基于MODIS的海州湾可溶性无机氮浓度遥感监测研究

在海州湾海域,DIN质量浓度与MODIS影像第1、4波段的反射率呈正相关,与第2、3、5、6等波段的反射率呈负相关,这里既体现无机氮基团的吸收特征,也反映了叶绿素a和黄色物质质量浓度与DIN质量浓度间的密切的联系.在MODIS的波段组合因子中由蓝绿波段反射率构成的因子F11(3,4)与DIN质量浓度间的相关性达到0.8...     

基于MODIS影像的射阳河口海域可溶性无机氮磷营养盐浓度遥感监测研究

分析了射阳河口海域实测光谱反射率与DIN、DIP浓度间的相关性,发现DIN、DIP浓度与水体浊度间呈强烈的正相关,说明在该海域DIN和DIP主要来源于沉积物再悬浮过程中的释放。在此基础上以实测光谱模拟MODIS前四个波段的反射率,建立了基于MODIS影像的DIN、DIP浓度定量反演模型,模型的相对预测精度达到60%以上,将模型应用于影像反演所得的结果与实际情况相当吻合,证明了模型的实际应用价值和业务化潜力。     

渤海无机氮的分布

各种无机氮是浮游植物的基本营养物质，其含量多寡直接影响着海洋初级生产者的数量。在天然海水中，氮含量一般较低，因而在一定程度上它们常是浮游植物的限制因素之一。 渤海水产资源丰富，是我国重要渔场之一，因此对其生原要素的研究实属必要。为配合该水域水产生产农牧化的研究，本文根据多年(1959, 1960, 1983)的资料，通过讨论无机氮含量分布、百分组成及N/P 比值的变化特征，对该水域氮素生物环境作了评价。     

大亚湾无机氮的分布特征

根据１９９０年１２月─１９９１年１２月在大亚湾进行每月１次的观测，分析了三氮的周年变化特征，讨论了三氮之间的相互转化以及其与溶解氮、叶绿素之间的关系．     

大亚湾无机氮的分布特征

根据１９９０年１２月－１９９１年１２月在大亚湾进行每月１次的观测，分析了三氮的周年变化特征，讨论了三氯之间的相互转化以及其与溶解氮，叶绿素之间的关系。     

黄、渤海无机氮的收支模式初探

根据黄、渤海无机氮的收支状况，首次提出了黄、渤海无机氮的稳态收支模式。模式研究结果表明，大气沉降、陆源输入和海底输入的无机氮通量分别占黄、渤海无机氮浮游植物总需求量的3%、4%和12%。无机氮的外部输入约占总需求量的1/5，其他部分则由水柱中的内部再循环（再生）供给。     

溶解无机氮在胶州湾沉积物一海水界面上的交换速率和通量研究

应用实验室培养法测定了溶解无机氮(DIN)在胶州湾16个站位沉积物-海水界面上的交换速率。结果表明, NH4 -N,NO2 -N和NO3 -N的交换速率一般分别在-0.5~1.6,0.005~0.67, + - --2.0~2.8 mmol/(m2·d)范围内。由于间隙水中DIN主要以NH4 -N形态存在,DIN在胶州湾沉 +积物-海水界面上的交换以NH4 -N的扩散为主,在大部分站位表现为由沉积物向水体的释放, +NO3 -N主要来自NH4 -N的硝化反应,而NO2 -N是NH4 -N和NO3 -N之间化学转化过程的中 - + - + -间产物。考虑胶州湾沉积物类型, 在胶州湾沉积物-海水界面上的交换通量为9.68×108 DINmmol/d,是河流输入DIN的50%左右,可提供维持胶州湾初级生产力所需DIN的52%。     

基于北京一号影像的射阳河口无机氮磷营养盐监测研究

通过在射阳河口现场采集光谱和水样,将实测光谱重采样为北京一号的波段反射率并与可溶性无机氮（DIN）和可溶性无机磷（DIP）浓度作相关性分析,结果表明,北京一号的近红外和红波段与DIN和DIP浓度呈强烈的正相关,这反映了沉积物的再悬浮作用是该海域营养盐的重要来源,波段组合因子中与DIN、DIP浓度相关性高的主要是由近红外波段与绿波段以及红波段与绿波段的比值或差值构成的因子,其相关性高于单波段因子。最终选择因子F10（3,1）的三次多项式模型作为该海域DIN、DIP浓度定量反演模型。模型相对浓度较高的样本组（DIN≥200g/L,DIP≥20g/L）的预测精度分别为73.69%和73.45%,而该海域DIN、DIP浓度的均值远远超过了上述阈值,影像反演结果也与实际情况高度吻合,反映了模型在该海域的实际应用价值。     

基于物种分布模型分析环境因子对海州湾偶见种资源分布的影响

偶见种易受环境变化和人类活动等外界威胁,在生物多样性保护中具有重要参考价值,但由于其数据量较少、分析困难,目前对分布特征的研究较少,其分布与环境因子的关系尚待探究。本研究基于2013–2019年海州湾渔业资源调查数据,分析了凤鲚（Coilia mystus）、红狼牙虾虎鱼（Odontamblyopusrubicundus）和虻鲉（Erisphex pottii）3种海州湾偶见种资源分布与环境因子的关系,并比较了广义可加模型（GAM）和随机森林（RF）模型对其资源分布的拟合效果,采用交叉验证的方法对模型的预测性能进行了评价。结果显示,水深是影响春、秋季凤鲚和红狼牙虾虎鱼资源分布的最显著因子,而底层水温仅在秋季是影响虻鲉资源分布的最重要环境因子。凤鲚分布模型的方差解释率最高,其次为红狼牙虾虎鱼,虻鲉模型方差解释率最低。凤鲚、红狼牙虾虎鱼和虻鲉分布模型在春季方差解释率均低于秋季。交叉验证表明,3个物种预测结果的曲线下面积（AUC）值在0.70～0.85之间,仅秋季凤鲚的AUC值达到0.9;同时GAM预测结果的AUC值均大于RF模型,表明对于偶见种而言,GAM的预测性能优于RF模型。本研究为今后开展偶见种研究的模型选择提供了参考,对偶见种资源保护具有指导意义。     

光谱法测定海水中溶解态无机氮的研究进展

溶解态无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)主要由亚硝酸盐-氮(NO^-₂-N)、硝酸盐-氮(NO^-₃-N)和铵氮(NH⁺₄-N)组成,它们在海洋的生物地球化学循环过程中起重要作用。但人类活动向海洋输入了大量无机氮,导致一系列环境问题。为了更好地开展海洋氮循环研究和环境污染管理,需对海水中的DIN进行测定。在众多分析方法中,光谱法因其通用性好、适用范围广、所需设备简单,成为测定海水DIN的首选。本文总结了近10年来基于光谱法测定海水DIN的研究进展,包括紫外分光光度法测定NO^-₃-N、萘乙二胺分光光度法测定NO^-₂-N和NO^-₃-N、次溴酸盐氧化-分光光度法测定NH⁺₄-N、靛酚蓝分光光度法测定NH⁺₄-N...     

活石（live rock）在珊瑚养殖体系中对NH4+、NO3-的去除作用

Maintaining stable water quality is one of the key processes for recirculating coral aquaculture. Traditional aquarium systems which mainly utilized a nitrification of nitrifying bacteria attached to the surface of massive artificial filter material are difficult to maintain the oligotrophic conditions necessary for coral aquaculture. This study investigated the removal effects of dissolved inorganic nitrogen(ammonia and nitrate) by live rock(LR), a key component in the "Berlin system" coral aquarium. The expression levels of bacterial functional genes, AOA3,amo A and nos Z, were measured on the exterior and interior of LR. The nitrifying and denitrifying bacterial abundance on LR was quantified and the nitrogen nutrient regulatory effects of LR were evaluated. The results demonstrated that LR mainly removed ammonium(NH_4~+) from the water with a mean efficiency of 0.141 mg/(kg·h), while the removal of nitrate(NO_3~–) was not significant. Bacterial diversity analysis showed that ammonia-oxidizing bacteria(AOB) were the most common bacteria on LR, which accounted for 0.5%–1.4% of the total bacterial population, followed by denitrifying bacteria, which accounted for 0.2% of the total population, and the ammonia-oxidizing archaea(AOA) were the least common type(0.01%). The low abundance of denitrifying bacteria may be responsible for the poor nitrate(NO_3~–) removal of LR. Thus, other biological filtration methods are needed in coral aquaria to control nitrates generated from nitrification or biological metabolism.     

象山港溶解无机氮环境容量研究

综合考虑凫溪、颜公河、郭巨大碶等10个陆源污染物入海口的影响,建立了象山港三维水质模型并对该海域溶解无机氮(Dissolved Inorganic Nitrogen, DIN)时空分布进行了数值模拟。结合象山港海域功能区划要求,通过调整各入海口DIN最低排海浓度(Rmin)的取值范围设置了四类情境,基于排海通量最优化法计算了对应情境下象山港DIN的环境容量。结果表明,象山港DIN环境容量随Rmin的增大而减小,其范围介于127.16～274.17 t/a;同时Rmin的增大也导致各入海口DIN排海通量需要削减,按削减优先程度,可将各入海口划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级,入海口所处海域水体半交换时间越长、DIN年排海通量越大,相应的削减优先程度越高。     

基于Logistic回归的海州湾赤潮环境要素阈值研究

以海州湾2004-2006年赤潮实测资料和同期的水文气象资料为研究对象,通过构建多元logistic回归模型,从各种环境要素中提取出对赤潮暴发有显著影响的无机氮(DIN)、pH值、盐度、水温、硅酸盐和风速等环境要素.根据样本分布状况确定每个环境要素阈值的遍历范围和遍历步长,采用含哑变量的logistic回归模型对有显著影响的环境要素值进行遍历,根据回归的结果建立风险度和相对风险度等指标,并依据这些指标筛查出与赤潮暴发显著相关的各环境要素的阈值分别为:DIN:0.09 mg/L;pH值:8.09;盐度:28.4;水温:25.6 ℃;硅酸盐:0.24 mg/L;风速:3.2 m/s,为在该海域控制赤潮的危害提供一种简便有效的手段.     

长江河口淡水端溶解态无机氮磷的通量

1998年2和9月在长江河口淡水端连续观测了DIN(NO₃-,NO₂-,NH₄+),PO₄3-,流速和流向.结果表明,溶解态无机氮、磷浓度的时空变化较复杂;1998年2月NO₃-,NO₂-,NH₄+和PO₄3-的月通量分别为168241,974.4,19335和2648t,9月的月通量分别为905678,8317,5797和6281t;1998年NO₃-,NO₂-,NH₄+和PO₄3-年通量分别为497.1×104,3.911×104,10.22×104和4.155×104t.     

胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮的迁移特征及其影响因素解析

采用实验室培养法,在原位温度和溶氧条件下,研究了夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面溶解无机氮(DIN)的迁移特征。结果表明,夏、冬季胶州湾沉积物-海水界面DIN主要以NO_3-N和NH_4-N的形态进行交换,夏季胶州湾沉积物表现为水体DIN的源,其交换通量为1.64×10~9 mmol/d,可以提供维持初级生产力所需氮的39.3%;而冬季沉积物表现为DIN的汇,其交换通量为–2.12×10~8 mmol/d。利用相关分析和主成分回归分析,研究界面不同形态DIN交换速率和底层环境因子的关系,结果表明,夏季胶州湾沉积物-海水界面DIN的交换主要受沉积物中有机质的矿化、底栖藻类的同化作用和扩散过程共同调控,而冬季则主要受内源有机质的矿化、底栖藻类的同化作用、吸附-解吸和扩散过程共同调控。     

泉州湾溶解无机氮的含量分布组成及其与环境因子的关系

分析了泉州湾溶解无机氮(DIN)春季的含量分布、组成、潮周期及其与环境因子的关系.根据高值区判断洛阳江口以县区农田养殖输入硝酸氮(NO_3~--N)为主,而晋江口以市区生活污水输入氨氮(NH_4~+-N)为主,DIN含量的平面分布受NO_3~--N与NH_4~+-N共同控制.DIN的平均组成为NO_3~--N最高,NH_4~+-N其次,NO_2~--N远低于二者,NH_4~+-N平均占比达35%左右,DIN的组成未达到热力学平衡.根据DIN含量与溶解氧(DO)及化学需氧量(COD)的相关性分析,推测三氮转换不仅受到氧化还原过程的影响,还受更为复杂的来源、人类活动及生物过程等的影响;根据DIN含量与盐度的关系,NO_3~--N及NO2--N均呈现保守行为,NH_4~+-N淡水端有一定的增加现象,DIN含量与盐度的关系受NO_3~--N和NH_4~+-N共同控制;DIN含量还受到悬浮物含量、温度、盐度及p H值等环境因子的控制,结合DIN含量与叶绿素a的相关性及分布情况,可推测春季DIN主要来源不是浮游植物分解.不同站位DIN含量的潮期变化相似,基本上都表现为涨潮冲淡作用下含量降低而落潮后回升.除此之外,泉州湾DIN含量的年际增长及超标均比较严重,需要采取相应的治理措施.