浒苔声反射特征的实验测定

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1、第16卷第6期中国水产科学Vol.16No.62009年11月JournalofFisherySciencesofChinaNovember2009浒苔声反射特征的实验测定12312123122赵宪勇，倪汉华，刘永利，李娇，石晓天，栾杨，徐皓，王鲁民，关长涛，汤涛林，黄健（1.农业部海洋渔业资源可持续利用重点开放实验室山东省渔业资源与生态环境重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东青岛266071；2.农业部渔业装备与工程重点开放实验室中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海200092；3.中国水产科学研究院东海水产研究所

2、，上海200090）摘要：以2008年夏季在中国黄海中南部海域引起绿藻暴发的主要种类浒苔（Enteromorphaprolifera）为研究对象，在消声水池内利用经过校正的、工作频率为70kHz的SimradEY500回声探测－积分系统对其声反射特征进行测定，根据浒苔的回声积分等测定值建立了浒苔声反射强度与浒苔密度关系的定量表达式。实验结果显示，浒苔是有效声散射体，其体积3反向散射强度（Sν，dB）与浒苔密度（ρ，g/m）之间的关系为Sν=17.31gρ-95.9，与鱼类目标强度和体长关系具有类似的表述模式。结果证实渔业声学原理和现行

3、渔业声学仪器、方法同样适用浒苔的探测，水声技术可成为下沉浒苔快速监测的有效手段。实验同时显示，浒苔的声散射特征具有其特殊的复杂性，这可能与其可通过光合作用产生气体（氧气）有关。因此，若欲利用声学方法对下沉浒苔资源进行定量评估调查，需对浒苔的生理生化特征进行同步观测研究。[中国水产科学，2009，16（6）：905-913]关键词：浒苔；声反射特征；体积反向散射强度；浒苔密度中图分类号：Q94　　　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1005-8737-（2009）06-0905-092008年6月初黄海中南部海域发生大规模浒生

4、物资源进行准连续回声观测，具有快捷、取样率大[1-2]苔（Enteromorphaprolifera）暴发事件，大量浒苔而不以破坏生物资源为代价等优点，已成为渔业资[5]向青岛近海和沿岸漂移，并在7月初发生下沉现象。源调查的一个重要方法。起初，该方法主要应用[6]为避免因浒苔下沉、死亡诱发水质恶化而引起重大于鱼类，因此其相应的学科称为渔业声学。环境灾害，作为浒苔应急处理工作的一部分，课题组渔业资源的声学调查是建立在回声积分值与所[7]于2008年7月10-11日开展了底拖网捕捞调查，并探测鱼类密度呈线性关系的基础上的。为实现鱼尝试利用

5、SimradEY500便携式海洋生物资源回声探类资源的定量评估，需要了解鱼类的声学特性，亦即测－积分系统对下沉浒苔进行了声学探测与搜寻。鱼类对声波的散射特征与有效反射能力（其中描述经结合拖网资料分析，取得了下沉浒苔的声学映像后者的参量称为目标强度），以进行回声积分值与生[6，8]线索，为探讨下沉浒苔的快速监测方法提供了一个物量密度之间的转换。因此调查对象声学特性[9-10]充满希望的研究方向。的研究是开展生物资源声学调查的前提。水生生物资源的定量声学调查是20世纪60年随着理论与技术的不断发展，声学探测研究的代才逐渐发展完善起来的，主

6、要是利用声波对水下对象从起初的鱼类逐渐向浮游生物拓展，并派生出[3-4][6]生物进行回声探测。该方法采用走航式脉冲探浮游动物声学。至于利用声学方法对大型海藻进[11-12][13]测与积分技术，沿调查航线对换能器之下的全水层行研究，近年也有应用尝试与实验报道，但应收稿日期：2008-12-04；修订日期：2009-06-11.基金项目：国家科技支撑计划项目课题“浒苔快速、高效清除技术及其工程化配套设施（2008BAC49B03）”；农业部黄渤海渔业资源环境重点野外科学观测试验站和山东省泰山学者工程专项共同资助.作者简介：赵宪勇（19

7、65-），男，研究员，主要从事渔业声学与渔业资源学研究.E-mail：zhaoxy@ysfri.ac.cn906中国水产科学第16卷[11-12]用对象多为海底着生的大规模藻床，且有关其收发主机、笔记本电脑和换能器3部分组成。笔记定量关系尚未见报道，无以借鉴。为建立下沉浒苔本电脑装有控制软件（V5.31），同时具有映像显示和的快速监测方法，本研究小组在水池内对浒苔进行数据存储功能。换能器型号为ES70-11，即分裂波束了声学实验测定研究，旨在了解浒苔对声波的反射式，工作频率为70kHz，半功率角为11°。特征，确定浒苔回声信号与生物量

8、的转换系数，为下为消除不同介质条件（水温、盐度等）对声波传沉浒苔的声学探测与生物量评估提供基础依据。[6]播以及换能器性能的影响，确保浒苔回声信号强1　材料与方法度的客观性，实验前首先对声学仪器进行了校正。[14-15]