浮游生物光学计数器(OPC-1L)精度控制关键问题研究

浮游生物光学计数器（Optical Plankton Counter,OPC）能够在现场和实验室内对浮游动物、鱼卵和其它水生生物进行实时的数量统计和粒径划分,可以有效地替代繁琐的传统人工计数,快速获得丰度和生物量（体积）谱数据。但在实际应用中会存在很多问题,特别是如何进行标定和消除由于操作方法而引起的误差,这些问题的存在与解决,直接影响到观测数据的准确性和可靠性,以及能否利用此仪器进行快速、有效的浮游生物长时间序列监测与分析。本研究中作者针对计数过程中气泡干扰和样品重叠的问题,对进样系统进行了改良,通过大量实验研究了准确率与进样速度、生物形状之间的关系,探讨了如何通过速度控制有效提升准确率。通过改进循环水系统并加装相应的外围设施,使气泡问题得以解决。通过一系列的对比试验发现,控制Dmax（最大测样速度）在11个／s以内,可以使重合率维持在5％以下;控制Dmax在7个／s以内,可以使重合率降低到2％以下。同时发现生物的形状也会影响测量精度。结果表明,无论在何种测样速度下,随着长宽比（L/W）的增加,ESD（Equivalent Spherical Diameter,遮挡相同数量光线的球的直径）均值准确度均出现“V”形变化,先降低后增加,在L／W为4或6时准确度达到最低。本研究中作者有效解决了气泡干扰的问题,根据所确定的参数和目标种群体型相结合,选择合理的进样速度,完全能够达到98％以上的数量准确度和95％的ESD均值准确度。