基于高分六号数据提取太湖蓝藻方法的对比及适用性分析     

潘鑫  杨子  杨英宝  孙怡璇  刘苏仪  谢文英  李藤藤 《湖泊科学》2022,34(6):1866-1876

以往对太湖蓝藻提取的研究中,较少将国内高分系列卫星影像作为数据源.为此本文基于2019年太湖不同蓝藻暴发时期的高分六号数据,采用随机森林（random forest,RF）法、归一化植被指数（normalized differential vegetation index,NDVI）阈值法和多光谱绿潮指数（multispectral green tide index,MGTI）阈值法对太湖蓝藻进行提取以寻求提取太湖蓝藻的最佳方法,并在此基础之上探讨了RF不同输入变量的适用性.结果表明,2019年太湖南岸和梅梁湖的蓝藻水华富营养化较为严重,NDVI阈值法明显将部分轻度蓝藻漏提,MGTI阈值法对中、重度蓝藻的识别能力不如NDVI法,而RF法能够有效地提取太湖蓝藻.其中将归一化植被指数和归一化水体指数作为输入变量的RF法提取中型暴发期的太湖蓝藻精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别为99%和0.97.研究太湖蓝藻的提取方法对太湖的环境治理提供了技术支持,也为其他湖泊蓝藻的遥感监测提供了科学依据.  相似文献   

低浓度硝态氮促进微囊藻累积多聚磷酸盐     

陈成  郑超群  王梦梦  杨顺清  杨柳燕 《湖泊科学》2022,34(3):766-776

2016年以来太湖总磷浓度高位波动而总氮浓度持续下降,藻细胞内源性磷释放是湖泊水体总磷的重要来源,而多聚磷酸盐作为藻细胞内磷的储存库,其含量变化会显著影响藻细胞内源性磷的释放量.针对上述现象,开展了不同硝态氮浓度影响野外水华蓝藻及实验室纯培养的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)利用磷特别是合成多...  相似文献   

富营养化湖泊典型水华蓝藻的固有光学特性   总被引：2，自引：2，他引：0  

张壹萱  张玉超  周雯  张民  马荣华 《湖泊科学》2018,30(6):1681-1692

固有光学特性是水体光学特性的重要内容,掌握富营养化湖泊水体内典型水华蓝藻的固有光学特性,是开展不同水华蓝藻遥感识别的理论基础.利用AC-S吸收衰减仪、BB9后向散射仪,通过实验室纯藻培养,研究微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Dolichospermum）和束丝藻（Aphanizomenon）3种典型水华蓝藻的固有光学特性,并探讨色素浓度、色素占比以及藻类等效粒径对不同水华蓝藻固有光学特性的影响.结果表明,3种典型水华蓝藻的吸收光谱曲线均具有440、620和675 nm吸收峰,微囊藻620和675 nm的比吸收系数最大,鱼腥藻440 nm处的比吸收系数最大;束丝藻单位色素浓度的散射和后向散射能力最高,鱼腥藻次之,微囊藻最低;固有光学特性影响因子分析表明,色素浓度和藻蓝素占比是影响3种水华蓝藻固有光学特性的主要因素.3种蓝藻的吸收系数、散射系数以及鱼腥藻、束丝藻的后向散射系数均随着色素浓度（叶绿素a或藻蓝素）的增加而增大;当蓝藻中藻蓝素占比增加时,3种蓝藻的单位色素浓度的后向散射系数逐渐下降;而藻细胞粒径与固有光学特性之间并未表现出很好的相关性.因此,3种水华蓝藻单位色素浓度的固有光学特性将为典型水华蓝藻的遥感识别提供重要的理论基础和数据支持.  相似文献   

太湖藻源溶解性有机质光化学降解研究   总被引：5，自引：2，他引：3  

孙伟  巩小丽  陈煜  郑建伟  李琪  杜瑛珣 《湖泊科学》2018,30(1):91-101

蓝藻水华暴发过程会产生大量的溶解性有机质——藻源溶解性有机质(A-DOM);A-DOM的光化学降解影响其迁移转化和在湖泊中的功能.本研究从太湖藻华中提取A-DOM,利用三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMsPARAFAC),研究A-DOM中各组分的光化学降解;再研究不同光照强度、溶解氧浓度、A-DOM浓度、波长对A-DOM的降解的影响.结果显示,A-DOM中含有4种EEMs-PARAFAC组分:C1(UVC类腐殖质)、C2(UVA类腐殖质)、C3(类色氨酸)和C4(类络氨酸),对总荧光强度的贡献比例分别为22.2%、8.6%、68.1%和1.1%.当DOC初始浓度为10 mg/L、反应温度为28℃、pH=8.0时,经500 W汞灯(391.7 W/m~2)光照12 h,A-DOM的总光化学降解率(以a_(355)计)为70.4%;荧光组分C1、C2和C3的降解率分别为96.1%、85.4%和99.2%,三者的光反应性为C3C1C2.条件控制实验显示溶解氧的增加和光强的增强均有助于A-DOM的降解;A-DOM光化学降解主要发生在紫外区,可见光不能使C1和C2得到降解.结果表明A-DOM的光化学降解速度较快,且能通过控制光强、照射光波长和引入溶解氧等条件控制降解速度.实验结果可为湖泊蓝藻水华暴发时的应急处理和保障饮用水安全提供理论依据.  相似文献   

风场对鄱阳湖丰水期表层蓝藻密度的影响     

杨平  刘聚涛  胡芳  温春云  文慧  吴桨  付莎莎  戴国飞 《湖泊科学》2024,36(2):377-388

目前,在风场对蓝藻的影响研究方面,国内针对太湖、滇池、巢湖等浅水湖泊的研究较多,针对鄱阳湖的研究则多集中于蓝藻群落特征及其与营养盐之间的关系。近年来,作为长江流域重要的通江湖泊,处于轻度富营养化状态的鄱阳湖水体蓝藻水华在局部库湾和部分水域出现,风场如何影响鄱阳湖表层蓝藻密度是一个值得探讨的问题。2019-2021年,在鄱阳湖布设13~49个采样点,于平水期、丰水期和枯水期现场采集各个点位表层水样、藻类、风场和流场数据,分析风场对鄱阳湖丰水期表层蓝藻密度的影响。结果表明,2019-2021年鄱阳湖丰水期风速与表层蓝藻密度呈显著正相关性,风场对水体的充分混合及驱动水体形成的风生流是促进蓝藻生长的原因之一。在流速较高(>0.05 m/s)的区域,无论风速高于还是低于临界风速(3~4 m/s),鄱阳湖表层蓝藻密度的空间分布受流场的影响更大;在流速较低(<0.05 m/s)的区域,风速在临界风速以下时,鄱阳湖表层蓝藻密度的空间分布受风场影响更大。2019-2021年鄱阳湖丰水期蓝藻密度超过水华暴发的阈值,但在高风速高流速的共同作用下未能发生大范围的蓝藻水华,仅能在风速适宜(<3~4 m/s)、流速较低(<0.05 m/s)的内湾、尾闾区等区域发生小面积的蓝藻水华。鄱阳湖丰水期水体处于长江顶托的低流速且微风条件下时,发生大面积蓝藻水华的概率可能会明显上升。  相似文献   

东印度洋分离的一株蓝杆藻的形态学,超显微结构以及系统发生分析     

张晓东  杨双  孙军  吴超  王静  张桂成  丁昌玲 《海洋学报(英文版)》2018,37(10):4-10

One strain of unicellular greenish algae embedded by mucilage was successfully isolated from equatorial area in the Indian Ocean. Microscopic observation, ultrastructure features and genetic identification confirmed that the strain was closely related to Cyanothece sp., which was a cyanobacteria species with great ecological significance.Cells were solitary with oval or bacilliform shapes. Diameters of this strain were relatively small, ranging from 2.5 to 6.5 μm on average. Ultrastructure of cells was simple. Thylakoids were arranged parietal and keritomized content were observed in the thylakoid region. Various electron-transparent granules with low electron-dense region as well as cyanophycin or glycogen granules-like organelle and carbonxysomes were also observed. For pigment composition, the dominant pigments were chlorophyll a, β-Carotene, Zeaxanthin and an unknown pigment, contributing 23.8%, 26.1%, 14.7% and 15.7% to total pigments respectively. The phylogenetic analysis of16 S rRNA gene and nif H gene confirmed that Strain EIO409 was closely related with Cyanothece sp..  相似文献   

2019年5月黄海及东海北部大型水母分布特征     

郭东杰  张芳  王朋鹏  吴强 《海洋与湖沼》2019,50(6):1292-1301

2019年5月,利用渔业底拖网,对我国黄海以及东海北部海域进行了全面系统的大型水母调查,分析了大型水母的种类组成、伞径大小和生物量以及与温度、盐度的关系。结果表明,本次调查主要捕获到沙海蛰、霞水母、洋须水母、多管水母四种大型水母,沙海蛰生物量最高,多管水母分布范围最广、数量最大。沙海蛰集中分布在调查海域南部,各海域伞径差异显著,在黄东海交界海域采集到幼水母体(10cm),生物量高值区出现在东海北部离岸海域,可达6422.16kg/km2;白色霞水母集中分布在东海北部,在近岸海域采集到幼水母体(6—7cm),生物量高值区位于离岸海域,可达7417.49kg/km2;洋须水母集中分布在黄海水深较深海域,北部海域个体较大,在黄海中部、南部交界处采集到幼水母体(10cm),生物量较低,高值区出现在黄海中部与南部,可达449.94kg/km2;多管水母分布范围较广,东海北部海域个体伞径较大,在山东半岛东部发现幼水母体(5cm),生物量高值区出现在黄海中部近岸海域,可达4901.42kg/km2。对比文献资料,发现整个调查海域,大型水母总体生物量比2015年同期有所增加。本文为研究该海域大型水母的年际变化规律提供数据基础。  相似文献   

基于MODIS植被指数的太湖蓝藻信息提取方法研究   总被引：4，自引：1，他引：3  

李亚春  孙佳丽  谢志清  谢小萍 《气象科学》2011,31(6):737-741

有效地提取蓝藻水华信息对分析蓝藻动态分布有重要意义,而卫星遥感技术是进行太湖水质监测与保护的措施之一.本文以2007年7月25日Terra/MODIS数据为主要数据源,用比值植被指数(Irv)、归一化植被指数(Indv)和增强型植被指数(Iev),研究提取太湖蓝藻信息.结果表明:植被指数可以有效提取遥感影像中的蓝藻水华信息,其中Indv是应用效果较好的植被指数之一;在掩膜处理后,用Indv提取了太湖蓝藻的面积分布信息,效果较好;此外,选取Indv为测试变量,利用决策树分类法,有效地把蓝藻水华高浓度覆盖区、中浓度覆盖区和轻浓度覆盖区分开来,为准确掌握太湖蓝藻发生、发展趋势和发生程度提供可靠信息.  相似文献   

基于实测光谱的太湖水体表面离水反射率研究     

韩秀珍  郑伟  刘翔 《国土资源遥感》2010,(3)

水体表面离水反射率是研究水体光学特征的一个重要参数。以2008年11月10日、11日太湖水面实地光谱和水体样本为基础,探讨了蓝藻污染对太湖水体表面离水反射率的影响:蓝藻的存在提高了水体在近红外波段的离水反射率,使红波段出现了明显的吸收谷。通过FY-3A和MODIS卫星的通道响应函数,建立了卫星数据与水体表面离水反射率间的函数关系。在此基础上,利用MODIS卫星数据构建了比值指数(RI),利用该指数成功反演了2008年11月12日太湖水体叶绿素含量(R2=0.72),并获得了叶绿素含量的空间分布。这一结果为分析太湖水面光学特性、水质污染状况提供了重要依据。  相似文献   

不同水动力下陆相碳酸钙沉积的蓝藻钙化试验的初步研究     

程星  石方红  李本刚  张金梅  潘响亮 《沉积学报》2012,30(6):1080-1087

 地表钙华,是喀斯特地区普遍存在的一种沉积体,是陆相碳酸钙沉积的重要类型。长期以来陆相碳酸钙沉积的水动力成因观点为大多数人所熟悉(1)（2）,生物成因观点则研究较少,在实际中生物作用过程也是不可忽略的,特别是藻类的沉积作用。论文以几种典型的蓝藻为例,通过对自然界水动力条件的模拟,对蓝藻藻类进行了几种水动力条件下的碳酸钙生物沉积试验研究,对比研究了在不同水动力条件下,蓝藻钙化沉积过程。试验得出了钙藻生长与钙化沉积的最适宜水动力为0~60 rpm,在过强的水动力条件下,蓝藻的生长将受到抑制,从而降低蓝藻的钙化沉积速率。文章讨论了在瀑布条件下的陆相碳酸钙沉积是以水动力成因为主导,而在水动力条件较弱的河流中以生物成因为主导,从而提出了,陆相碳酸钙沉积的水动力-生物双成因观点。文章还探讨了在静止状态下,藻类沉积对碳酸钙沉积的贡献大小,叠层石所指示的安静的沉积环境。   相似文献