海藻場作為近岸海洋生態(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,海藻場生態(tài)研究一直受到國際上從事海洋研究學者的關注。海藻場規(guī)模調查是相關科學研究的數據基礎,當前,其調查方法主要有潛水調查法、聲學探測法、遙感影像法等,其中水聲學調查方法可以通過量化的方式較為直觀地呈現海藻場規(guī)模。為提高水聲學調查評估海藻場規(guī)模的準確性,在室內實驗水池控制條件下,通過聲學測掃以及水下實測的方式,首次對海藻（銅藻）株高、生長水深及覆蓋度三個海藻場規(guī)模特征值所涉及的水聲學參數進行驗證研究,得到最佳的實測聲學參數閾值。基于上述驗證結果,本研究于2018年6月至7月,采用美國BioSonics MX數字回聲探測儀分別對馬鞍列島嵊山、壁下、綠華、三橫、花鳥、枸杞六個島嶼進行了水聲學繞島掃航調查,同時結合潛水采樣生物學統(tǒng)計,探明了海藻資源種類組成,評估了馬鞍列島六個島嶼周邊海域潮下帶及部分潮間帶海藻場的覆蓋度、冠層高度及其資源量。此外,以枸杞島為例,結合不同年份中藻類生長繁盛的夏季（5～7月）的聲學測掃調查結果,通過量化的方式較為直觀地將海藻場的規(guī)模體現出來,從大的時間尺度上來評... 

【文章來源】：上海海洋大學上海市

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

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技術路線圖

上海海洋大學碩士學位論文11Beamangle距離分辨率/cmRangeresolution1.7深度范圍/mDepthrange0-100運行條件/℃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現儀器探測深度的改變�；芈曁綔y儀探測深度為換能器表面至池底的距離，儀器運行時有一定的自身吃水，測量前手動輸入吃水深度值進行儀器自校，以消除其影響。本研究共設置1m、1.5m、2m、2.5m和3m共5個水深梯度組，其實際水深由潛水員下潛測量，各水深組分別利用回聲探測儀對池底進行靜止探測，收集探測深度聲學數據。銅藻株高：實驗用銅藻采集于浙江嵊泗枸杞島海藻場，篩選出50株，根據株高劃分為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深池底的對應圓形探測樣方框（面積S≈0.15m2）內。待藻體靜置后，于水下測量藻體組的實際株高，并對其進行靜止探測，獲取有關株高的聲學數據。圖2-1單株實驗藻體設置示意圖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車上，同樣通過拉伸換能器支架的方式設置2m、2.5m和3m共3個水深梯度組，令拖曳機車分別以不同

上海海洋大學碩士學位論文12的速度攜帶換能器進行勻速移動探測，探究儀器探測得到的海藻覆蓋度與搭載回聲探測儀的載體行進速度之間的關系。計算有關藻體覆蓋度的聲學數據時，每個輸出報告以每2s兩個連續(xù)DGPS值之間的10pings作為一個計算周期。如圖2-2所示，計算周期中有藻的ping數（黃色探測區(qū)域數）占總ping數（黃色和白色探測區(qū)域總數）的百分比即為聲學探測得到的海藻覆蓋度。其中，“ping”為聲納脈沖。計算公式如下：（2）式中：Cn表示n個計算周期的整體覆蓋度；Sn表示n個計算周期內探測掃過的條帶面積；Si表示第i個計算周期內探測得到的海藻覆蓋面積。圖2-2VisualHabitatMX評估海藻覆蓋度的計算原理Fig.2-2CalculationprincipleofVisualHabitatMXtoevaluateseaweedcoverage2.1.2聲學數據處理與統(tǒng)計分析使用VisualHabitatMX軟件對探測深度、海藻株高以及覆蓋度的聲學數據進行處理，并生成回聲強度分布圖。在底面和沉水植被探測中，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，根據在實驗水池底的藻體樣品設置沉水植被探測閾值（PlantDetectionThreshold）、沉水植被探測高度最小值（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，因此自動生成的勾畫線可能存在一定誤差，可通過手動調節(jié)來消除。


本文編號：3132570