浮游生物水下遙測(cè)方法研究【文獻(xiàn)綜述】

《浮游生物水下遙測(cè)方法研究【文獻(xiàn)綜述】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述海洋技術(shù)浮游生物水下遙測(cè)方法研究摘要由于傳統(tǒng)的海洋生物采樣方法無(wú)法勝任海洋浮游生物的研究和評(píng)估，因此將聲學(xué)方法用于海洋浮游生物的調(diào)查，可以作為海洋生物采樣方法的一個(gè)有益補(bǔ)充或者是作為一種直接方法來(lái)使用。在利用和開(kāi)發(fā)海洋的過(guò)程中，水聲被廣泛的加以利用，這是因?yàn)橄鄬?duì)于其他形式的輻射探測(cè)手段來(lái)說(shuō)，水聲的衰減較小。海洋浮游生物的聲學(xué)調(diào)查方法研究基于對(duì)浮游生物的聲波散射特性來(lái)建立，通過(guò)選取一些典型的并且對(duì)于漁業(yè)和海洋生態(tài)等方面有重要意義的浮游生物，研究分析其聲波散射規(guī)律。由于一般浮游動(dòng)物的尺寸大小多為毫米量級(jí)，而浮游植物則要更小，甚至達(dá)到微米量級(jí)，

2、所以可以通過(guò)選用適當(dāng)頻率范圍的超聲波信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)浮游生物散射信號(hào)的觀測(cè)。根據(jù)它們對(duì)水下聲波信號(hào)的響應(yīng)來(lái)分析其聲學(xué)散射規(guī)律及散射特性，從而設(shè)計(jì)出海洋浮游生物聲學(xué)探測(cè)方案，最終理論聯(lián)系實(shí)際能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量海洋中浮游生物的分布情況。關(guān)鍵詞：聲學(xué)方法；浮游生物的調(diào)查；傳統(tǒng)浮游生物調(diào)查海洋向人類提供了大量的食品資源，既包括經(jīng)濟(jì)魚(yú)類、蝦類、蟹類，也包括等其他其他海洋生物，在海洋食物鏈中，浮游生物占據(jù)著底層，所以對(duì)于整個(gè)海洋食物鏈起著至關(guān)重要的作用。它的數(shù)量和分布可作為探索魚(yú)類索餌洄游路線和尋找漁場(chǎng)的標(biāo)志，對(duì)捕撈業(yè)有一定指導(dǎo)意義。浮游生物還可以直接提供大量的蛋白質(zhì)資源，可

3、以作為養(yǎng)殖業(yè)的餌料基礎(chǔ)，能夠有效提高沿海漁業(yè)養(yǎng)殖的產(chǎn)量。另外，浮游生物對(duì)于海洋生態(tài)也起到關(guān)鍵的作用，比如，對(duì)于海洋生態(tài)、漁業(yè)環(huán)境產(chǎn)生很大破壞作用的赤潮，就是由于浮游生物大量增殖所致。由此可以看出，海洋浮游生物的數(shù)量變化和分布即可以反映一定海區(qū)的海洋生態(tài)環(huán)境狀況，又可以作為探測(cè)魚(yú)群和尋找漁場(chǎng)的依據(jù)，此外很多種類在可以作為海流或者水團(tuán)的指標(biāo)。浮游生物浮游生物屬于植物界和動(dòng)物界大多數(shù)門類，它們體積一般較小缺乏發(fā)達(dá)的運(yùn)動(dòng)器官，游泳能力很弱或沒(méi)有，通常是懸浮在水層中常隨著水流流動(dòng)而5移動(dòng)的海洋生物，它們種類繁多；但絕大部分個(gè)體都很小，大多數(shù)一般肉眼是看不見(jiàn)的必須要

4、在顯微鏡下才能看到它們的構(gòu)造，絕大多數(shù)只有千分之幾至百分之幾厘米大小，可是它們的繁殖能力非常強(qiáng)，在條件適宜的環(huán)境下，單個(gè)浮游生物的個(gè)體，一般在較短的時(shí)間內(nèi)就能夠充滿整個(gè)水體，哪怕在受到各種惡劣的自然環(huán)境限制和約束下，它們數(shù)量也非常大，分布也很廣，世界各大洋和海域幾乎都有。對(duì)于浮游生物的研究，在水產(chǎn)養(yǎng)殖、漁業(yè)生產(chǎn)及海洋科學(xué)研究方面都具有重要意義。研究在海洋生態(tài)系統(tǒng)中占有重要作用的浮游生物時(shí)，主要是對(duì)它們的繁殖、生長(zhǎng)周期和消亡過(guò)程變化的進(jìn)行觀測(cè)調(diào)查。傳統(tǒng)的浮游動(dòng)物調(diào)查方法一般是采用人工生物拖網(wǎng)取樣和現(xiàn)場(chǎng)取樣，需要耗費(fèi)大量的人工和時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)而且誤

5、差也比較大。傳統(tǒng)的浮游生物測(cè)量方法，它們主要是采用浮游生物拖網(wǎng)和采集現(xiàn)場(chǎng)水樣進(jìn)行浮游生物豐度或浮游生物量(濕重或干重)檢測(cè)，無(wú)法進(jìn)行浮游生物的豐度、種類數(shù)量進(jìn)行大空間范圍的監(jiān)測(cè)，這些方法里面存在許多問(wèn)題：①拖網(wǎng)空間分辨率范圍小，只有幾米甚至幾十米②拖網(wǎng)會(huì)對(duì)浮游生物的樣品造成損壞③拖網(wǎng)無(wú)法反映浮游生物的分布情況④需要耗費(fèi)大量的人工和時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)易產(chǎn)生誤差。另外，傳統(tǒng)的海洋浮游生物調(diào)查方法還存在許多不足之處。首先是需要較長(zhǎng)的時(shí)間，從調(diào)查船開(kāi)赴調(diào)查海區(qū)到返回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行人工測(cè)定，一般需要幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間才能得到結(jié)果，而在這段時(shí)間內(nèi)可能由于一些因素

6、的影響，對(duì)應(yīng)海區(qū)的浮游生物種類及數(shù)量已經(jīng)發(fā)生了變化，因此不具有實(shí)時(shí)性；其次是需要耗費(fèi)大量的人力操作，從前期的采水器或者采集網(wǎng)操作到后期的人工分類計(jì)數(shù)等都需要人力來(lái)完成；另外，當(dāng)船在運(yùn)動(dòng)中采樣或者海流速度較大時(shí)，吊繩會(huì)產(chǎn)生較大的傾斜，因此在深度方向上不能得到準(zhǔn)確的數(shù)值，存在一定的誤差，并且這種誤差是難以控制的，受到采樣方法、航行速度及海況等多種因素影響。傳統(tǒng)的調(diào)查方法的這些缺點(diǎn)已經(jīng)難以滿足當(dāng)今世界對(duì)于浮游生物研究的需要，而我們利用聲學(xué)對(duì)就可以對(duì)浮游生物的豐度、種類數(shù)量進(jìn)行大空間范圍的監(jiān)測(cè)。因?yàn)槁晫W(xué)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)有①聲波在水中傳播能量損耗?、诼暡ㄔ谒械膫鞑ゾ嚯x

7、遠(yuǎn)③聲波在水中的測(cè)量范圍大5利用聲學(xué)方法進(jìn)行海洋生物的探測(cè)及調(diào)查目前在國(guó)內(nèi)外是比較感興趣的一個(gè)領(lǐng)域。目前對(duì)于有機(jī)體聲散射的形態(tài)學(xué)和物理性質(zhì)已經(jīng)有了部分的研究，并且對(duì)于散射過(guò)程也有了一定的理論支持。目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)可以應(yīng)用于濃度分析和粒徑分布的觀測(cè)等方面，并且國(guó)外已有學(xué)者利用不同頻段的超聲波對(duì)相關(guān)海域的浮游生物進(jìn)行了一些研究，但這些工作僅僅對(duì)所研究海域采集到的浮游生物的目標(biāo)強(qiáng)度與浮游生物數(shù)量之間的關(guān)系等方面進(jìn)行了分析，并沒(méi)有具體研究某一特定物種的聲散射規(guī)律。小結(jié)綜上所述當(dāng)陸地資源不斷的開(kāi)發(fā)利用，慢慢地不夠用并明顯的開(kāi)始限制人類社會(huì)發(fā)展和資源矛盾激化時(shí)，我們

8、有必要且必須把目光投向覆蓋地球71%的海洋了，海洋具有大量的生物資源和各種礦場(chǎng)，