發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 03:58

　　海藻場(chǎng)作為近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其生態(tài)功能對(duì)近岸海洋生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)起到了重要作用。近年來,海藻場(chǎng)生態(tài)研究一直受到國際上從事海洋研究學(xué)者的關(guān)注。海藻場(chǎng)規(guī)模調(diào)查是相關(guān)科學(xué)研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),當(dāng)前,其調(diào)查方法主要有潛水調(diào)查法、聲學(xué)探測(cè)法、遙感影像法等,其中水聲學(xué)調(diào)查方法可以通過量化的方式較為直觀地呈現(xiàn)海藻場(chǎng)規(guī)模。為提高水聲學(xué)調(diào)查評(píng)估海藻場(chǎng)規(guī)模的準(zhǔn)確性,在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)水池控制條件下,通過聲學(xué)測(cè)掃以及水下實(shí)測(cè)的方式,首次對(duì)海藻（銅藻）株高、生長水深及覆蓋度三個(gè)海藻場(chǎng)規(guī)模特征值所涉及的水聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證研究,得到最佳的實(shí)測(cè)聲學(xué)參數(shù)閾值�；谏鲜鲵�(yàn)證結(jié)果,本研究于2018年6月至7月,采用美國BioSonics MX數(shù)字回聲探測(cè)儀分別對(duì)馬鞍列島嵊山、壁下、綠華、三橫、花鳥、枸杞六個(gè)島嶼進(jìn)行了水聲學(xué)繞島掃航調(diào)查,同時(shí)結(jié)合潛水采樣生物學(xué)統(tǒng)計(jì),探明了海藻資源種類組成,評(píng)估了馬鞍列島六個(gè)島嶼周邊海域潮下帶及部分潮間帶海藻場(chǎng)的覆蓋度、冠層高度及其資源量。此外,以枸杞島為例,結(jié)合不同年份中藻類生長繁盛的夏季（5～7月）的聲學(xué)測(cè)掃調(diào)查結(jié)果,通過量化的方式較為直觀地將海藻場(chǎng)的規(guī)模體現(xiàn)出來,從大的時(shí)間尺度上來評(píng)... 

【文章來源】：上海海洋大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文11Beamangle距離分辨率/cmRangeresolution1.7深度范圍/mDepthrange0-100運(yùn)行條件/℃Operatingcondition0-50利用不銹鋼支架將換能器垂直向下置于水池水面下方，在垂直方向上通過拉伸換能器支架的方式實(shí)現(xiàn)儀器探測(cè)深度的改變�；芈曁綔y(cè)儀探測(cè)深度為換能器表面至池底的距離，儀器運(yùn)行時(shí)有一定的自身吃水，測(cè)量前手動(dòng)輸入吃水深度值進(jìn)行儀器自校，以消除其影響。本研究共設(shè)置1m、1.5m、2m、2.5m和3m共5個(gè)水深梯度組，其實(shí)際水深由潛水員下潛測(cè)量，各水深組分別利用回聲探測(cè)儀對(duì)池底進(jìn)行靜止探測(cè)，收集探測(cè)深度聲學(xué)數(shù)據(jù)。銅藻株高：實(shí)驗(yàn)用銅藻采集于浙江嵊泗枸杞島海藻場(chǎng)，篩選出50株，根據(jù)株高劃分為0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm和80～100cm共5組，每組10株。各個(gè)藻體通過線繩與浮球、不銹鋼法蘭螺母相連，如圖2-1所示。借助潛水手段將其按2株、4株、6株、8株、10株分別直立放置于3m深池底的對(duì)應(yīng)圓形探測(cè)樣方框（面積S≈0.15m2）內(nèi)。待藻體靜置后，于水下測(cè)量藻體組的實(shí)際株高，并對(duì)其進(jìn)行靜止探測(cè)，獲取有關(guān)株高的聲學(xué)數(shù)據(jù)。圖2-1單株實(shí)驗(yàn)藻體設(shè)置示意圖Fig.2-1Schematicdiagramofindividualexperimentalalgae海藻覆蓋度：通過潛水員下潛的方式在池底將相同株數(shù)藻體等距放置，模擬斑塊化分布程度較小的海藻群。將換能器固定于拖曳機(jī)車上，同樣通過拉伸換能器支架的方式設(shè)置2m、2.5m和3m共3個(gè)水深梯度組，令拖曳機(jī)車分別以不同

上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文12的速度攜帶換能器進(jìn)行勻速移動(dòng)探測(cè)，探究儀器探測(cè)得到的海藻覆蓋度與搭載回聲探測(cè)儀的載體行進(jìn)速度之間的關(guān)系。計(jì)算有關(guān)藻體覆蓋度的聲學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)輸出報(bào)告以每2s兩個(gè)連續(xù)DGPS值之間的10pings作為一個(gè)計(jì)算周期。如圖2-2所示，計(jì)算周期中有藻的ping數(shù)（黃色探測(cè)區(qū)域數(shù)）占總ping數(shù)（黃色和白色探測(cè)區(qū)域總數(shù)）的百分比即為聲學(xué)探測(cè)得到的海藻覆蓋度。其中，“ping”為聲納脈沖。計(jì)算公式如下：（2）式中：Cn表示n個(gè)計(jì)算周期的整體覆蓋度；Sn表示n個(gè)計(jì)算周期內(nèi)探測(cè)掃過的條帶面積；Si表示第i個(gè)計(jì)算周期內(nèi)探測(cè)得到的海藻覆蓋面積。圖2-2VisualHabitatMX評(píng)估海藻覆蓋度的計(jì)算原理Fig.2-2CalculationprincipleofVisualHabitatMXtoevaluateseaweedcoverage2.1.2聲學(xué)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析使用VisualHabitatMX軟件對(duì)探測(cè)深度、海藻株高以及覆蓋度的聲學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成回聲強(qiáng)度分布圖。在底面和沉水植被探測(cè)中，首先通過上升沿方法（TheRisingEdge）確定拖曳水池的底面界限，待底面深度被確定后，根據(jù)在實(shí)驗(yàn)水池底的藻體樣品設(shè)置沉水植被探測(cè)閾值（PlantDetectionThreshold）、沉水植被探測(cè)高度最小值（PlantDetectionLengthCriterion）以及最大沉水植物深度值（MaximumPlantDepth），得到帶有底面深度線以及植被冠層高度線的回聲強(qiáng)度分布圖（圖2-3）。由于海藻叢生改變了底面的回波特性，因此自動(dòng)生成的勾畫線可能存在一定誤差，可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)來消除。


本文編號(hào)：3132570