太湖水体光学衰减系数的特征及参数化＊.PDF

维普资讯 第35卷 第3期 海 洋 与 湖 沼 V01．35．No．3 2004年 5月 0CEAN0L0GIA ETLIMNOL0GIA SINICA May，2004 太湖水体光学衰减系数的特征及参数化* 张运林 秦伯强 陈伟民 杨顶田 (中国科学院南京地理与湖泊研究所 南京 210008；中国科学院研究生院 北京 100039) (中国科学院南京地理与湖泊研究所 南京 21ooo8) 提要 利用2001--2002年周年太湖全湖不同湖区湖泊光学及表层水样的实测资料，分析 了太湖 水体表层光学衰减系数与透明度、无机和有机颗粒物质及叶绿素 。的相关关系，建立了表层水光 学衰减系数与无机、有机颗粒物质及叶绿素 。多元线性回归方程。结果表 明，光学衰减系数与透 明度的关系为：Ka：0．096+L ；表层水光学衰减系数与无机、 有机颗粒物质及叶绿素 。多元线 性回归方程为：Ka=0．219+0．0768C +0．214C +0．006C ；光学衰减系数变化的主要影响因子 是无机及有机颗粒物。 关键词 光学衰减系数，无机颗粒，有机颗粒，叶绿素 。 中图分类号 P733．3 湖泊水下光照对水生生态系统影响深刻，不 体位置见图1，各点经纬度见表 1。全年分夏、秋、 仅影响了浮游藻类、沉水植物的生长、繁殖，还决 冬3季采样 (春季和秋季水下辐照度相近，因而不 定了浮游动物和鱼类的捕食。湖水对太阳光的衰 再进行采样分析)，时间分别选择在 8月 16—17 减包括吸收和散射两方面。吸收效应是由湖水中 日、11月 16—17日、3月 16—17日。现场观测项 的水分子、溶解性物质、浮游植物和悬浮颗粒对光 目包括标量辐照度、向上辐照度、向下辐照度、透 的直接吸收产生的；散射效应主要是由水分子、浮 明度、水温，并同时采集水样回实验室分析悬浮有 游生物和悬浮颗粒对光的散射使光束偏离原来的 机颗粒、无机颗粒及叶绿素 。浓度，其中采集的 路径而造成光能损失。光学衰减系数反映的是两 水样是水下 50era 以上的表层水。辐照度观测从 者总效应。由于水 中有机物、浮游植物和无机物 湖面开始分 5层测定，分别为 0、一20、一50、 本身受温度、溶解氧、营养盐、湖底沉积物及风浪 一 100、一150cm，但计算光学衰减系数与各影响因 等因素的影响和制约，所以湖水的光学衰减系数 子的关系时主要用0—50cm水层的衰减系数 ，在 在一定程度上是湖泊生物、水文要素和水化学要 进行回归分析时采用全年不同湖区的所有资料， 素的综合反映。作者根据辐照度、有机颗粒、无机 旨在探讨各因子对光学衰减系数的影响程度。 颗粒及浮游植物的实测资料 ，建立了湖水光学衰 分析所用的辐照度数据都是由现场测定所得 减系数与它们之间的数学关系，旨在通过对光学 到，但没有考虑波浪所引起水层深度的变化。对 衰减系数变化规律的研究，了解湖水中无机和有 数据的处理主要包括测量值的仪器误差订正、水 机物质、浮游植物的分布和变化。 中辐照度测量期间，因天空状态变化引起的水 中 辐照度测量值误差的修正和剔除个别不合理数 1 测点的布设及数据处理 据 为了反映太湖全湖不同水域水体表层光学衰 2 实验仪器、原理及方法 减系数与无机颗粒、有机颗粒及浮游植物的关系， 研究期间在太湖不同湖区均布有测点，各测点具 辐照度测量所选用的