利用卫星遥感技术监测赤潮的研究

赤潮灾害的频繁发生，给海洋生态环境和海洋渔业经济造成了严重危害。卫星遥感技术的不断完善，为快速、有效地动态监测赤潮灾害提供了可能，通过卫星图片的校正、合成、分析、解释、判断分析，可以迅速连续地掌握赤潮的发生状况，对于研究防控和治理赤潮灾害有着十分重要的意义，本文就如何利用卫星遥感技术监测赤潮进行了探讨。     

HPLC方法分析表层海水叶绿素a含量

以ODS-2 Spherisorb C18反相HPLC分析柱,流动相A(体积比为80：20的甲醇,pH=7．2的0．5mol／L乙酸氨水溶液,0.01％BHT W：V)、流动相B(87．5：12．5的乙腈：水,0.01％BHT W：V)和流动相C(乙酸乙酯),梯度洗脱,流速为1mL／min,紫外检测波长为436nm,HPLC方法分析辽东湾表层海水中的叶绿素a含量。该方法灵敏度高,检测限为10ng／L。对HPLC、荧光法和分光光度法的叶绿素a分析结果进行了比较。     

海域使用格局卫星遥感监测与评价——以葫芦岛试验区为例

研究了海域使用类型遥感监测的分类系统,探索建立了各类海域使用类型的卫星遥感监测方法。在此基础上,以葫芦岛试验区为例,对该验区海域使用格局进行了卫星遥感监测与评价。结果表明:卫星遥感技术结合地理信息系统技术与全球定位系统技术可以较好地对海域使用空间格局进行监测和评价。葫芦岛试验区海域使用类型以工矿业用海和渔业用海为主,工矿业用海以大斑块的集中用海为主要特征,而渔业用海则以小斑块的分散用海为主。在海域使用空间格局上,葫芦岛区块海域以工矿业用海为主,兴城区块海域以工矿业和渔业用海为主,绥中区块海域则是以渔业用海为主,葫芦岛试验区海域使用空间格局具有明显的空间分异特征。     

强壮前沟藻生消过程中水色组分吸收特性

依据2011-07强壮前沟藻藻种培养实验期间的实测数据,分析了其生消过程中各水色组分的吸收特性。结果表明:在生消过程的始末阶段,以非色素颗粒物和有色可溶性有机物(CDOM)吸收为主,中间阶段,则以浮游植物吸收为主。浮游植物吸收光谱在440nm和675nm存在明显的特征峰;在整个生消周期内先上升后降低,直至消失;非色素颗粒物和CDOM吸收光谱随波长增加均呈指数衰减趋势,前者光谱幅高先增后减,但后者变化无明显规律。各水色组分与叶绿素质量浓度均存在一定的相关关系,无论在生长期或是消亡期,浮游植物、非色素颗粒物吸收系数与叶绿素质量浓度存在正相关关系;但CDOM吸收系数与叶绿素质量浓度在生长期存在正相关关系,而在消亡期变为负相关关系。这可作为改进赤潮水体叶绿素质量浓度遥感算法、有效判别赤潮以及识别赤潮优势藻种等的科学依据。     

盐城候鸟栖息地岸线变化特征及其对候鸟栖息地影响

近年来,黄（渤）海候鸟栖息地侵蚀严重,岸线分布变化迅速,这对海岸带生态与经济带来了挑战。本文基于2013—2022年8期Sentinel-2及Landsat 8多源卫星遥感影像,利用人机交互方法解译提取候鸟栖息地岸线,通过ArcGIS平台数字岸线分析系统（Digital Shoreline Analysis System, DSAS）将岸线数字化,计算得到年际与年内岸线变迁时空分布,并探讨了蚀淤变化的成因及影响。结果表明：2014—2022年候鸟栖息地侵蚀特征由原先的侵蚀范围广但侵蚀速率小,转变为侵蚀范围集中且侵蚀速率大幅增加,侵蚀危害严重加剧。侵蚀集中在春季及夏季。研究区域岸线变迁受到多种因素的综合影响,包括泥沙来源、近岸海流、沿岸地物类型、人工建筑及风暴潮等。明确近年候鸟栖息地重点侵蚀岸段动态变化并分析其成因,对当地海岸带的生态经济保护及管理具有重要意义。     

基于高空间分辨率的红树林卫星遥感监测技术进展

卫星遥感技术是红树林生态系统监测的重要手段。文章系统地总结了红树林的光谱特征,给出了目前应用于红树林生态监测的高空间分辨率卫星包括IRS-P6、SPOT-5、IKONOS、OrbView-3、QuickBird的主要技术参数以及它们在红树林遥感监测中的应用程度,叙述了目视解译法、波段组合法、图像分类法、专家分类法、模糊分类法和面向对象分类法等遥感监测技术方法在红树林的生态参数包括类外区分和类内区分、生物量和健康状况等的遥感提取的应用和精度对比情况。另外,对应用高分辨率卫星遥感资料监测红树林的技术发展趋势进行了讨论。     

基于现场数据的叶绿素荧光量子产量算法研究

自然水体中太阳光激发的叶绿素a荧光的最早观测记录可以追溯到1967年.Tyler et al.发现,在自然水体的反射光谱中685 nm附近存在一个比较明显的反射峰[1],当时解释为由于670nm处的叶绿素吸收而导致的“异常色散”[2].随着Morel et al.[3]和Neville et al.[4]进一步的研究,人们认识到这应该是太阳光激发的叶绿素荧光峰,但这一荧光的量子产量非常低,Gordon估算了它的值在0.002到0.020之间[5].     

我国北方河口湿地植被储碳、固碳功能研究——以辽河三角洲盘锦地区为例

利用2007年7月和10月的CBERS卫星遥感数据,结合地理信息系统(GIS),采用混合分类法,解译分析了辽河三角洲盘锦地区湿地植被的空间分布格局。在湿地植被典型分布区设置4条调查带,共计40个调查样方,通过对采集样品的收割、烘干和称质量处理,测算得到了辽河三角洲主要湿地植被的生物量和净初级生产力,研究了该地区湿地植被的储碳和固碳能力。结果表明:稻田、河口水域和芦苇湿地为辽河三角洲盘锦地区湿地的主要组成类型。该地区植被的总储碳量达7.63×106t,芦苇和水稻是该区域最主要的固碳植被,其碳储量分别占该区域植被总储碳量的45.91%和37.03%;该地区植被的平均固碳量达17.68 t/(hm2.a),是我国陆地植被平均固碳能力的3.59倍、全球植被平均固碳能力的4.31倍;辽河三角洲盘锦地区湿地植被年固碳能力相当于相同面积、同等植被覆盖度条件下的温带落叶阔叶林固碳能力的1.01倍。     

脱镁叶绿素对浮游植物吸收特性的影响

根据2007年6月期间对大连湾的调查数据,分析了脱镁叶绿素对浮游植物吸收特性的影响。由实测数据及相关文献推断出脱镁叶绿素蓝光和红光吸收峰分别位于412和670nm波段,并采用多元线性回归对脱镁叶绿素和叶绿素a的比吸收系数进行研究。结果表明,412nm波段脱镁叶绿素的比吸收系数远大于叶绿素a;440nm波段,叶绿素a的比吸收系数略大于脱镁叶绿素;670、675nm波段,叶绿素a的比吸收系数约为脱镁叶绿素的3倍。随脱镁叶绿素占色素总浓度比例的增大,浮游植物吸收曲线上蓝光吸收峰偏离440nm波段,逐渐向412nm波段靠近,并得到蓝光波段吸收峰的高度由脱镁叶绿素浓度决定,而红光波段吸收峰的高度由叶绿素a浓度决定。色素浓度与吸收系数进行乘幂函数拟合分析表明,412、440nm波段吸收系数与脱镁叶绿素浓度拟合相关性高于叶绿素a,而675nm波段相反。     

赤潮藻类温度生态幅的定量表达模型研究

首先在Moisan的温度和比生长率关系基础上,依据Shelford耐受性定律,建立了赤潮藻类温度生态幅(最适温度、适温范围、耐受范围)的定量表达模型。同时,依据此模型可定量导出赤潮藻类的生物学零度。其次,结合实验培养数据,建立了东海原甲藻比生长率的温度响应模式,并利用研究结果定量得到该藻种的温度生态幅,这与已有的实验研究和现场监测结果有较好的一致性。