發(fā)布時間：2020-11-14 16:43

　　 浮游植物和有色溶解有機物(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)都是海洋環(huán)境中監(jiān)測水質(zhì)的光學指示物,其探測研究對于理解海洋生物地球化學過程和水生生態(tài)系統(tǒng)極具科學意義。針對我國近海水體浮游植物和CDOM熒光特征研究鮮有報道,本研究以黃渤海及東海海域為研究區(qū)域,基于現(xiàn)場實測的HS-6P和LIF熒光光譜數(shù)據(jù),構(gòu)建了適于研究區(qū)域的6種浮游植物群落及CDOM濃度熒光反演模型,并結(jié)合現(xiàn)場原位熒光光譜的表層和剖面數(shù)據(jù),深入分析浮游植物群落及CDOM濃度水平和垂向空間分布特征。主要研究結(jié)果如下:(1)基于航次現(xiàn)場觀測的HS-6P熒光光譜數(shù)據(jù),通過深入挖掘6種浮游植物群落與熒光光譜之間的內(nèi)在關(guān)系,提取對應藻種的光譜特征表征因子,最終確定X7波段組合([fl(700)+fl(550)]/[fl(550)/fl(700)])與金藻和硅藻相關(guān)性最高,X1波段(即fl(700))與綠藻,隱藻,甲藻和定鞭金藻相關(guān)性最高。并且經(jīng)過四種函數(shù)擬合構(gòu)建了綠藻和金藻線性函數(shù)模型,隱藻,甲藻,硅藻和定鞭金藻冪函數(shù)模型。通過對各模型進行留一法交叉驗證表明反演精度均較高。(2)通過分別分析HS-6P和LIF熒光光譜與CDOM濃度之間的內(nèi)在關(guān)系,利用函數(shù)擬合得到兩種經(jīng)驗的CDOM熒光反演算法。隨后采用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)對兩種模型進行驗證,判定系數(shù)R~2均大于0.8(p0.001),平均相對誤差MRE在24%以內(nèi),算法進度較高。其中,LIF模型精度要優(yōu)于HS-6P模型。此外,本文基于現(xiàn)場實測遙感反射率,通過光譜敏感性分析實驗,最終確定以X7=[R_(rs)(443)+R_(rs)(555)]/[R_(rs)(443)/R_(rs)(555)]為最優(yōu)波段組合構(gòu)建了CDOM遙感反演算法。最后,本研究通過對比分析基于熒光數(shù)據(jù)和遙感反射率的CDOM反演算法的反演效果,表明基于熒光數(shù)據(jù)的CDOM算法反演精度要優(yōu)于CDOM遙感算法。(3)通過應用現(xiàn)場實測熒光光譜的表層及剖面數(shù)據(jù),得到研究區(qū)域?qū)�應的浮游植物群落及CDOM濃度水平和垂向空間分布圖。結(jié)果表明:從水平空間分布來看,浮游植物群落在黃渤海區(qū)域分布較均勻,且黃海值略高于渤海,靠近長江口附近春季出現(xiàn)大值,黃渤海及東海區(qū)域的主導優(yōu)勢藻種通常為硅藻和甲藻。CDOM濃度分布存在明顯的區(qū)域差異性,渤海CDOM濃度值明顯高于黃海,且近岸高于離岸。從垂向空間分布來看,浮游植物在靠近渤海中心的剖面,6種藻類在葉綠素最大層出現(xiàn)高值分布,其中綠藻、甲藻和隱藻濃度高于金藻、硅藻和定鞭金藻。在靠近蘇北淺灘處,綠藻、隱藻、甲藻和定鞭金藻在葉綠素最大層顯示出高濃度分布,這可能受到富營養(yǎng)化水體區(qū)域的影響。冬季CDOM的垂向空間分布均勻,表層包括次表層中CDOM值要低于中低層CDOM空間分布值。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：Q948.8
【部分圖文】：

圖 2.1 研究區(qū)域航次調(diào)查站位分布圖2.2 數(shù)據(jù)獲取及處理本文研究數(shù)據(jù)主要分為現(xiàn)場原位觀測數(shù)據(jù)和 GOCI 衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。現(xiàn)場原位觀測數(shù)據(jù)包括黃渤海及東海航次積累的數(shù)據(jù)集，如下表 2.1 匯總了各個航次時間段，觀測儀器，以及觀測參數(shù)。航次觀測數(shù)據(jù)涉及到剖面數(shù)據(jù)處理均采用 MATLAB 進行插值，間隔為1 米分辨率的數(shù)據(jù)，同時選用 2 米的深度數(shù)據(jù)為表層數(shù)據(jù)。

日光光譜等 29 日黃渤海 Rrs(λ)，CDO 23 日東海 Chl-a，HPLC，HS-6 291 月黃渤海 Rrs(λ)，CDOM，ChHS-6P 熒光光譜，L 28 日黃渤海 Rrs(λ)，CDOM，ChHS-6P 熒光光 24 日黃渤海 Rrs(λ)，CDOM，ChHS-6P 熒光光據(jù)測量熒光光譜測量儀器包括美國HOBILabs公導熒光探測儀 LIF 如圖 2.3 所示。

圖 2.3 LIF 激光熒光探測儀（來自 Chen 等[65]）首款商業(yè)化的多光譜后向散射儀，它能夠同時6P 擁有 6 個獨立的波段通道（442nm，488nm，5體后向散射系數(shù)，同時還擁有 2 個熒光波段通道，其最大測量深度為 500m，且每次在航次觀波段通道的熒光測量與其用于后向散射測量的（LED）不斷激發(fā)紫外波段中的 Chl-a 熒光和m 是由 442nm 處激發(fā)，而 CDOM 熒光發(fā)射光譜位測量過程中，首先將儀器隨水文絞車下降至水表面以下并再次下放（約 0.2m/s 的速度）至譜。
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王仁忠,祖元剛,聶紹荃;植物種群生殖生態(tài)學研究透視[J];東北師大學報(自然科學版);1999年02期

2 Д.Б.ЗАуголтнова ,邢福;植物種群的監(jiān)測[J];國外畜牧學(草原與牧草);1995年03期

3 陳澤映,趙仁昌,王金錫,劉長祥,馬志貴;王朗自然護區(qū)森林植被與環(huán)境的初步分析[J];四川林業(yè)科技;1988年03期

4 袁志忠,何丙輝;生態(tài)位理論及其在植物種群研究中的應用[J];福建林業(yè)科技;2004年02期

5 潘紅杰;;植物間的相生相克[J];園林科技信息;1996年02期

6 鐘章成;植物種群的繁殖對策[J];生態(tài)學雜志;1995年01期

7 林益民;;植物種群的性比[J];生態(tài)科學;1993年02期

8 余凱;趙傳燕;薦圣淇;方書敏;;黃土丘陵區(qū)典型植物種群下土壤大孔隙特征及其影響因素研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2013年06期

9 王文明;扮綠沙漠的“植物種群”[J];草原稅務;2002年09期

10 洪銳民,王昱生,黃大明;概論植物種群克隆遺傳-生態(tài)學的任務、性質(zhì)和產(chǎn)生與發(fā)展[J];生態(tài)學報;2004年04期

相關(guān)博士學位論文 前6條

1 郭力華;中國熱帶地區(qū)三種匍匐莖無性系植物種群生態(tài)學研究[D];東北師范大學;2004年

2 鄧建明;水分梯度條件下植物群體調(diào)控的異速比例變化規(guī)律研究[D];蘭州大學;2007年

3 田昌;洪澤湖浮游植物種群結(jié)構(gòu)變化的水環(huán)境驅(qū)動因子分析[D];山東大學;2015年

4 陳海軍;荒漠草原主要植物種群繁殖性狀及化學計量特征對載畜率的響應[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2011年

5 黎磊;兩種植物種群生物量與密度的異速比例關(guān)系研究[D];東北師范大學;2013年

6 占布拉;科爾沁草地特征及科爾沁牛牧食行為對放牧制度的響應[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 凌遵斌;基于熒光數(shù)據(jù)的浮游植物種群與CDOM濃度的探測研究[D];南京信息工程大學;2019年

2 瓦勒塔;黃土高原典型草原三種植物種群數(shù)量特征及對放牧的響應[D];蘭州大學;2019年

3 趙瑞白;海南島野生桫欏科植物種群結(jié)構(gòu)和分布特征研究[D];海南大學;2018年

4 張緒美;典型草原演替中主要植物種群蒸散量的研究[D];內(nèi)蒙古大學;2005年

5 張萱蓉;海南省萬寧市野生保護植物種群特征研究[D];海南大學;2016年

6 高萌;東北兩種早春植物種群格局多種測度的比較與分析[D];東北林業(yè)大學;2008年

7 梁興飛;南太湖浮游植物種群季節(jié)變化及噬藻體的初步研究[D];浙江大學;2010年

8 陳明華;鄱陽湖洲灘濕地優(yōu)勢植物種群生態(tài)位研究[D];南昌大學;2011年

9 尚媛媛;藍藻降解對大型沉水植物種群生長的影響[D];南京信息工程大學;2013年

10 華楠;植物種群的群體動力學系統(tǒng)[D];江南大學;2012年

本文編號：2883698