青岛海域漂浮浒苔光合生理特性及藻体状态等级评价研究

研究了黄海青岛海区漂浮绿潮藻浒苔（Ulva prolifera）的光合生理特性并进行状态等级评价,为今后黄海绿潮暴发趋势预警预测和生长潜力评估奠定基础。首先根据藻体状态对应其最大光量子产量（Fv/Fm）的差异,初步将藻体分为4个等级：Ⅰ级健康藻体,藻体呈绿色（G）,Fv/Fm为0.70~0.75;Ⅱ级亚健康藻体,藻体呈黄绿色（GY）,Fv/Fm为0.60~0.69; Ⅲ级半健康藻体,藻体呈黄色（Y）,Fv/Fm为0.41~0.59;Ⅳ级衰老藻体,藻体呈白色（W）,Fv/Fm为0~0.40。对2011年青岛近岸海域的漂浮浒苔藻体状态等级进行测定和评价,发现各采样点藻体处于以下3个不同等级：Ⅱ级亚健康藻体,其Fv/Fm最高仅0.68,总叶绿素含量为（0.608±0.032） mg/g;Ⅲ级半健康藻体,其Fv/Fm最高为0.57,总叶绿素含量为（0.226±0.031）mg/g;Ⅳ级衰老藻体,其Fv/Fm最高仅为0.29,总叶绿素含量为（0.088±0.029） mg/g。其中,QD1、QD2、QD3主要以Ⅲ级（51.34%~71.37%）和Ⅳ级藻体（17.84%~28.08%）为主;而QD4、QD5、QD6主要以Ⅲ级藻体为主（95.13%以上）。表明漂入青岛海域绿潮藻浒苔大部分状态较差,不能健康存活。另发现浒苔藻体叶绿素含量高低与光合活性呈正相关（F=25.106,R=0.782,P〈0.01）,为探索两者耦合关系以及今后完善藻体状态评价体系提供依据。     

黄海海域漂浮浒苔的生理特性

研究温度、盐度、光强等重要环境因子对黄海海域漂浮浒苔PSⅡ活性(有效光化学效率ΔF/Fm’,Yield;最大光化学效率Fv/Fm)和光合放氧速率的影响。对藻体的光合生理活性而言,20~30℃是最适范围,25℃下PSⅡ活性和光合放氧速率都较平稳;在高温(35℃)下培养时,漂浮浒苔很敏感,不能正常生长。当盐度为0时,藻体的PSⅡ活性和光合放氧速率均大幅下降,转入正常盐度3%后,藻体的PSⅡ活性都有所回升;大多数样品对本试验的高盐度(4%)都有较好的耐受性。在试验光强范围内,漂浮浒苔PSⅡ活性在400μmol/(m2·s)下的降幅较大,而160μmol/(m2·s)下的活性较强且较平稳;光合放氧速率表现出随培养光强增大而增大的趋势。     

绿潮漂浮浒苔繁殖特性的研究

我国黄海海域连续3年爆发大规模的绿潮,漂浮的绿藻在短短几个月之内生物量迅速增长,海域覆盖面积呈倍数扩增。选取漂浮绿藻中的优势种浒苔（Ulva prolifera）作为研究材料,对其繁殖特性进行研究。结果表明,每平方厘米藻体能够产生大约5.35×10⁶个游孢子或1.07×10⁷个配子;在繁殖高峰的5-8月间,一株成熟藻体25%左右的部分能够放散生殖细胞,产生约1.15×10⁷个游孢子或2.31×10⁷个配子。漂浮浒苔在此期间主要以单性生殖和无性生殖为主要繁殖方式,其中以单性生殖最为常见。其配子具有明显的正趋光性,合子具有负趋光性。漂浮浒苔的游孢子、配子或配子结合形成的合子均能发育成一株新的藻体。漂浮浒苔强大的繁殖能力是导致其生物量快速增长而引起绿潮爆发的主要原因之一。     

黄海绿潮漂浮浒苔对高光强胁迫生态适应机制研究

研究了绿潮暴发过程漂浮浒苔藻体独特悬挂分枝现象,及其对高光强逆境胁迫的生理生态适应性。2012-2014年连续3年跟踪监测黄海绿潮漂浮浒苔漂移过程,发现海面漂浮藻体多为气囊主枝,因受高光强胁迫大部分逐渐变白死亡,而水下悬挂分枝藻体可以躲避高光强逆境胁迫生存下来。进一步对青岛海域漂浮浒苔气囊主枝与悬挂分枝进行叶绿素荧光参数及显微细胞结构观察,结果显示海面漂浮藻体气囊主枝多呈白绿色,F_v/F_m平均约为0.29,叶绿素含量约为0.32 mg/g,细胞质多数发生偏移或萎缩变色,且部分细胞形成生殖细胞囊或已放散出生殖细胞;而悬挂分枝多呈绿色且F_v/F_m较高平均为0.6,叶绿素含量高达0.87mg/g,细胞质充实,仅少部分细胞萎缩。将气囊主枝与悬挂分枝放置于室内25℃、80μmol/(m2·s)条件下培养1周,发现气囊主枝的细胞均已形成繁殖细胞囊或已放散成空细胞,而悬挂分枝培养后则保持健康生长。该研究为进一步阐释黄海绿潮暴发机制提供了基础资料。     

江苏海域浒苔时空分布特征及对海洋环境的影响

绿潮作为一种新型生态灾害自2007年以来在江苏沿岸海域频繁发生,对江苏海洋生态环境造成影响。基于2014年MODIS数据,分析获得江苏绿潮发生时间、面积、影响范围及漂移路径。结果表明:绿潮最早发生于四月下旬,浒苔在2014年5月生长增殖速度最快,覆盖面积达到全年最大值。2014年6月至7月绿潮进入爆发期,8月逐渐衰退,9月中旬在遥感影像上趋于消亡并处于相对稳定状态。浒苔无毒并具有一定营养价值,但绿潮爆发改变海洋原有生态环境,造成生态系统紊乱,对海洋渔业生产造成影响。浒苔堆积氧化变质亦对生态环境造成污染进而发生次生灾害。开展浒苔无害化处理及资源化利用是解决浒苔爆发引发一系列环境问题的有效途径。     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

浒苔和条浒苔生长及其氨氮吸收动力学特征研究

研究了浒苔(Enteromorpha prolifera)和条浒苔(Enteromorpha clathrata)在室内条件下的生长及其氨氮吸收动力学特征。结果表明:浒苔和条浒苔藻体体重日生长率分别为17.30%和16.82%;浒苔和条浒苔藻体幼苗在温度25℃和光照140μmol/(m2.s)的条件下达到最大体长日生长率,分别为78.9%和82.1%。在1~10 g/L密度范围内,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随密度和时间的增加而增加,当藻体密度为10 g/L时,NH4+-N浓度分别下降了86.43%和84.13%。两种浒苔对NH4+-N吸收速率与介质中NH4+-N浓度呈显著的线性关系,在NH4+-N浓度为400μmol/L时,30 min后浒苔和条浒苔的吸收速率分别为421和409μmol/(gDW.h),说明两种浒苔吸收氨氮的方式以被动扩散为主。在400μmol/L的起始浓度下,浒苔和条浒苔对NH4+-N的吸收速率随时间变化呈现3个不同阶段:在75 min内呈快速吸收阶段,75~185 min为内部NH4+-N控制的吸收阶段,250 min后为外界NH4+-N浓度控制的吸收阶段;在700 min后,...     

环境因子对黄海浒苔发展的影响

2008—2012年,我国黄海沿岸连续5年发生以浒苔为优势种的绿潮灾害,对沿岸生态环境和社会经济造成很大影响。5年中,浒苔绿潮暴发的最大覆盖面积和出现时间等特征又有所不同,2009年浒苔绿潮覆盖面积最大,2012年最小。本文主要分析了海温、光照及其他环境因子对这5年中浒苔暴发的影响,利用近5年的海温、降水及光照资料建立浒苔发生年份的生长适宜度,并得到了相关性较高的适宜度模型。     

围隔海域水质评价及底栖曲浒苔对水质修复能力评估研究

于2015年1—12月对杭州湾北部沿岸碧海金沙围隔海域水环境质量进行每月一次的跟踪监测,进行围隔海域水质分析评价,通过调查底栖浒苔群落的种类组成及其生物量,评估其对围隔海域水质的修复能力。根据富营养化状态指数(E)表明,2015年该围隔海域1—9月份属于高富营养化状态,10—12月份属于富营养化状态,其中溶解无机氮(DIN)全年平均为(0.91±0.11)mg/L,属劣Ⅳ类海水水质标准;溶解无机磷(DIP)全年平均为(0.031±0.005)mg/L,属Ⅲ类海水水质标准;根据有机污染指数(A)显示,2015年该围隔海域2—7月份开始受到有机污染,8月、9月和12月属于轻度有机污染,10月和11月属于中度有机污染。底栖浒苔类的优势种为曲浒苔(Ulva flexuosa),占底栖藻场总生物量的97.3%。2015年3月至12月碧海金沙围隔海域底栖曲浒苔全年总生物量净增长量为1 497.3 t,实验测得曲浒苔组织内总氮(TN)和总磷(TP)平均含量分别为3.50%±0.02%和0.13%±0.01%(干重),全年吸收水体中氮和磷量分别为(4 354.90±46.78)kg和(161.75±1.74)kg。分析表明,碧海金沙围隔海域天然曲浒苔种群通过同化养殖水体中氮磷,具备一定的水质修复能力,但尚未平衡由水产养殖活动造成的营养负荷。因此,在近岸海水养殖海域,除需进行底栖海藻场的构建外,还需要调整养殖结构,如增加大型海藻栽培以建立多营养层次的综合养殖模式(IMTA),实现近岸海水养殖产业的可持续发展。     

黄海绿潮暴发前江苏紫菜养殖海域绿藻显微繁殖体分布特征

对2012年12月至2013年4月黄海绿潮暴发前江苏紫菜养殖海域绿藻显微繁殖时空分布特征进行了研究。结果表明,在每月的调查中,调查海域绿藻显微繁殖体密度高值区均集中在如东近岸紫菜养殖海域。调查海域绿藻显微繁殖体数量在时间分布上呈逐渐升高的趋势。2012年12月至2013年4月调查海域平均绿藻显微繁殖体数量分别为56、71、471、550和1 049 ind/L。应用ITS序列与5S rDNA间隔序列分析并构建系统发育树发现,江苏紫菜养殖海域绿藻显微繁殖体种类组成为浒苔(Ulva prolifera)和曲浒苔(Ulva flexuosa)。通过对调查海域绿藻显微繁殖体种类构成比例分析发现,在绿潮暴发前2-4月,黄海绿潮优势种浒苔显微繁殖体成为江苏紫菜养殖海域的优势种。大量绿藻显微繁殖体可以在春末海区温度回升时期迅速萌发,因此推测江苏紫菜养殖海域存在的大量绿藻显微繁殖体为黄海绿潮的暴发提供了种子库。     

南黄海绿潮暴发早期与末期显微繁殖体分布及种类组成研究

调查了2012年4月、8月和2013年4月、8月两年4个时期的南黄海绿潮藻显微繁殖体分布与种类组成。研究绿潮暴发早期(4月份),南黄海已有显微繁殖体广泛分布,高值区主要分布于如东、大丰近岸海域,2012年4月大丰海域密度最高可达1 312ind/L,2013年4月如东海域密度达到884 ind/L;黄海绿潮暴发末期(8月份),高值区随大面积绿潮藻向北转移,随着如东和大丰海区漂浮绿潮藻消失,显微繁殖体的数量降低至较低水平,2012年和2013年8月密度范围分别为0~38 ind/L和0~28 ind/L。2012年和2013年4月显微繁殖体由曲浒苔(Ulva flexuosa)、浒苔(Ulva prolifera)和缘管浒苔(Ulva linza)组成,8月由曲浒苔(Ulva flexuosa)和浒苔(Ulva prolifera)组成。4月份显微繁殖体在如东、大丰海区高密度分布表明绿潮发生前期南黄海绿潮藻种质库的存在,大量显微繁殖体可以在春末海区温度回升时期迅速萌发,成为早期绿潮形成的贡献者之一。     

QuickBird卫星遥感数据在村屯规划中的应用

以望奎县通江镇正兰头村社会主义新农村建设总体规划为例,通过利用高分辨率卫星数据(QuickBird 0.61m)为数据源,采用人工目视解译与实地调绘相结合的方法调查土地利用现状,并进行村屯总体规划设计,及其QuickBird卫星数据在村屯规划应用中的精度验证.该研究方法可应用于城市规划、地形图更新等方面.     

遥感技术在植物氮营养诊断和推荐施肥中的应用之研究进展

通过对遥感技术在作物氮营养诊断方面的研究与最新进展进行了综述,系统评价了高光谱遥感技术、可见光数字图像技术和卫星遥感技术在作物氮营养诊断与氮肥推荐方面的原理、优缺点以及目前的研究现状。认为遥感技术在作物氮营养诊断方面仍然存在技术复杂与设备昂贵等方面的问题,但随着技术的发展,遥感技术在未来精确养分管理方面有广阔的应用前景。     

基于改进BP神经网络的多分辨率遥感图像分类及对比分析

在遥感图像分类的研究中,传统的分类方法对“同物异谱”、“异物同谱”现象识别能力较差。此外,常用的BP神经网络分类存在时间长、易陷入局部极小等不足。将BP网络中的激励函数添加偏置参数、学习率进行自适应调整,并与最大似然、BP神经网络分类比较,结果表明改进的BP神经网络分类精度为89.69%,比最大似然提高了15.35%,比BP神经网络提高了23.81%。另一方面,基于改进的BP神经网络分类,对分辨率为16 m的高分一号卫星(GF-1)图像和分辨率为5.8 m的资源三号卫星(ZY-3)图像进行分类比较,并以ZY-3分类图作为检验图像,GF-1图像的分类精度达到了88.02%,各类地物的用户精度和制图精度在70%～99%之间,说明成本较低、宽幅较广的GF-1图像在地物信息获取方面可基本实现ZY-3卫星图像效果,为遥感图像地物信息提取提供了一定的参考。     

遥感技术在土地沙化监测中的应用

利用SPOT5卫星遥感影像,采用遥感数据处理技术,对漳浦县沿海沙化土地进行遥感目视解译.通过对沙化监测分类体系的研究,建立沙化监测的遥感目视解译分类系统和目视解译标志,并进行目视判读.通过目视解译结果和实地检验,验证研究成果的正确性,为福建省沿海土地沙化监测提供了遥感目视解译方法.     

气象卫星遥感监测在森林防火中的应用

利用NOAA极轨卫星AVHRR第3通道资料,结合地面森林分布状况及当时天气条件能有效监测森林火灾,并通过AVHRR3,4通道辐射温度的差异计算森林火灾面积,监测面积与实测面积吻合。在监测实例分析的基础上提出江西省全年均应为森林防火期。     

基于RS与GIS技术的福建省森林火灾监测研究

针对南方丘陵山区森林火灾发生的特点,研究利用极轨气象卫星遥感资料实时监测福建省林火的技术方法 通过计算机对卫星资料的自动处理和林火监测阈值的人工调整,能够快速准确地对林火进行识别 将林火监测信息与地理信息进行有机地结合,做到林火地理定位精确到乡镇级 在2003年夏季福建异常林火高发期的监测应用中,林火灾情监测准确率达80%,取得显著的效果     

遥感技术在新疆决策服务中的应用

新疆地域广、地形复杂、生态系统类型多,气候干旱少雨,为卫星遥感监测分析应用提供了得天独厚的基础条件。多年来,根据决策服务需求,不断地改进卫星遥感监测模型,细化监测产品,为新疆的决策服务提供了有力的技术支持。在服务产品中应用积雪、洪水、火情等卫星遥感监测结果,使新疆气象局的决策服务产品从内容到表达形式等都更为丰富,在自治区凸显了气象部门高新技术行业特色。在重大气象服务中,收到了良好的社会效益。     

基于NOAA/AVHRR卫星数据的淮北地区干旱监测

基于2001—2006年极轨气象卫星遥感影像资料和农业气象观测站的旬土壤墒情资料,同时根据安徽省淮北地区干旱特点,利用距平植被指数与20cm土壤墒情建立了干旱监测模型,分别为y春=0.221x 54.375,y冬=0.4474x 81.447;各指数值反演土壤墒情分布,对模型进行统计检验,结果表明春季和冬季距平植被指数通过显著性检验。     

遥感在城镇绿化植物三维绿色生物量和生态环境效应估算中的应用

以福州市绿化植物为研究对象,探索从大比例尺遥感图像中提取绿化植物的平面量,在遥感和计算机等技术支持下进行城市绿化植物三维绿色生物量和生态环境效应的估算.结果表明该研究的理论与技术方法切实可行,可用于我国城镇绿化三维绿色生物量和生态环境效应的估算、分析与评价.