太湖水体漫衰减特性及光生态环境评价

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1、摘要根据2006--2010年之间春夏秋三个不同季节太湖水体的表观光学参数、固有光学参数以及水质浓度参数的信息，以水体漫衰减系数为研究对象，分析了漫衰减系数的季节性差异，并根据水体各组分的吸收、后向散射系数分析漫衰减系数衰减因子贡献率的变化趋势，揭示太湖水体漫衰减系数的季节性变化规律，阐释漫衰减系数分季节研究的必要性，在此基础上利用遥感数据构建经验以及半分析模型，对不同季节的漫衰减系数进行遥感定量估算，由此分析太湖水体水下光合有效辐射(PAR)分布结构、真光层深度以及初级生产力的时空变化规律，对不同季节太湖水体的光生态环境进行分析和评价，主要得到了

2、以下的研究结论：(1)不同季节太湖水体漫衰减系数光谱特性及其衰减因子贡献率春季、秋季太湖水体中漫衰减系数的光谱特征相似，而夏季变化则较复杂；同时，根据Lee模型发现不同季节漫衰减系数在440nm、532nm、676nm以及735nm等波段处水体的衰减因子贡献率表现出较强的季节差异性，另外不同季节漫衰减系数各衰减因子贡献率也表现出相异的波长依赖性。(2)不同季节漫衰减系数定量估算模型在分析春夏秋三个季节太湖水体漫衰减系数季节差异的基础上，建立基于经验模型的漫衰减系数定量估算模型，经分析发现基于单波段的估算模型效果差于基于波段比值的估算模型，且经验模型

3、存在严重低估的现象，模型的随机性较大：分析漫衰减系数影响机制之后，通过遥感模型定量估算水体中吸收与后向散射系数，由此建立基于半分析方法的漫衰减系数估算模型，对比分析发现，该模型更加适用于不同值域的估算，一定程度克服了经验算法普适性不足的问题。(3)不同季节太湖水体光生态环境分析不同季节太湖水体中PAR强度、归一化PAR强度以及不同深度处PAR强度占表层的相对光强均呈现出随着深度增加呈现不断衰减的趋势。而不同季节太湖真光层深度的季节差异不大，且归一化PAR强度与真光层深度之间的二次函数以及幂函数的拟合效果较理想。夏季初级生产力高于春秋季，另外，春季太

4、湖水体中一级以及二级初级生产力大约占据了太湖90％的区域，而夏秋季则主要表现为二级和三级初级生产力的状况。关键词；衰减因子贡献率，半分析模型，水下光生态环境，漫衰减系数，太湖AbstractThein—situmeasureddata(i．e．theapparentopticalproperties(AOPs)，theinherentopticalproperties(IOPs)andtheinformationofwaterconcentration)wereobtainedinspring，summerandautumnfrom2006to20

5、10．Basedonthesedata,theseasonaldiffer-encesofthediffuseattenuationcoefficientswereanalyzed．Meanwhile，theabsorptionCO-efficientandback—scatteringcoefficientofdifferentwatercomponentswereconsideredasaaenuationfactorstofigureoutthetrendofthecontribution．Andthenthenecessityre·sear

6、chofdiffuseattenuationcoefficientwasinterpreted．Andthequantitativeestimationmodelsincludingempiricalmodelandsemi-analysismodelwereconstructedtocalculatethediffuseattenuationcoefficientbyremotesensingreflectance．Basedontheseresearches，thespatialdistributionofunderwaterlightfiel

7、dstructure，theeuphoticdepthandprimaryproductivitywereanalyzedtoassessthelightecologicalenvironmentinTaihuLake．111eresearchissuesandmainconclusionsareasfoilows：(1)ThespectralcharacteristicsofdiffuseattenuationcoefficientandthecontributionofattenuationfactorindifferentseasonsinT

8、aihuLakeInspring，thespectralcharacteristicsweresimilarwiththa