向下的辐照度标准
作为一个广泛的可用性光进行光合作用在一个水生生态系统、信息的渗透

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猪。6.4下行辐照度的光谱分布在海洋和内陆水域,(a)湾流(大西洋海洋)从巴哈马群岛(数据绘制的泰勒和史密斯,1970)。(b)贝特曼湾、新南威尔士、澳大利亚(柯克之后,1979)。(c)烟草格里芬湖,法案,澳大利亚,1977年9月29日;水比较明确(浊度= 3.7南大)(柯克之后,1979)。(d)烟草格里芬湖,1978年4月6日;水浑浊(浊度= 69南大)(柯克之后,1979)。
光合波段具有十分重要的价值。太阳辐射穿透水体,它变得越来越贫困在这些波长的水生介质吸收强烈和相对丰富的弱吸收波长。我们会因此预计总PAR衰减系数要高上几米,下降到一个较低的值随着深度增加。这种变化的衰减速度与深度随时可以观察到在大多数海洋水域和清晰的内陆系统:两个曲线在图6.5 -塔斯曼海,和一个相对明确的1 ake -显示日志Ed曲线的斜率增加与增加深度。曲线最终成为近似线性,表明下行流量目前仅限于波段都有相同的,相对较低,衰减系数。在海洋水域的光在这个地区主要是蓝绿色(图6.2),而在内陆水域穿透波段可能要么是绿色的(图6.2 b),将从绿色到红色(图6.2摄氏度),或者以红色为主(图6.2 d)。
反补贴趋势,存在于所有波长,是衰减随深度增加的下行流量变得更加分散,由于散射。通过抵消光谱成分变化的影响,这可以部分解释为什么图的日志Ed对深度浑浊的水是如此惊人的线性(图6.5中,l·伯利格里芬),和缺乏两相的字符清晰的水域。然而,由于高浊度通常是增加吸收光谱的蓝端(见§3.3)这也是事实在删除这样的水蓝色波段甚至比平常较浅的深度,所以曲线的斜率变化发生很近表面,不易察觉。
即使,清澈的湖水,日志的图形Ed对深度明显两相的斜率的变化通常不是很大。因此,总PAR的衰减深度几乎总是约,并且经常准确,指数同意方程式6.1和6.2。PAR的衰减在给定的水体可以因此通常被表现为一个Kd的价值,或者,在最坏的情况下,通过两个值,一个上面和下面的变化斜率。垂直向下的辐照度的PAR衰减系数提供了一个方便、信息参数的比较light-attenuating属性不同的水体。表6.2提供了一个选择的价值观,包括一些求和得到的光谱分布数据的光合作用范围。海洋水域的Kd值最低(PAR)从他们的低吸收和可能
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图6.5衰减的向下量子辐照度与深度的沿海水(塔斯曼海,贝特曼湾,新南威尔士州)和两个内陆水域(白肋格里芬湖,行为;Burrinjuck大坝,在澳大利亚新南威尔士州)(柯克、1977和未发表的)。显著降低Burrinjuck大坝下面的衰减率约7米是特别值得注意:spectro-radiometric测量显示,大多数的光下面这个深度仅限于540到620海里(green-yellow)波段。
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图6.5衰减的向下量子辐照度与深度的沿海水(塔斯曼海,贝特曼湾,新南威尔士州)和两个内陆水域(白肋格里芬湖,行为;Burrinjuck大坝,在澳大利亚新南威尔士州)(柯克、1977和未发表的)。显著降低Burrinjuck大坝下面的衰减率约7米是特别值得注意:spectro-radiometric测量显示,大多数的光下面这个深度仅限于540到620海里(green-yellow)波段。
散射。内陆水域有罕见的例外,如火山口湖在俄勒冈州,美国,有更高的价值,海岸和河口水域之间。最高的价值被发现非常浑浊的水(如l·乔治和乔治敦分流在澳大利亚)暂停非生物性浮游物强烈吸收,以及散射光。高
表6.2垂直向下的量子发光衰减系数的标准在某些海洋和新鲜的水。几个测量值,平均值,标准差,时间覆盖的范围和在某些情况下。
水体
Kd (PAR) (m”1)参考
一、海洋水域
大西洋
马尾藻海
马尾藻海
墨西哥湾流,巴哈马群岛东部热带大西洋几内亚圆顶
毛里塔尼亚上涌,离岸毛里塔尼亚上升流,沿海太平洋瓦胡岛,夏威夷墨西哥100公里
新西兰两南太平洋,东部亚热带辐合区(41-42°S), stn av。5
南极洲水(46-47°S), av。4 stn
西查塔姆上升,av。4 stn
查塔姆东部崛起
东部的书架,但尼丁~ 100公里
二世。海岸和河口水域
欧洲北海
荷兰海上多格滩
Ems-Dollard河口(Netherl. /德国)内部区域的外部区域
丹麦奥尔胡斯湾,卡特加特海峡Bjornafjord,挪威
孔斯峡湾、斯匹次卑尔根(条件)春天的水香农河口,爱尔兰中上低
沿海克莱德,苏格兰克莱德r .河口
0.03
0.08 - -0.096
0.032 - 0.11
0.112 - -0.187
0.087
0.100 - 0.104
0.41
1382 1250
1386年
942 942 942
1386年
1224年
721 721 721 721
1129 1129
254 254 834
638 521
892 892 892 148
水体 |
Kd (PAR) (m - 1) |
Referen |
码头港湾入口 |
0.429 |
148年 |
上游(敦巴顿) |
1.158 |
148年 |
湖Etive,苏格兰 |
0.3 - -0.4 |
887年 |
北美 |
||
加利福尼亚湾 |
0.17 |
1386年 |
切萨皮克湾,罗德r .嘴 |
1.10 - -2.05 |
428年 |
特拉华州r .河口 |
0.6 - -5.0 |
1317年 |
纽约哈德逊r .河口7月,10 stn av |
2.02 |
1312年 |
旧金山湾 |
||
浅滩,内心的河口 |
10 - 13 |
246年 |
外河口 |
246年 |
|
乔治亚湾 |
||
圣凯瑟琳的声音 |
2.9 |
1005年 |
8公里离岸 |
1.8 |
1005年 |
30公里离岸 |
0.27 |
1005年 |
60公里离岸 |
0.09 |
1005年 |
弗雷泽R。乔治亚海峡(加拿大) |
||
河口 |
0.8 |
539年 |
Porlier通过 |
0.27 |
539年 |
澳大利亚 |
||
塔斯曼海,新南威尔士海岸 |
0.18 |
697年 |
黑客河口港新南威尔士州 |
0.37 |
1199年 |
克莱德r .河口,新南威尔士州 |
0.71 |
697年 |
沿海海洋湖泊、新南威尔士州 |
||
麦格理湖 |
0.55±0.09 |
1200年 |
Tuggerah湖泊 |
1.25±0.18 |
1200年 |
沿海turbid-zone珊瑚礁,克利夫兰海湾 |
0.147 - -0.439 |
26 |
大堡礁(系统),昆士兰州天鹅r .河口,西澳大利亚7公里上游嘴39公里上游嘴是新西兰人
9河口,北岛,嘴网站,低潮
三世。内陆水域
北美五大湖l .优越的休伦l·l·伊利l .安大略省
Irondequoit湾,l .安大略省
手指湖泊。
Otisco
塞内加
Skanateales
火山口L。俄勒冈州
加州San Vicente水库
0.564±0.11雷竞技csgo1±0.029 0.06 0.64 0.238 0.468±0.075
749 749
1401年
639 639
639年,1285年
1445年
水体 |
Kd (PAR) (m - 1) |
参考 |
明尼托卡l ., Minnisota |
0.7 - -2.8 |
896年 |
McConaughy水库、内布拉斯加 |
1.6 (av)。 |
1144年 |
洋基山水库,内布拉斯加州 |
2.5 (av)。 |
1144年 |
波尼山水库,内布拉斯加州 |
2.9 (av)。 |
1144年 |
阿拉斯加的湖泊 |
||
44清澈的湖水,小的颜色 |
0.31±0.12 |
736年 |
21清澈的湖水,黄色 |
0.70±0.07 |
736年 |
23浑浊的湖泊,小的颜色 |
1.63±1.51 |
736年 |
欧洲 |
||
l .苏黎世10个月 |
0.25 - -0.65 |
1182年 |
Esthwaite水,英格兰 |
0.8 - -1.6 |
536年 |
苏格兰尼斯Croispol |
0.59 |
1274年 |
苏格兰尼斯Uanagan |
2.35 |
1274年 |
森林湖泊、芬兰 |
||
Nimeton |
3.45 |
658年 |
Karkhujarvi |
2.49 |
658年 |
Tavilampi |
1.75 |
658年 |
山湖(阿尔卑斯山脉,庇里牛斯山) |
||
主要岩石集雨(10湖泊) |
0.16 av。 |
776年 |
高山草甸集雨湖泊(5) |
0.35 av。 |
776年 |
湖泊森林集雨(10) |
0.40 av。 |
776年 |
拉斯维加斯马德里L。、西班牙 |
0.42 - -0.88 |
21 |
中东 |
||
以色列加利利海(l·加里利海) |
0.5 |
331年 |
在Peridinium开花 |
3.3 |
331年 |
非洲 |
||
l . Simbi肯尼亚 |
3.0 - -12.3 |
897年 |
生理盐水,碱性湖泊、肯尼亚 |
||
Bogoria |
12.7±0.2 |
1003年 |
纳库鲁 |
13.8±0.3 |
1003年 |
Elmentaita |
12.5±0.3 |
1003年 |
l·坦噶尼喀 |
0.16±0.02 |
550年 |
火山湖泊、喀麦隆 |
||
Barombi Mbo |
0.148 |
733年 |
总裁 |
0.178 |
733年 |
Wum |
0.305 |
733年 |
Beme |
0.353 |
733年 |
南非蓄水池 |
||
Hartbeespoort |
0.67 |
1431年 |
锈de冬天 |
1.70 |
1431年 |
Bronkhorstspruit |
4.23 |
1431年 |
亨德里克·维沃尔德4 |
13.1 |
1431年 |
澳大利亚 |
||
(一)南部高地 |
||
Corin大坝,行动 |
0.87 |
720年 |
l . Ginninderra行为 |
1.46±0.68 |
697年,720年 |
三年的范围 |
0.84 - -2.74 |
Kd (PAR) (m”1)参考 Burrinjuck大坝,新南威尔士州五六年l .烟草格里芬五六年l .乔治5年范围内 (b)墨累达令系统马兰比季河R。Gogeldrie堰,10个月穆雷r .亲爱的r .融合亲爱的r .上游的上游穆雷的融合 (c)的雪山蓄水池鼓风机 Eucumbene Jindabyne Talbingo (d)东南昆士兰海岸沙丘湖泊Wabby Boomanjin Cooloomera (e)北部地区(Magela溪的池沼)Mudginberri Gulungul乔治敦 塔斯马尼亚(f)(湖泊)佩里 女士们冰斗湖巴林顿戈登小贩 新西兰(湖泊) 陶波湖 Rotokakahi Ohakuri 罗托鲁瓦 Hakanoa日本l .日本琵琶 南盆地,盆地北部,明确站EW6 NS9浑浊的网站 1.65±0.81 0.71 -3.71 2.81±1.45 0.86 -6.93 15.1 5.7 9.3±-24.9 1014 1014 1014 1200 1200 1200 1200 151 151 725 725 725 152 152 152 152 152 287 286 286 286 286 286 95 95 值(> 2.0 m”1)也可能与密集的赤潮(加利利海- Peridinium),以强烈的可溶性黄色但是低散射(l .小贩、塔斯马尼亚),或与高溶性色彩和散射(l .烟草格里芬、澳大利亚)。在浅水湖泊底部沉积物的再悬浮,风致波浪作用可以增加衰减系数几倍,如果沉积物含有相当比例的粘土颗粒增加衰减可以持续一个星期左右后最初的风暴活动。551在浅海水域,如那些在邻近的珊瑚礁,沉积物再悬浮的波浪作用可以大大减少对底栖植物光可用性。为期两年的研究的基础上在大堡礁浑浊的沿海地区礁泻湖(澳大利亚),安东尼et al。(2004)认为的主要因素(74 - 79%)限制可用性珊瑚一样的高浊度引起的波浪诱导再悬浮:云只占14 - 17%和潮汐7 - 10%的底栖生物辐照度的变化。 在巨大的热带非洲湖(68 800平方公里),l .维多利亚控制因素的渗透标准不同。Loiselle et al。(2008)观察到,在近岸地区广泛的湿地存在,溶解黄色起主导作用。衰减由于胰化蛋白胨是重要的河流流出,周围和biomass-related衰减增加意义向开放的湖。在天鹅河河口,西澳大利亚,一个高度的淡水流入沿海湿地Kostoglidis et al .(2005)发现,使用多元回归,Kd (PAR), 66%的差异解释了CDOM总悬浮物和一个额外的8%。而浑浊的水域(平均-1.9 b m”1)奥尔胡斯湾,卡特加特海峡(北好河口产品化)Lund-Hansen(2004)估计,水占9%,CDOM 17%,浮游植物的32%,暂停par-ticulate物质(无机)42%总Kd (PAR)。 高纬度地区的大部分时间里,海冰票面必须穿过一层才能进入水体。Ehn et al。(2004)测量光谱透射率通过28厘米厚层附着于陆地的海冰芬兰海湾入口处(波罗的海)。波罗的海的黄色物质水平高于其他大多数海洋生态系统,和海冰含有较高的溶解和颗粒颜色比典型的北极。光谱反照率值集成的一般在400到700纳米之间的0.33和0.42 Kd (PAR)值和范围在3.2到4.7 m”1。 一个有用的,如果近似,经验法则在水生生物学重要的浮游植物光合作用只发生了深度,zeu,下降的辐照度的PAR降至1%,略低于表面。这层内Ed (PAR)落在1%的地下被称为价值的透光层。做出的假设Kd (PAR)大约是常数随深度,zeu的价值是由4.6 / Kd。正如我们所看到的,这是一个合理的假设更浑浊的水,所以会给有用的透光层的深度估计在许多内陆,和一些沿海,系统。对于那些有一个明确的海洋水域显著增加边坡的日志Ed (PAR)与深度曲线,Kd值(PAR)上层的决定可能产生大幅低估的透光层的深度。 另一个有用的参考深度zm评选,光亮带的中点。根据定义,这等于% zeu:考虑到大约与深度指数衰减的性质,由此可见,zm评选~ 2.3 / Kd,和对应深度的向下PAR的辐照度降低到10%的价值略低于表面。 |
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