Terra/MODIS时间序列数据在湖泊水域面积动态监测中的应用研究——以洞庭湖地区为例

论文利用2005年Terra/MODIS卫星8天合成的250m地表反射率数据（MODIS Terra Surface Reflectance 8-Day L3 Global 250 m: MOD09Q1）构建的时间序列数据集,通过计算NDVI指数,结合典型地物的谱间特征,并借助SRTM数字高程数据,采用多源信息提取的方法对洞庭湖地区2005年水域面积变化进行了动态监测。结合Terra/MODIS数据特点,提出了全年最大淹没时间指数的概念,并通过对该指数的构建,完成了对洞庭湖地区重点水域淹没风险评价。结果表明：①文中提出的基于Terra/MODIS MOD09Q1数据的多源信息水体提取方法,通过更高空间分辨率ENVISAT/ASAR数据以及水文测站水位数据的检验表明,是切实可行的;②2005年洞庭湖地区水域面积变化特征总体表现为,在11~4月份期间较小,而在5~10月份期间较大。其中,4月份最小,9月份最大,两者相差了几乎1.5倍,受地区季节性降雨的年内分布规律及长江主汛期的影响显著;③通过全年最大淹没时间指数的计算发现,占研究区总面积84.13%的年内持久陆地和持久水域区域,基本上没有防洪压力,而剩余的15.87%的年内变化水域,由于潜在淹没风险的存在,则需要抗洪防险部门进行重点防控;④文中有关多源信息水面提取方法的实现以及全年最大淹没时间指数概念的提出,为今后更深入地探讨三峡工程建成运营对洞庭湖地区水域变化以及江湖关系的影响奠定基础。     

南海水域不同深度非光合微生物的固碳潜能及其对不同电子供体的响应

通过对南海水域多个区域不同深度的海水分别以H2、Na2S2O3、Na NO2为电子供体经过一定时间的驯化培养后,测定其中非光合微生物的固碳潜力,并统计南海水域不同深度非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜力的差异性,最后结合不同深度海水的主要固碳基因丰度差异,分析南海水域不同深度海洋非光合微生物在不同电子供体条件下固碳潜能差异的原因.结果发现以Na NO2为电子供体时,海洋非光合微生物固碳能力普遍较低,各深度之间没有显著差异;以H2为电子供体时,表层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于深层海水中的;而以Na2S2O3为电子供体时,深层海水中的非光合微生物的固碳潜力显著高于表层海水中的.基因分析结果表明,固碳基因cbb L在表层海水中的丰度高于深层海水,而cbb M基因在深层海水中的丰度高于表层海水.硫细菌大多以拥有cbb M基因为主,而氢细菌大多以拥有cbb L基因为主.因此不同海洋深度非光合微生物对不同电子供体响应的差异性可能和优势菌群结构的差异有关.海洋表层和深层溶解氧、无机碳含量的差异是导致菌群结构差异,乃至固碳潜力差异的重要原因.     

基塘水产养殖对水域氮磷的影响

基塘系统是一种相对封闭的人工生态系统，其鱼塘子系统中的营养盐－氮、磷既是鱼类生长的必需元素，又是水体中的限制性元素。氮、磷的变化受塘中水生生物活动（如光合作用、呼吸、排泄）、鱼类粪便、饲料投加、底泥等的影响，文中对基塘中氮磷的变化及影响因子进行探讨。     

夏季东海和南黄海一氧化碳的浓度分布、海-气通量和微生物消耗研究

于2013年7月对东海和南黄海海水中CO的浓度分布、时空变化、海-气通量和表层海水中CO微生物消耗进行了研究.夏季东海和南黄海大气中CO的体积分数范围为68×10-9~448×10-9,平均值为117×10-9(SD=68×10-9,n=36),呈现出近岸高、远海低的特点.夏季东海和南黄海表层海水中CO的浓度范围为0.23~7.10 nmol·L-1,平均值为2.49 nmol·L-1(SD=2.11,n=36),CO的浓度受太阳辐射影响明显;不同站位CO浓度的垂直分布特征基本相同,CO浓度最大值一般出现在表层,随深度增加CO浓度迅速减小.夏季东海和南黄海海水中CO浓度具有明显的周日变化,最大值是最小值的6~40倍.各层最大值基本出现在中午,最小值基本上出现在凌晨前后.CO明显的周日变化特征进一步证明海水中CO主要由光化学产生.调查期间东海和南黄海表层海水中CO相比大气处于过饱和状态,过饱和系数变化范围为1.99~99.18,平均值为29.36(SD=24.42,n=29),表明调查海域是大气中CO的源.调查期间CO的海-气通量变化范围为0.37~44.84μmol·(m2·d)-1,平均值为12.73μmol·(m2·d)-1(SD=11.40,n=29).调查海域CO的微生物消耗培养实验中,CO的浓度随时间增长呈指数降低,消耗过程符合一级反应的特点,微生物消耗速率常数KCO范围为0.12~1.45 h-1,平均值为0.47 h-1(SD=0.55,n=5),微生物消耗速率与盐度之间有一定的相关性.     

福建软质海崖蚀退机理及过程分析——以平潭岛东北海岸为例

通过对福建平潭岛东部岸段软质海崖为期两年的监测,结合历史岸线变化,分析了不同时期的海崖后退变化差异和原因,初步探讨了后退量与影响因素之间关系,得出以下结论:(1)近50 a来研究区海岸蚀退速率呈增大趋势,海平面上升与海崖蚀退率增大之间存在对应关系。(2)软质海崖侵蚀的主要外部影响因素为降水和海洋动力作用,内部因素为海崖抗蚀能力较弱。(3)软质海崖蚀退并非匀速过程,强降水和风暴潮等极端气候作用时期是海崖蚀退最强烈的阶段,侵蚀影响因素的变化也造成蚀退量的差异。(4)软质海崖的蚀退是冲刷、滑坡以及搬运共同作用的结果,海崖蚀退过程可以归结为稳定期,作用期,滑坡期和搬运期4个阶段。     

营养盐因子对海膜N、P吸收的影响

分别设置了6个N、P浓度梯度,研究海膜对单因子营养盐的吸收作用;采用均匀设计方法,研究N、P营养盐浓度及其交互作用对海膜N、P吸收的影响。试验结果表明:在适宜的范围内,海膜对N、P营养盐的吸收均随着营养盐浓度的升高而增加;NO×NH交互作用影响海膜对TN、NO3-N、NH4-N的吸收;NO×P交互作用影响海膜对NO3-N的吸收;NH×P影响海膜对NH4-N和PO4-P的吸收。     

1998～2003年卫星反演的中国陆架海叶绿素a浓度变化分析

利用1998~2003年SeaWiFS反演计算出的叶绿素a浓度数据,对中国陆架海叶绿素a浓度分布的规律和机理进行了分析探讨。结果表明,不同海区叶绿素a的浓度在各年间基本呈周期变化,每年随季节不同而变化。SeaWiFS反演的叶绿素a浓度分布情况与前人现场调查的结果较为一致,更为直观地揭示了中国陆架海的水文物理特征。遥感方法作为海洋科学研究的重要手段,更具应用前景。     

崇明东滩海三棱藨草生物硅分布及季节变化

利用Na2CO3连续提取法,分析了崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)体内生物硅(BSi)含量与分布特征.结果表明,BSi在海三棱藨草体内的分布存在明显的季节变化差异,在生物体中连续积累是BSi的一个主要特征.地上部分BSi含量变化范围为0.26% ~ 0.93%,地下部分为0.31% ~ 0.92%,果实中则为0.24% ~0.43%.地上部分含量明显高于其他部分,说明BSi主要沉积在蒸发强烈的叶片中,植株个体生长阶段是决定地上部分BSi含量的主要因素.统计分析显示,根际沉积物BSi和植物各器官BSi相关性均显著,说明海三棱藨草依从主动吸硅机制,从根际沉积物获取所需的Si.地上、地下部分BSi含量与有机氮(ON)、C/N、土壤温度、植株高度也存在明显的相关性.     

辽东湾湿地重金属污染及潜在生态风险评价

对辽东湾湿地采集的 1 6处水和 2 0处沉积物样品进行镉、铅、铜和锌含量分析 ,并用Haknson生态风险指数法对其污染程度进行潜在生态风险评价。结果表明 ,大凌河口、辽河口处污染程度和潜在生态风险略高 ,双台子河口及小凌河口等处污染程度及潜在生态风险较低。从总的污染程度看 ,各污染物对生态风险影响程度从大到小的顺序为 :Cd>Pb、Cu >Zn。     

南海海域重要养殖水域牡蛎体中的腹泻性贝类毒素

对2006年和2007年南海海域23个重要养殖水域牡蛎体中腹泻性贝类毒素(DSP)进行了调查,结果表明:甲子港、唐家湾、镇海湾、安埔港、防城港、八所港和榆林港等7个水域牡蛎体DSP毒性呈阳性结果,占调查水域的30.4%,其DSP值均为0.05MU/g.2006年牡蛎体DSP检出率为8.7%(n=23),2007年为21.7%(n=23).调查期间,牡蛎体DSP检出值0.05MU/g已达到了FDA(美国食品药物管理局)、日本、加拿大、澳大利亚、新西兰、朝鲜等6个国家食用贝类标准警戒限量水平,和超出了我国<无公害食品水产品中有毒有害物质的限量>规定贝类DSP不得检出标准,表明了近期南海海域某些养殖水域的牡蛎已经受到了DSP毒化的威胁.