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基于遥感手段准确估算浮游植物吸收系数aph(l), 可为长时间、大尺度范围识别浮游植物功能种群提供有力的数据和方法支撑。利用2003至2012年获取自南海、琼东、广东近岸和珠江口各典型海区的实测aph(l)数据, 对比分析表层光谱特征, 初步判断浮游植物种群结构差异; 基于MODIS-Aqua二级遥感反射率产品, 分别采用经验算法PL和半分析算法QAA对aph(l)遥感产品进行精度评估。结果表明, 以南海、琼东为代表的清洁海域和以广东沿岸、珠江口为代表的浑浊海域表层aph(l)光谱差异明显; aph(l)在清洁海域量值较小但在颗粒物吸收中居于主导, 而在浑浊海域并不占优; 浮游植物单位吸收系数aph*(l)存在明显的空间差异, 色素打包效应以及色素组成是造成差异的可能原因。经验算法PL较之于半分析算法QAA反演得到的aph(l)(l=412, 443, 490)遥感产品精度更高, 平均相对误差APD小于22%; 采用区域优化算法NOCI获得的Chl-a产品作为输入参数, 算法PL所得的aph(l)遥感产品APD不超过14%。结果表明, 基于水色遥感产品进行aph(l)遥感产品精度评估和探讨不同海区浮游植物功能种群具有较强应用前景。 相似文献
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琼东上升流（EHU）是南海北部最强劲的上升流系统之一。它的水动力过程已经被很多研究所揭示，但是它的浮游植物群落依然不清楚。通过利用卫星遥感数据和2015年上升流季节的航次数据，我们首次阐明了琼东上升流区域（EHU）和其临近区域雷州半岛东部上升流区（ELPU）浮游植物生物量和群落的空间结构。在夏季季风的驱动下，我们在琼东沿岸发现了一个显著的低温高盐冷舌。由于雷州半岛东部大陆架宽广平缓，ELPU比EHU相对较弱。在EHU,由于受潮汐和风浪混合的影响，高溶解氧浓度 (>6.0 mg/l)几乎从表层延伸到30米深度。其次，低溶解氧的海水(<6.0 mg/l, 缺氧)被上升流从底层抽吸到上层。ELPU和EHU相比有更差的DO状况，在EHU，底层DO浓度由于大量的消耗，浓度甚至低于3.5 mg/l。在EHU，浮游植物生物量最大值出现在30米水层而不是在表层，约为1.5 mg/m3。这表明了上升流对于浮游植物生长和DO分布的影响范围。由于营养物质输入丰富， ELPU处的浮游植物生物量比EHU高很多。在EHU处，浮游植物生物量最大值可以达到4.0 mg/m3。浮游植物生物量在EHU和ELPU的沿岸区域则降低到了大约0.2~0.3 mg/m3，而这个值与远海接近。在EHU的近岸，浮游植物群落结构被硅藻所主宰，大约占了浮游植物生物量的50%。原核生物（大约40%）、绿藻（大约20%）、原绿球藻（大约20%）组成了EHU的近岸的主要群落。在ELPU,硅藻大约占了浮游植物生物量的80%，其次是绿藻，这表明与EHU相比，这个区域是一个相对不同的生态系统。 相似文献
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海洋中光后向散射系数的变化包含了浮游植物生物量的信息, 可应用于卫星遥感和光学剖面观测平台获取海洋中大时空尺度-高分辨率剖面的浮游植物生物量变化特征。本文选取了琼东上升流影响下生物—光学变异性较为显著的海域, 基于2013年航次实测数据, 建立了颗粒物后向散射系数(bbp)与叶绿素a浓度(Chl a)间的区域性关系模型。模型假定颗粒物后向散射系数由不随叶绿素浓度变化的固定背景值, 以及较大粒级(>2μm)和pico级(微微型, <2μm)两类浮游植物的后向散射贡献累加所得。采集的数据集进行了模型检验, 结果表明, 模型能很好地模拟琼东海域水体的bbp与Chl a间的变化趋势, 性能优于常用的幂函数关系模型, 尤其在低叶绿素浓度范围, 很好地解决幂函数显著低估的现象; 琼东海域的bbp和Chl a关系存在显著的水层变化, 底层后向散射固定背景值显著高于上层水体背景值, 表明底层受上升流的影响, 水体中不随Chl a共变的颗粒物浓度增大, 其后向散射相应增强; 叶绿素最大层的后向散射固定背景值显著低于上层其他水体的固定背景值, 后向散射固定背景值的贡献百分比约为21%~35%; 随着叶绿素浓度增大, 较大粒级的浮游植物对颗粒物后向散射系数的贡献也显著增大, 可达到50%以上, pico级浮游植物贡献稳定在40%附近。本研究的结果将为琼东海域浮游植物生物量的光学遥感、生物地球化学过程研究提供更为精确的区域性模型和基础支撑数据。 相似文献
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基于2007年8月海洋光学浮标在珠江口投放期间获得的近16天的实测生物光学数据, 对一次藻华过程中水体总吸收系数和水色光谱的变化特性及其相互关系进行了研究。结果表明, 藻华前后水体中非藻类物质尤其是有色溶解有机物在蓝光波段具有较强的吸收贡献, 而当藻华爆发时, 随着叶绿素a浓度的急剧增大, 浮游植物的吸收贡献明显增强; 各波段之间总吸收系数呈现出较好的线性相关关系, 吸收光谱蓝绿波段比值的变化对遥感反射率的光谱分布有重要的贡献; 据此建立了对水体总吸收系数反演的经验关系模型, 表现出较高的反演精度, 计算值与实测值之间相对偏差的均方根在可见光波段可控制在24%以内。 相似文献
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根据现场调查和室内试验工作, 计算珠江口水域浮游植物有效光合作用水体体积, 同时研究浮游动物摄食行为对磷再生的补偿作用, 进而对该水域磷的生物利用状况进行初步评估。分析珠江口2002—2003年的数据发现, 珠江口水域浮游植物有效进行光合作用水体的体积存在季节性变化, 枯水期约为9.7×104m3, 而丰水期约为6.6×104m3。该水域总初级生产量在枯水期约为36kg.d-1, 在丰水期约为31kg.d-1, 呈现枯水期大于丰水期的特点。浮游动物的摄食作用可促进水体中磷的再生, 这部分磷可满足浮游植物生长对磷需求的1.5%—15.6%, 并呈现丰水期大于枯水期的特点。浮游动物摄食作用直接释放的量远大于其自身生理周转释放的量。 相似文献
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Vertical variability in the bio-optical properties of seawater in the northern South China Sea(NSCS) including inherent optical properties(IOPs) and chlorophyll a concentration(Chl) were studied on the basis of in situ data collected in summer 2008 using an absorption/attenuation spectrophotometer. An empirical model was developed to estimate Chl profiles based on the absorption line height at long wavelengths, with a relative root mean square error of 37.03%. Bio-optical properties exhibited large horizontal and vertical spatial variability. As influenced by coastal upwelling and the Zhujiang River(Pearl River) discharge, both IOPs and Chl exhibited high values in the surface waters of the inner shelf, which tended to decrease with distance offshore. Subsurface maximum layers of IOPs and Chl were observed in the middle and outer shelf regions, along with significantly higher values of attenuation coefficients beneath this layer that rapidly increased towards the bottom. In the open ocean, both IOPs and Chl exhibited consistent variability, with the subsurface maximum layer typically located at34–84 m. Phytoplankton were found to be one of the major components in determining the vertical variability of bio-optical properties, with their vertical dynamics influenced by both physical forcing and light attenuation effects. The depth of the subsurface maximum layer was found to be closely related to the fluctuation of the oceanic thermocline and the depth of the euphotic zone, which also affected the total integrated biomass of the upper ocean. Typically high values of attenuation coefficients observed in the bottom waters of the continental shelf reflected the transport of particulate matter over the bottom boundary layer. Our results reveal large spatial differences in bio-optical profiles in response to complex marine ecodynamics in the NSCS. From the perspective of marine research, high-resolution optical measurements are clearly advantageous over conventional bottle sampling. 相似文献