[发明专利]一种测算海洋漂浮大型藻类等效分散密度的方法

说明书

本发明公开了一种测算海洋漂浮大型藻类等效分散密度的方法，步骤：进行环境限制因子对大型藻生长影响的实验；确定环境限制因子的极限有效供给体积和漂浮大型藻类理论极限等效分散密度；计算环境限制因子标准极限有效供给面积和标准极限有效供给半径；计算环境限制因子的表观有效供给区面积；计算环境限制因子条件下漂浮大型藻类等效分散密度。本发明有助于大型海藻藻华的早期综合防控，有助于提升重大海洋灾害应对和海洋环境安全保障能力。

技术领域

本发明属于海洋生态领域，特别涉及了一种藻类等效分散密度的测算方法。

背景技术

上世纪70年代以来，有害绿潮、金潮发生的规模及危害愈演愈烈，波罗的海、法国、韩国、日本沿海等均遭遇过较大规模的浒苔暴发，对海水的水质及沿海经济发展带来严重的影响。自2007年以来，我国南黄海连续暴发了世界上最大规模的浒苔绿潮灾害，2017年又同时发生了绿潮、金潮，给南黄海的生态环境、海洋生物多样性、渔业养殖及沿岸城市旅游业带来严重的影响。通常认为海水富营养化是导致绿潮、金潮等有害大型藻华发生的物质基础和重要影响因素之一。然而目前还没有更好的措施防范绿潮、金潮等生态灾害，应急打捞仍然是应对大型藻藻华的主要手段。

大型藻生物量是启动打捞、进行减灾防灾的重要参数。然而漂浮大型海藻在海水中并非均匀分散体系，严格来讲无法利用“浓度”“密度”等描述均匀分散体系概念来描述。如何获取漂浮大型藻类生物量一直是目前困扰学术界和管理部门的一个难题。

在一定海洋环境条件下，计算漂浮大型藻类的“等效分散密度”，结合其覆盖面积及环境限制因子，计算大型藻类现存生物量，预测未来大型藻类生物量，对于防范绿潮、金潮等大型藻藻华的发生具有重要意义。

虽然遥感反演技术可以成功应用于估算漂浮绿藻覆盖面积、分布面积及其随时间的变化，但作为评估大型藻类灾害规模以及制定防灾减灾决策的一个重要参数——漂浮大型藻类生物量，却无法通过现有的遥感方法进行准确估算，其技术瓶颈之一就是无法准确测算漂浮大型藻类的分散密度。虽然也有研究通过水动力—生态动力学耦合模型估计大型藻类生物量，然而该类模型参数繁多，难以通过实验验证。

目前还没有准确测算漂浮大型藻类等效分散密度的相关报道。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种测算海洋漂浮大型藻类等效分散密度的方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种测算海洋漂浮大型藻类等效分散密度的方法，包括以下步骤：

(1)进行环境限制因子对大型藻生长影响的实验；

(2)基于步骤(1)的实验结果，确定环境限制因子的极限有效供给体积和漂浮大型藻类理论极限等效分散密度；

(3)计算环境限制因子标准极限有效供给面积和标准极限有效供给半径；

(4)利用遥感图像数据，通过图形分析软件计算大型藻类斑块覆盖面积，以步骤(3)计算的标准极限有效供给半径为搜索距离，计算环境限制因子的表观有效供给区面积；

(5)计算环境限制因子条件下漂浮大型藻类等效分散密度。

进一步地，在步骤(1)中，采集近海大型藻类，选择健康藻体，去除表面附着物，将藻体用过滤后的自然海水反复清洗多次，清洗干净的藻体置于冷藏箱内暂存，然后在光照培养箱控制的环境条件下进行培养实验，经过一个光照周期后将藻体取出，吸干藻体表面水分后称其湿重并测量其体积，培养液过滤后测定限制因子水平变化。

进一步地，将海水通过0.45μm的混合纤维滤膜过滤，贮存于聚乙烯桶中，实验前用蒸汽消毒器120℃消毒15分钟之后自然冷却，并充分振荡，使其恢复原有的溶解气体量，作为培养实验的培养液。