太湖真光层深度的计算及遥感反演

真光层是浮游植物进行光合作用的水层,真光层反演有利于初级生产力的进一步估算.利用2007-01-07和2006-084-01两期陆地卫星TM数据与同步水质参数数据,建立太湖水体非色素颗粒物浓度和叶绿素a浓度的反演模型,反演出太湖冬、夏两季的非色素颗粒物、叶绿素a浓度.然后根据在太湖建立的真光层深度与非色素颗粒物、叶绿素a浓度之间的关系模型,计算得到太湖冬、夏两季真光层深度空间分布.结果表明,就整个湖区而言,冬季真光层深度变化范围为0.27-2.28m,均值为0056±0.22m,夏季真光层深度变化范围为0.21-2.03m,均值为0.98±0.24m.从空间上看,冬季时真光层深度的变化规律为:南太湖<西部沿岸<湖心区<胥口湾<贡湖湾<梅梁湾<东太湖<竺山湾;夏季时的变化规律为:西部沿岸<梅梁湾<东太湖<湖心区<贡湖湾<竺山湾<南太湖<胥口湾.从季节上看,夏季真光层深度显著大于冬季,但不同湖区真光层深度季节变化也存在一定差异,其中梅梁湾、贡湖湾、西部沿岸、湖心区、胥口湾、南太湖夏季真光层深度大于冬季,而竺山湾和东太湖夏冬变化则不是很明显.     

太湖梅梁湾春季浮游植物初级生产力

用黑白瓶测氧法对梅梁湾春季浮游植物初级生产力的变化特征进行研究,探讨了初级生产力的日变化、垂直变化、区域分布、浮游植物现存量与初级生产力的关系以及不同曝光时间对P-I曲线的影响.结果表明,梅梁湾浮游植物初级生产力存在明显的日变化,最大值出现在10:00-14:00;初级生产力在梅梁湾分布呈现为从湾内向湾口逐渐递减的趋势;除表层水受光抑制影响使其生产力相对较低外,初级生产力随水深的增加而降低;初级生产力与叶绿素a存在显著的正相关,用水柱层平均叶绿素a浓度来估算初级生产力比用表层叶绿素a浓度来估算要更为精确;短的曝光时间往往带来高的初级生产力和同化系数.     

太湖梅梁湾口浮游植物初级生产力及其相关因素关系的研究

研究了太湖梅梁口1991年8月—1993年2月浮游植物初级生产力季节变化和垂直分布以及初级生产力与光、温、叶绿素、透明度之间的关系。结果表明,温度是影响初级生产力的主要因子。全年初级生产力主要集中在夏季（6—8月份）。水柱日毛生产量的更大值在7月份,达4.63g O_2/m~2·d;最小值在12月,仅为0.12g O_2/m~2·d。初级生产力的最适温度为25℃。根据室内模拟实验,它与温度之间拟合方程为:P=0.22θ_(25-r)。初级生产力还受可利用光的影响,最高初级生产力一般出现在透明度一半的水层。初级生产力与光辐射能之间的关系（T=18℃）为:P=0.162·(I/1.33)·exp(1-(I/1.33))+0.05。     

江汉平原长湖浮游植物初级生产力的季节性变化及其驱动因子

为探究长江中下游富营养化浅水湖泊的浮游植物初级生产力季节性演替特征及其驱动因子,本研究于2020年4月(春)、8月(夏)、10月(秋)及2021年1月(冬)对湖北长湖浮游植物进行采样调查,同时运用黑白瓶测氧法及VGPM模型估算法分别估算了其浮游植物生产力水平,并探究驱动初级生产力季节性变化的主要环境因子。结果显示,4个季节共鉴定出浮游植物194种,其中绿藻门(95种,49%)和硅藻门(40种,21%)居绝对优势地位;黑白瓶法测得浮游植物水柱总生产力(P_t)季节变化为:夏季((1841.24±345.93) mg C/(m²·d))>秋季((1324.14±208.34) mg C/(m²·d))>春季((847.50±247.72) mg C/(m²·d))>冬季((711.43±133.52) mg C/(m²·d)),其中M2站位在夏季采样时(2424.66 mg C/(m²·d))水柱总生产力最高;在垂直空间上,浮游植物总生产力(G...     

太湖梅梁湾水体中初级生产力的光学检测

研究了1998年5月,10月,12月。1999年8月以及2001年7月和9月的太湖梅梁湾的初级生产力和光照时发现,在不同水层中,20cm左右的水深处初级生产力最大,最大初级生产力与叶绿素a的关系是Pm=0.012[Chla]-0.028[Chla](n=30）,在叶绿素a与光谱之间关系以及初级生产力与光强之间关系的基础上,建立了初级生产力与光谱之间的关系,在蓝光光谱波段和红光光谱波段的Kd较大,较大,而550nm的Kd最小。     

太湖典型湖区真光层深度的时空变化及其生态意义

利用1998~2004年在太湖不同湖区进行的多次水下辐照度观测资料及全湖典型湖区13个站点1993~2003年的悬浮物和风速资料, 分析了PAR真光层深度的影响因素, 并获得太湖典型湖区真光层深度的时空变化以及2号点真光层深度的光谱分布. 结果表明, PAR真光层深度主要受悬浮物浓度影响, 其次则是叶绿素a浓度, 溶解性物质对其影响甚微. 1993~2003年典型湖区PAR真光层深度年均值在1.04~1.95 m之间变化(均值为1.35±0.23 m), 空间上大致可以分为3类区, 其中湖心区、河口区最小, 为Ⅰ类区; 梅梁湾、五里湖、贡湖湾其次, 为Ⅱ类区; 东太湖最大, 为Ⅲ类区, 对应的均值分别为1.1, 1.4, 2.0 m左右. 不同湖区真光层深度季节变化存在一定差异, 其中湖心区真光层深度夏、秋2季大于冬、春2季, 梅梁湾是冬季要大于其他3季, 而东太湖则是冬季均要小于其他3季, 五里湖、贡湖湾和河口区4季变化则不是很明显. 真光层深度的光谱分布最小值出现在400 nm的蓝光波段, 最高值出现在580 nm附近的绿光波段. 1998~1999年在2号点每季多日连续观测得到PAR真光层深度春、夏、秋、冬4季的均值分别为2.00±0.21, 2.52±0.45, 1.58±0.24, 2.00±0.15 m, 而浮游植物吸收的440 nm峰值对应的真光层深度则只有0.81~1.47 m(均值为1.07±0.29 m), 明显低于1.98±0.41 m的平均PAR真光层深度.     

近百年来新疆博斯腾湖初级生产力的变化

本研究选择新疆博斯腾湖不同区域进行沉积岩芯采集.在210Pb、137Cs定年的基础上,利用漫反射光谱分析了湖泊沉积物中叶绿素a的含量,结合沉积速率、烧失量以及开都河的径流量记录等,探讨近百年来湖泊初级生产力的变化.结果表明:开都河的径流量变化对博斯腾湖沉积速率与生产力演化有一定影响,而人类活动干扰则是影响湖泊初级生产力演化的主要原因.1950s开始的新疆第一次大规模开垦活动导致了湖泊的沉积速率及初级生产力开始上升.沉积物的沉积速率以及叶绿素a的沉积通量在1970年左右出现最高值后下降,这与新疆的第二次大规模垦荒有关,同时,周边地区盐碱地除盐方式的改变对湖泊的生态环境变化也有很大影响.从1980s至今,由于流域内人类活动干扰增强,沉积物中的叶绿素a浓度逐渐增加,湖泊初级生产力呈上升的趋势.     

湖北浮桥河水库浮游植物初级生产力及其管理

浮桥河水库浮游植物水柱日生产量变幅为0.34-4.99 g/(m2·d),最低值出现在下游冬季,最高值出现在中游秋季,年平均值2.75 g/(m2·d)季节变化:秋季＞夏季＞春季＞冬季,与浮游植物叶绿素a含量和生物量的季节变化一致;水平分布:中游略高于上游,下游最低,与浮游植物叶绿素a含量的水平分布完全一致表层日生产量占水柱日生产量53.81%.与1980年同期相比,浮游植物初级生产力增加了1.2倍.分析表明,磷含量增加是浮游植物初级生产力提高的关键因子.应用能量收支法估算浮桥河水库鲢鳙渔产潜力为772t,516.0 kh/hm2.从渔业管理和水质管理角度讨论了合理利用浮游植物初级生产力的措施.     

云南程海浮游植物初级生产力的时空变化及其影响因子

2016年4月-2017年2月,采用黑白瓶法研究了云南程海单点（码头点位）浮游植物初级生产力的垂直分布及其季节变化,同时基于全湖9个点位的现场调查和生产力垂向归纳模型（VGPM）估算并探讨了程海浮游植物初级生产力的时空变化及其主要影响因子.结果显示,码头点位的年均（均值±标准误）水柱（0~3 m）总初级生产力（GPP_C）、净初级生产力（NPP_C）和呼吸消耗量（R_C）分别为5.40×10³±0.64×10³、2.36×10³±0.63×10³和3.06×10³±0.82×10³ mg O₂/（m²·d）;不论春夏季（4-8月）、秋冬季（9月-次年2月）还是全年,码头点位的单位生物量GPP（GPP/Chl.a）和单位生物量NPP（NPP/Chl.a）的最大值和最小值均分别出现在水下0.5 m和3.0 m处.经VPGM估算,程海全湖的初级生产力（PP_eu）年均值为6.54×10³±0.30×10³ mg C/（m²·d）（2.74×10³~18.62×10³ mg C/（m²·d））.PP_eu的时空变化方面,春夏季是PP_eu快速上升的时节,秋冬季PP_eu的月变化则呈波动状态,春夏季与秋冬季PP_eu无显著性差异;PP_eu整体空间异质性较弱,仅在降水最为充沛的7、8月表现出南北向的异质性,这与降水条件和流域营养盐输入的空间异质性有关.回归分析发现,虽然程海PP_eu的主要影响因子具有季节异质性,但不论春夏季、秋冬季还是全年,浮游植物生物量均是重要的影响因子,水温亦是春夏季的重要影响因子.     

亚热带河口区对虾养殖池塘浮游植物初级生产力变化

浮游植物初级生产力是评估水产养殖系统结构与功能的基础环节,对渔业资源的开发与管理具有重要意义.于2018年5-10月,采用黑白瓶法对闽江河口区的3个南美白对虾养殖塘(Pond Ⅰ、Pond Ⅱ和Pond Ⅲ)水体浮游植物初级生产力进行了原位监测,初步研究了初级生产力在池塘间的差异性及其时间变化特征.结果显示,养殖期间养...     

Temporal-spatial variations of euphotic depth of typical lake regions in Lake Taihu and its ecological environmental significance

Euphotic depth can be defined as the portion of wa- ter column that supports the net primary productivity. Its lower end is the critical depth, namely, the depth measured when the daily net primary productivity is zero[1]. In the ecosystems of oceans, lakes and rivers, phytoplankton live in the euphotic depth and euphotic depth is usually taken as the lower boundary, when studying the primary productivity and biomass of phytoplankton; therefore the corresponding depth is sometimes called the t…     

太湖浮游植物群落的有机碳生产及其影响因子分析

2007年1-12月对中国科学院太湖湖泊生态系统站栈桥附近进行了每月1次以及太湖4个典型湖区每季度1次的有机碳生产实验,分析了太湖浮游植物群落的有机碳生产情况及其影响因子.结果表明,浮游植物有机碳生产与光照、温度以及浮游植物的群落组成有着密切的关系.舂、夏季浮游植物光合效率比秋、冬季高,空间上蓝藻占优势的湖区较高,水草区较低.     

海洋水色遥感产品在青海湖鱼产潜力估算中的应用

鱼产潜力可为渔业资源保护和管理提供科技支撑,传统的鱼产潜力估算方法在大型湖泊中往往成本高、采样率低、时效差.本研究基于2018—2020年非冰封期(5—10月)在青海湖的实测数据,通过提取和校对海洋水色遥感MODIS卫星数据反演产品(1 km分辨率)并结合垂向归纳模型(VGPM)构建了青海湖浮游植物初级生产力及鱼产潜力估算模型,估算的浮游植物初级生产力与实测值对比的平均相对误差小于25%.利用该模型估算2018—2020年非冰封期青海湖基于浮游植物初级生产力的鱼产潜力并分析其时空分布规律,结果显示青海湖鱼产潜力在5—10月呈现先增加后减少的季节波动规律,最大值出现在夏季(7—8月);空间分布上呈现湖心小,岸边及靠近入湖支流河口区域大的分布状态,全湖总鱼产潜力月均变化范围为2.5万~17.6万t.鱼产潜力的时空分布规律主要受气温、外源营养物质、裸鲤摄食等影响.研究表明青海湖非冰封期的鱼类资源承载力年累计值可达45.8万t,明显高于现有裸鲤资源的现存量和历史产量高峰值,表明青海湖仍然具备很大的鱼类资源承载力与增殖空间.本研究为同类型的大型高原湖泊基于卫星遥感的高效长期鱼产潜力监测估算提供了范例,为青海湖“封湖育鱼”政策制定和增殖放流保护决策提供参考.     

太湖长刺溞对浮游植物摄食的生态学研究

实验用食物浓度差减法研究了太湖长刺潘(Daphnia longispina)对浮游植物的摄食率及影响因素.在食物为原位湖水中的浮游植物,温度为20℃,光照为2.98×103 lux(光暗比12:12)条件下,测得长刺潘对水柱中浮游植物的摄食率为0.0011-0.0245μg/(ind·h).长刺溞摄食率随其种群密度增大而先增后降,呈良好抛物线分布(R2为0.8836).长刺溞摄食率随食物浓度的增加而增大,呈良好的线性关系(R2=0.8586).长刺溞在黑暗条件下的摄食率高于光照条件下(P<0.05,t检验).长刺溞可有选择性地摄食栅列藻和小环藻等,选择指数分别为0.5425、0.5079,而对丝藻的选择指数为-0.7039.     

太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系

2012年3月至2013年2月逐月对太湖水体叶绿素a含量、主要环境因子及不同门类浮游植物密度进行测定,分析太湖叶绿素a含量和不同门类浮游植物密度的时空分布特征,探讨太湖叶绿素a含量和环境因子与不同门类浮游植物密度之间的相关关系并建立逐步回归方程.结果表明:太湖叶绿素a含量全年平均值为22.33±37.65 mg/m³,变幅为0.48~347.85 mg/m³;叶绿素a含量随季节变化明显,夏季最高、秋冬季次之、春季最低;在空间分布上,太湖北部和西北部最高,东部和南部最低.蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,均在10月份达到最大值,黄藻门、金藻门和裸藻门密度的变化趋势呈"V"型,在春、冬两季出现较大值;不同门类浮游植物密度基本在西北区出现最大值.全湖叶绿素a含量的显著影响因子有总有机碳、亚硝态氮、溶解氧、pH、水温和磷酸盐;lg(Y_Chl.a)与lg(X_TN)呈显著负相关,与lg(X_TP)呈极显著正相关,与lg(X_N/P)呈极显著负相关.太湖叶绿素a含量与蓝藻门、隐藻门、裸藻门与甲藻门密度有显著相关关系.     

太湖浮游植物细胞裂解速率的酯酶活性法初步研究

本研究从2009年8月至2010年10月,每月采集太湖3个不同富营养化湖区水样,运用酯酶活性法,测定了颗粒态酯酶、溶解性酯酶活性以及酯酶衰变周期,估算了太湖浮游植物细胞裂解速率.研究结果表明,太湖颗粒态酯酶活性为0.58～35.15 nmol FDA/(L.h),溶解性酯酶活性为0.55～7.59 nmol FDA/(L.h),酯酶衰变周期为7～75 h,细胞裂解速率为0.02～0.77 d-1,三个采样点细胞裂解速率没有显著差异.颗粒态酯酶活性与叶绿素a浓度之间具有显著的线性关系,说明运用酯酶活性法估算太湖浮游植物细胞裂解速率是可行.此外,叶绿素a浓度与温度变化趋势基本一致,梅梁湾和湖心叶绿素a浓度具有显著差异.贡湖湾叶绿素a浓度与细胞裂解速率之间具有显著的反比例关系,说明细胞裂解速率也是影响太湖藻类生物量的重要因素.