变暖背景下,未来底层水温的增速不同。底层饵料浓度的季节分布受初级生产过程控制,全年近岸高、远岸低,1月最低、4月最高;但是饵料累积的年际变化很小,仅呈现物候变动。空间分布来看,长海海域底播养殖虾夷扇贝生长能力呈现出北部浅水高、南部海盆低的分布特征,并且在岛屿附近由于饵料的汇聚形成生物量的高值区。北部海域饵料浓度高但受水温限制明显;南部海域虽然水温非常适宜,但由于饵料的缺乏使得虾夷扇贝的生长比较缓慢。虾夷扇贝的生长过程来看,在冬季、盛夏及初秋生长缓慢,主要受温度限制;春季至初夏及秋季生长较快,主要受饵料控制。也就是说,水温与饵料匹配时段扇贝快速生长,而水温和饵料不匹配时段扇贝生长缓慢甚至消瘦,虾夷扇贝生长能力的空间分布受适宜生长天数的影响显著。从年际变化来看,长海海域底播养殖虾夷扇贝的生长能力有明显年际差异,2009-2010为多年最低,2013-2014年为多年最高。由于饵料累积的年际差异很小,生长能力的年际差异主要被冬季水温小于0℃的不适宜生长天数控制。可用前冬海表气温异常预测来年底播养殖虾夷扇贝的潜在生物量,异常冷冬对应来年为小年。底播养殖虾夷扇贝的养殖容量和最适放苗密度的时空差异明显,2006-2017年长海海域多年平均养殖容量和最适放苗密度的范围分别为2.99-67.00 g m-2和3-27 ind m-2。依据标准化处理后最大养殖收益及其年际差异的聚类分析结果,将长海海域划分为四个区域,高收益区位于獐子岛和长山岛之间向研究区东北部延伸的条带海域;中收益区位于高收益区两侧;研究区西北部受水温的限制,虾夷扇贝肥满度不足,属于低收益区;研究区中南部的中收益区与不适宜养殖区之间也为低收益区。南部（水深＞50m）由于饵料匮乏导致扇贝生长缓慢,为不适宜养殖区。开阔海域养殖容量不是无限的,只是盲目的增加种苗放苗量并不能达到增产增收的效果。从未来变化趋势来看,在全球变暖的背景下,典型浓度路径（RCP）的温室气体排放量越大对底播养殖虾夷扇贝生长的影响越大。獐子岛海域在RCP2.6情景下各时期底层水温和虾夷扇贝生物量并无明显差异;RCP4.5情景下,到2090s底层水温升高1.3℃,生物量降低10%;在RCP8.5情景下,到2090s底层水温升高3.3℃,生物量降低28%。综上所述,本研究以三维水动力-生态系统-贝类生长耦合的养殖生态模型能够研究开阔海域养殖生物资源对环境变化的响应,可以在海洋养殖容量评估、海洋牧场空间规划中发挥重要作用。