官?gòu)d水庫(kù)秋季懸浮顆粒物和CDOM吸收特性*

雷 霞，郭子祺，田 野，謝 飛，秦靜欣

(中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所遙感科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101)

自然水體的光譜吸收特性是水體固有光學(xué)特性的一種，它不隨光照條件的變化而變化，只和水體水質(zhì)組分的種類(lèi)和濃度有關(guān)系，是水質(zhì)參數(shù)遙感反演的基礎(chǔ)［1］.不同于Ⅰ類(lèi)大洋水體，在近岸的Ⅱ類(lèi)水體和內(nèi)陸的湖泊水體中，由于陸源的非色素顆粒物和有色可溶性有機(jī)物的大量輸入，導(dǎo)致水體的固有光學(xué)特性不再僅由浮游植物色素決定［2］.現(xiàn)有研究結(jié)果表明，影響內(nèi)陸水體固有光學(xué)特性的物質(zhì)主要有4種:純水、浮游植物色素、非色素顆粒物及有色可溶性有機(jī)物(CDOM).在給定波段，內(nèi)陸水體總的吸收系數(shù)等于各組分在該波段的吸收系數(shù)之和［3］，即 a=aw+aph+ad+aCDOM，其中 aw、aph、ad和 aCDOM分別為純水、浮游植物色素、非色素顆粒物和有色可溶性有機(jī)物的吸收系數(shù).

官?gòu)d水庫(kù)是新中國(guó)成立后建設(shè)的第一座大型水庫(kù)，曾經(jīng)是北京市的主要供水水源之一.1972年以來(lái)，官?gòu)d水庫(kù)的水質(zhì)開(kāi)始受到污染，到了1990s污染加重，被迫于1997年退出了北京市飲用水供水.經(jīng)過(guò)幾年的治理，水庫(kù)整體水質(zhì)好轉(zhuǎn)，達(dá)到地表水Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).但部分區(qū)域污染仍十分嚴(yán)重，富營(yíng)養(yǎng)化程度較高［4-7］.所以在北京市飲用水告急，僅靠密云水庫(kù)供水已不能滿(mǎn)足用水需要的情況下，加強(qiáng)對(duì)官?gòu)d水庫(kù)的監(jiān)測(cè)及修復(fù)工作十分必要［7］.遙感技術(shù)能夠快速、宏觀、動(dòng)態(tài)地獲得整個(gè)水域水質(zhì)的時(shí)空變化情況［1］，是有效監(jiān)測(cè)水質(zhì)的重要技術(shù)手段.但目前國(guó)內(nèi)對(duì)于官?gòu)d水庫(kù)水體中光學(xué)活性物質(zhì)吸收特性的研究甚少，并且相比于國(guó)內(nèi)富營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重的內(nèi)陸湖泊水體如太湖、巢湖、滇池等，官?gòu)d水庫(kù)屬于輕度污染的Ⅱ類(lèi)水體，其吸收特性是否與Ⅱ類(lèi)水體相似，能否直接應(yīng)用現(xiàn)有的生物-光學(xué)模型進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)的遙感反演，還是有待解決的問(wèn)題.

本文利用2012年9月官?gòu)d水庫(kù)的野外采樣數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了官?gòu)d水庫(kù)水體中光學(xué)活性物質(zhì)的吸收特性與空間分布規(guī)律，建立了反映官?gòu)d水庫(kù)水體吸收特性的光譜模型，為進(jìn)一步建立官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ).

1 實(shí)驗(yàn)與方法

1.1 官?gòu)d水庫(kù)概況

官?gòu)d水庫(kù)(40°13'～40°25'N，115°34'～115°50'E)位于河北省張家口市和北京市延慶縣界內(nèi)，建于 1951 年10月，1954年5月竣工.入庫(kù)河流為河北懷來(lái)永定河以及北京市延慶縣媯水河，控制流域面積43402 km2，總庫(kù)容41.6×108m3，設(shè)計(jì)水庫(kù)面積238 km2.水庫(kù)建于北京市西北約80 km的永定河官?gòu)d山峽入口處，四周群山環(huán)抱，山巒起伏，使得水庫(kù)呈現(xiàn)中間狹長(zhǎng)、兩頭寬闊的形狀.水庫(kù)總長(zhǎng)28 km，平均寬度3 km，9月份采樣時(shí)水面面積約80 km2，平均水深7～8 m，年降水量401.9 mm，年蒸發(fā)量1483.6 mm.水庫(kù)水體中優(yōu)勢(shì)水生植物包括狐尾藻、菹草、大茨藻等沉水植物，槐葉萍、浮萍等漂浮植物以及蘆葦、香蒲等挺水植物［8］;浮游藻類(lèi)優(yōu)勢(shì)藻種主要有藍(lán)藻、綠藻和硅藻［4，9-10］.造成官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)惡化的主要原因是上游地區(qū)工業(yè)、城鄉(xiāng)生活污水以及農(nóng)田化肥農(nóng)藥使用過(guò)量，使水體被有機(jī)污染和富營(yíng)養(yǎng)化［11］.

1.2 采樣時(shí)間和點(diǎn)位

2012年9月5日在官?gòu)d水庫(kù)共布設(shè)18個(gè)采樣點(diǎn)，進(jìn)行水樣和水面同步光譜的采集.官?gòu)d水庫(kù)分為北部與媯水河相通的媯庫(kù)區(qū)、中庫(kù)區(qū)以及南部與永定河相通的永庫(kù)區(qū).由于水庫(kù)蓄水量逐年下降，近兩年來(lái)中庫(kù)區(qū)與永庫(kù)區(qū)連接處幾近斷流，船只無(wú)法通過(guò)，故采樣點(diǎn)主要分布在媯庫(kù)區(qū)和中庫(kù)區(qū)(圖1).

1.3 采樣和測(cè)量方法

使用標(biāo)準(zhǔn)采水器從水面至水下20 cm處采集水樣，在0～4℃下避光保存并在采樣當(dāng)天送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)濾預(yù)處理，然后放入冰箱內(nèi)冷藏保存.水樣各主要組分固有光學(xué)特性以及總懸浮顆粒物濃度(Cs)、葉綠素a濃度(CChl.a)在3 d之內(nèi)測(cè)定完畢.采樣的同時(shí)測(cè)定透明度、水溫、水深等參數(shù).

總懸浮顆粒物和非色素顆粒物吸收系數(shù)采用定量濾膜技術(shù)(Quantitative Filter Technique，QFT)測(cè)定，其中，采用甲醇萃取法從總懸浮顆粒物中分離非色素顆粒物，即將濾膜上的浮游植物色素利用甲醇萃取、過(guò)濾之后得到非色素顆粒物.CDOM吸收系數(shù)采用GF/F濾膜過(guò)濾的水樣在分光光度計(jì)下測(cè)定吸光度然后根據(jù)公式計(jì)算得到，具體測(cè)定方法及計(jì)算公式參照文獻(xiàn)［12］.

葉綠素a濃度采用熱乙醇萃取的分光光度法測(cè)量吸光度，濃度的計(jì)算采用文獻(xiàn)［13］中的公式:

式中，Vwater和VEthanol分別為過(guò)濾水樣的體積與加入乙醇的體積，單位為ml.計(jì)算所得葉綠素a濃度單位為mg/m3.總懸浮顆粒物濃度采用過(guò)濾重量法測(cè)定.從北部的1#到南部的18#，透明度和水深呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，葉綠素a濃度和總懸浮物濃度則在逐漸減小(圖2).

圖1 官?gòu)d水庫(kù)采樣點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of sampling sites in Guanting Reservoir

圖2 官?gòu)d水庫(kù)各采樣點(diǎn)透明度、水深、葉綠素a濃度和總懸浮顆粒物濃度Fig.2 Transparency，depth of water，CChl.aand Csof sampling sites in Guanting Reservoir

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

各參數(shù)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、方差、相關(guān)系數(shù)分析、線(xiàn)性及非線(xiàn)性擬合采用Matlab和SPSS軟件計(jì)算.

2 結(jié)果與分析

2.1 總顆粒物吸收

官?gòu)d水庫(kù)秋季18個(gè)采樣點(diǎn)總懸浮顆粒物吸收系數(shù)(ap)、非色素顆粒物吸收系數(shù)(ad)、浮游植物色素吸收系數(shù)(aph)和CDOM吸收系數(shù)(aCDOM)的光譜曲線(xiàn)見(jiàn)圖3.從ap的形狀來(lái)看，18個(gè)站點(diǎn)的總顆粒物吸收曲線(xiàn)變化趨勢(shì)大致相同，且均與浮游植物色素的吸收曲線(xiàn)相似，沒(méi)發(fā)現(xiàn)與非色素顆粒物吸收曲線(xiàn)類(lèi)似的站點(diǎn).不同采樣點(diǎn)總顆粒物的光譜吸收系數(shù)差異較大，ap(440)的值在0.70～2.58 m－1之間變化，均值為1.5175±0.5990 m－1，低于國(guó)內(nèi)已有固有光學(xué)特性測(cè)量數(shù)據(jù)的太湖梅梁灣［12］(3.58 ～9.86 m－1)和滇池(3.4 ～8.4 m－1)［1］，與巢湖(均值 2.2 m－1)［14］和部分云南高原湖泊(均值 1.39 ±1.44 m－1)［15］較為接近，大于三峽庫(kù)區(qū)水體(0.22 ～0.43 m－1)［16］.曲線(xiàn)在420、628 和676 nm 處出現(xiàn)吸收峰，在 480 nm 處出現(xiàn)肩峰，在 550 和650 nm附近出現(xiàn)吸收系數(shù)極小值，與滇池的總顆粒物吸收曲線(xiàn)［1］相似.

圖3 官?gòu)d水庫(kù)秋季總顆粒物、非色素顆粒物、浮游植物色素和CDOM的光譜吸收系數(shù)Fig.3 Absorption spectras of total particles，depigment particles，phytoplankton and CDOM in autumn in Guanting Reservoir

通過(guò)對(duì)各采樣點(diǎn)總顆粒物吸收系數(shù)均值、非色素顆粒物吸收系數(shù)均值、浮游植物色素吸收系數(shù)均值的比較可知，官?gòu)d水庫(kù)9月份的總顆粒物吸收以浮游植物色素吸收為主，非色素顆粒物吸收作用相對(duì)較弱，屬于“總顆粒物吸收光譜與浮游植物色素吸收光譜相似”的吸收模式(圖4).采樣點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，9月份官?gòu)d水庫(kù)水體中葉綠素a濃度較高(13.04～50.56 mg/m3)，懸浮顆粒物含量較低(2.9～20.2 mg/L)，總顆粒物吸收模式與這一現(xiàn)象相符合.

表1計(jì)算了各組分特征波長(zhǎng)吸收系數(shù)、葉綠素濃度和總懸浮物濃度之間的相關(guān)系數(shù).與其它水體在440 nm處存在吸收峰不同，官?gòu)d水庫(kù)水體在短波段的吸收峰出現(xiàn)在 420 nm處，因此也對(duì) ap(420)與aph(420)進(jìn)行了相關(guān)分析.結(jié)果表明，ap(420)、ap(440)、ap(675)、aph(420)、aph(440)、aph(675)與CChl.a均存在較高的正相關(guān)性(R2＞0.79)，而與總懸浮物濃度的相關(guān)程度則一般(表1).進(jìn)一步表明顆粒物吸收以浮游植物色素吸收為主，以非色素顆粒物吸收為輔.

圖4 總懸浮物的典型吸收模式Fig.4 A typical absorption spectra pattern for total particulate

2.2 非色素顆粒物吸收

與其它Ⅱ類(lèi)水體的非色素顆粒物吸收特性相類(lèi)似，官?gòu)d水庫(kù)采樣點(diǎn)的ad均呈現(xiàn)吸收系數(shù)隨波長(zhǎng)增長(zhǎng)而減小的趨勢(shì).ad(440)的變化范圍為 0.096～0.797 m－1，均值為 0.37 ±0.19 m－1，遠(yuǎn)低于太湖、巢湖、滇池、云南高原湖泊水體，與三峽壩區(qū)、珠江口懸浮水體［17］較接近.許多實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)模擬表明，ad(λ)隨波長(zhǎng)的變化分布十分接近指數(shù)衰減規(guī)律，且不同波段的吸收系數(shù)之間存在一定的關(guān)系.本文選擇在水色研究中較為重要的440 nm作為建立吸收模型的參考波段，對(duì)官?gòu)d水庫(kù)各采樣點(diǎn)的非色素顆粒物吸收曲線(xiàn)進(jìn)行指數(shù)擬合:

式中，λ0為440 nm，Sd為斜率.擬合結(jié)果表明，各采樣點(diǎn)非色素顆粒物吸收曲線(xiàn)指數(shù)擬合的指數(shù)斜率Sd值的變化范圍是5.2 ～8.3 μm－1，均值為6.7 ±0.83 μm－1，非線(xiàn)性擬合的決定系數(shù)大于0.97(圖 5).與國(guó)內(nèi)其它水體，如太湖11.7 ±0.6 μm－1、滇池12.5 ±0.6 μm－1、巢湖11.9 ±1.0 μm－1、珠江口12.0 ±2.0 μm－1和三峽水庫(kù) 11.5 ±1.6 μm－1等相比，官?gòu)d水庫(kù)水體的 Sd值要低很多.

相關(guān)分析結(jié)果表明，ad(440)、ad(675)與懸浮物濃度幾乎不相關(guān)，呈現(xiàn)離散狀;但與葉綠素濃度具有較高相關(guān)性，并且ad(675)與CChl.a的相關(guān)性明顯高于ad(440)，說(shuō)明官?gòu)d水庫(kù)9月份水體中浮游植物的降解產(chǎn)物對(duì)非色素顆粒物的貢獻(xiàn)較大，陸源性的輸入對(duì)非色素顆粒物的吸收影響不大.

表1 顆粒物吸收系數(shù)與各組分濃度之間的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)Tab.1 Determination coefficients of absorption and components concentration

2.3 浮游植物色素吸收

官?gòu)d水庫(kù)浮游植物色素的吸收光譜與總顆粒物吸收光譜相似，表現(xiàn)為:在420、628和676 nm處出現(xiàn)吸收峰，在480 nm處出現(xiàn)吸收肩峰，在550 nm和650 nm附近出現(xiàn)吸收谷.aph(420)、aph(675)的變化范圍分別為0.58 ～2.16、0.27 ～1.19 m－1，均值為1.22 ±0.54、0.6 ±0.28 m－1，對(duì)應(yīng)葉綠素 a 濃度變化范圍為13.04 ～50.56 mg/m3，均值為 27.49 ±11.20 mg/m3.

圖5 ad(440)指數(shù)擬合(以9#、14#為例)Fig.5 Simulation of ad(440)

浮游植物色素吸收系數(shù)主要受水體中浮游藻類(lèi)的濃度及種群組成的影響，隨葉綠素濃度變化而變化［12］.官?gòu)d水庫(kù)浮游藻類(lèi)種類(lèi)以藍(lán)藻和綠藻為主，650 nm處的吸收谷和628 nm處的吸收峰由藍(lán)藻造成;480 nm處的吸收肩峰由綠藻造成.吸收系數(shù)aph(420)、aph(440)、aph(675)與CChl.a均有較好相關(guān)性.浮游植物色素比吸收系數(shù)a*ph(420)、a*ph(440)、a*ph(675)與CChl.a則幾乎不相關(guān)(圖6).說(shuō)明官?gòu)d水庫(kù)秋季浮游植物色素比吸收系數(shù)相對(duì)較為恒定，a*ph(420)、a*ph(440)、a*ph(675)的均值分別為 0.0453 ±0.0107、0.0430 ±0.0959和 0.0220 ±0.0054 m2/mg.

圖6 aph(440)、aph(675)、a*ph(440)、a*ph(675)與 CChl.a的線(xiàn)性關(guān)系Fig.6 Linear relationships between aph(440)，aph(675)，a*ph(440)，a*ph(675)and CChl.a

2.4 CDOM 吸收

與其它水體研究結(jié)果一致，官?gòu)d水庫(kù)CDOM的吸收光譜aCDOM(λ)也呈現(xiàn)隨波長(zhǎng)增加按指數(shù)規(guī)律遞減的趨勢(shì)，在長(zhǎng)波700 nm處趨于零，越接近短波差異越明顯.aCDOM(440)的變化范圍為0.4547～1.0279 m－1，均值為 0.7211 ±0.1420 m－1.相關(guān)分析結(jié)果顯示，aCDOM(400)與 CChl.a的相關(guān)性要高于 aCDOM(440)，決定系數(shù)可達(dá)0.5238(圖7a)，表明浮游藻類(lèi)降解對(duì)CDOM源也有一定貢獻(xiàn).分別以400、440 nm作為參考波段對(duì)aCDOM(λ)做指數(shù)擬合:

結(jié)果表明，參考波段的選擇對(duì)形狀因子Sg的影響并不明顯(圖7b).400 nm處Sg的變化范圍為11.1～19.6 μm－1，均值為 15.9 ±2.25 μm－1;440 nm 處變化范圍為 10.5 ～19.6 μm－1，均值為 15.5 ± 2.64 μm－1.440 nm 處 Sg值與太湖(15.5 ±1.2 μm－1)、巢湖(15.4 ±1.3 μm－1)、三峽水庫(kù)(15.9 μm－1)持平，比滇池(12.5 ±0.6 μm－1)、淀山湖［18］(11.8 μm－1)和昆承湖［19］(12.2 μm－1)略大.各采樣點(diǎn) Sg擬合決定系數(shù) R2均大于0.99，因此在水色參數(shù)反演中可用aCDOM(400)、aCDOM(440)估算400～750 nm可見(jiàn)光范圍內(nèi)的其余波段的 aCDOM(λ).

圖 7 aCDOM(400)與 CChl.a的線(xiàn)性關(guān)系(a);aCDOM(400)、aCDOM(440)指數(shù)擬合(以 3#為例)(b)Fig.7 Linear relationship between aCDOM(400)and CChl.a(a);simulation of aCDOM(400)，aCDOM(440)(b)

2.5 不同組分吸收系數(shù)對(duì)總吸收系數(shù)的貢獻(xiàn)

計(jì)算不同組分吸收系數(shù)貢獻(xiàn)率能從一定程度上衡量太陽(yáng)光的有效利用率［19］，并定性定量估算造成水下光衰減的主要影響因子，可以為遙感反演中波段選擇提供理論依據(jù).本文中aw采用Pope等的測(cè)量結(jié)果［20］.2012年9月官?gòu)d水庫(kù)不同采樣點(diǎn)的吸收系數(shù)主導(dǎo)組分在不同波段各有差異.按照總吸收系數(shù)在不同波段主導(dǎo)因子的不同，可將各采樣點(diǎn)組分貢獻(xiàn)模式大致歸納為4種類(lèi)型(圖8).

在以 1#、4#、5#、6#為典型代表的(a)和以 2#、3#為典型代表的(b)兩種類(lèi)型中，在 400 ～700 nm 之間，aph的貢獻(xiàn)率都大于50%，是吸收系數(shù)的主導(dǎo)因子.原因可能是由于1#～6#點(diǎn)位于官?gòu)d水庫(kù)北部與媯水河相通的媯庫(kù)區(qū)，媯庫(kù)區(qū)上游媯水河段由于鄰近縣城，生活污水和工業(yè)廢水排放較多，水體中亞硝酸鹽含量較高.有文獻(xiàn)報(bào)道［4-7］，近幾年來(lái)媯庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)程度一直較高，并有逐年加重的趨勢(shì);加之庫(kù)區(qū)內(nèi)有水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，從而導(dǎo)致與媯水河相通的媯庫(kù)區(qū)浮游植物含量較高，各采樣點(diǎn)實(shí)測(cè)CChl.a值的變化趨勢(shì)也證明了這一現(xiàn)象.(a)與(b)的主要區(qū)別在于，屬于(b)類(lèi)型的2#、3#的非色素顆粒物的貢獻(xiàn)率要遠(yuǎn)小于屬于(a)類(lèi)型的1#、4#、5#、6#，尤其是在浮游植物色素吸收較弱的 550 nm 處.這可能是由于 2#、3#的 CChl.a要遠(yuǎn)高于周?chē)?1#、4#、5#、6#，浮游植物色素貢獻(xiàn)率偏高，相比之下非色素顆粒物貢獻(xiàn)率降低.以7#～12#為代表的(c)和13#～18#為代表的(d)類(lèi)型中，aph的貢獻(xiàn)不再是總吸收系數(shù)的主導(dǎo)因子.(c)類(lèi)型表現(xiàn)為，在400～600 nm之間，aph、ad、aCDOM的貢獻(xiàn)率較為均衡，600～700 nm之間aph與aw貢獻(xiàn)率持平，共同占主要地位;(d)類(lèi)型表現(xiàn)為，在400～600 nm之間，aph與aCDOM貢獻(xiàn)率較為接近，共同成為主導(dǎo)因子，600～700 nm之間aw是主導(dǎo)因子，其次是aph、ad與aCDOM逐漸趨于零，ad在整個(gè)可見(jiàn)光波段的貢獻(xiàn)率均比較小.導(dǎo)致(c)和(d)類(lèi)型出現(xiàn)的原因可能是，7#以后的各采樣點(diǎn)位于官?gòu)d水庫(kù)的中庫(kù)區(qū)，兩岸是蘆葦蕩和河灘，生活污水和工業(yè)廢水的排放量小很多，水庫(kù)水體中有機(jī)物含量逐漸被稀釋?zhuān)∮沃参锷睾拷档?，aph對(duì)總吸收系數(shù)的貢獻(xiàn)率減小，ad、aCDOM與aw貢獻(xiàn)率相對(duì)升高.

在4種類(lèi)型中，aCDOM的貢獻(xiàn)率均隨波長(zhǎng)的增加逐步降低，沒(méi)有太明顯的峰谷起伏現(xiàn)象.aph在675 nm處均有明顯的吸收系數(shù)貢獻(xiàn)峰值，可作為CChl.a遙感反演的參考波段.在葉綠素濃度較低的區(qū)域，aCDOM與aph貢獻(xiàn)率較為接近，在遙感反演時(shí)可能會(huì)互相干擾，需予以注意和區(qū)分.

圖8 四種類(lèi)型(a、b、c、d)組分 ad(λ)、aph(λ)、aCDOM(λ)和 aw(λ)對(duì)總吸收系數(shù)的相對(duì)貢獻(xiàn)率Fig.8 Relative contribution of the absorption coefficients of ad(λ)，aph(λ)，aCDOM(λ)and aw(λ)to the total absorption coefficient a(λ)in different types(a，b，c and d)

3 結(jié)論

1)官?gòu)d水庫(kù)秋季總顆粒物的吸收光譜與浮游藻類(lèi)吸收光譜一致，aph大于ad，ap(440)變化范圍為0.70～2.58 m－1.在媯庫(kù)區(qū)，浮游植物色素是主導(dǎo)光衰減的首要因子，顆粒物吸收對(duì)總吸收的貢獻(xiàn)率在60%以上.在中庫(kù)區(qū)，浮游植物色素、非色素顆粒物、CDOM、純水共同造成光衰減，顆粒物吸收占總吸收的40%以上.

2)非色素顆粒物和CDOM的吸收隨波長(zhǎng)增加大致按指數(shù)規(guī)律下降.ad(440)和aCDOM(440)的變化范圍分別為0.096 ～0.797 m－1、0.4547 ～1.0279 m－1.非色素顆粒物在400 ～750 nm 波段的指數(shù)函數(shù)斜率 Sd的平均值為6.7 ±0.83 μm－1，CDOM 在400 ～750 nm 波段的指數(shù)函數(shù)斜率 Sg的平均值為15.5 ±2.64 μm－1.

3)由于藍(lán)藻和綠藻的共同吸收，浮游植物色素吸收光譜在420、628和676 nm處出現(xiàn)吸收峰，在480 nm處出現(xiàn)吸收肩峰，在550和650 nm附近出現(xiàn)吸收谷.aph(420)、aph(675)的變化范圍分別為0.58～2.16、0.27 ～1.19 m－1.并且其比吸收系數(shù)較為恒定.

4)ap(440)、ap(675)、aph(440)、aph(675)與 CChl.a均存在顯著相關(guān)性(R2為 0.79 以上)，表明官?gòu)d水庫(kù)水體秋季吸收主要以浮游植物色素吸收為主，ad(675)、aCDOM(400)與CChl.a也存在較好相關(guān)性(R2=0.6488、0.5238)，表明非色素顆粒物與CDOM也主要來(lái)源于浮游藻類(lèi)的降解產(chǎn)物.

5)不同采樣點(diǎn)的不同組分吸收系數(shù)對(duì)總吸收系數(shù)的貢獻(xiàn)不同，大致可歸納為4種表現(xiàn)類(lèi)型.在富營(yíng)養(yǎng)程度較高的媯庫(kù)區(qū)，浮游植物色素是水體光譜吸收的主導(dǎo)因子;在富營(yíng)養(yǎng)程度較低的中庫(kù)區(qū)，顆粒物與有色可溶性有機(jī)物共同主導(dǎo)水體光譜吸收.

由于官?gòu)d水庫(kù)污染程度較輕，不同季節(jié)的光譜吸收主導(dǎo)因子可能存在顯著變化，是使水體組分濃度遙感反演模型可移植性變差的原因之一.因此下一步需要對(duì)官?gòu)d水庫(kù)水體的懸浮顆粒物和CDOM吸收系數(shù)展開(kāi)季節(jié)性分析，為不同季節(jié)的水體組分生物光學(xué)模型的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支持.

［1］張 紅，黃家柱，李云梅等.滇池水體光學(xué)物質(zhì)的研究吸收特性.環(huán)境科學(xué)，2011，32(2):452-463.

［2］IOCCG.IOCCG Report number 5:remote sensing of inherent optical properties:fundamentals，tests of algorithms and applications，2006.

［3］Kirk JTO.Light and photosynthesis in aquatic ecosystems.2nd ed.Cambridge:Cambridge University Press，1994:61.

［4］郭 凱，趙 文，徐 鋒等.官?gòu)d水庫(kù)(北京段)水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)與分析.大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24(5):453-458.

［5］劉 浩，徐志俠，陳 超等.官?gòu)d水庫(kù)庫(kù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià).水電能源科學(xué)，2011，29(1):13-16.

［6］張世祿，周緒申，許 維等.官?gòu)d水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)分析.海河水利，2012，(2):25-26.

［7］王 靜，尚 鶴，曹吉鑫等.北京官?gòu)d水庫(kù)砷和氨氮分布特征及水質(zhì)變化.濕地科學(xué)與管理，2012，8(3):61-64.

［8］甄 姿，宮兆寧，趙文吉等.官?gòu)d水庫(kù)庫(kù)區(qū)水生植物演變格局時(shí)空變化特征分析.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，31(8):1586-1595.

［9］杜桂森，王建廳，張為華等.官?gòu)d水庫(kù)水體營(yíng)養(yǎng)狀況分析.湖泊科學(xué)，2004，16(3):277-281.

［10］李慧敏，杜桂森，姜樹(shù)君等.官?gòu)d水庫(kù)的微囊藻毒素及其與水環(huán)境的相關(guān)性.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30(5):1322-1327.

［11］袁博宇.官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析.北京水利，2000，(5):29-31.

［12］張運(yùn)林，秦伯強(qiáng)，楊龍?jiān)?太湖梅梁灣水體懸浮顆粒物和CDOM的吸收特性.生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26(12):3969-3979.

［13］Jeffrey SW，Humphrey GF.New spectrophotometric equation for determining chlorophylls a，b，c1，and c2 in higher plants，algae and natural phytoplankton.Biochem Physiol Pflanz，1975，167:191-194.

［14］戴永寧，李素菊，王學(xué)軍.巢湖水體固有光學(xué)特性研究.環(huán)境科學(xué)研究，2008，21(5):173-177.

［15］張運(yùn)林，張思樓，劉明亮.云南高原湖泊有色可溶性有機(jī)物和顆粒物光譜吸收特性.湖泊科學(xué)，2009，21(2):255-263.

［16］蓋利亞，劉正軍，張繼賢.三峽壩區(qū)水體吸收系數(shù)的特征研究.遙感學(xué)報(bào)，2010，14(2):323-332.

［17］曹文熙，楊躍忠，許曉強(qiáng)等.珠江口懸浮顆粒物的吸收光譜及其區(qū)域模式.科學(xué)通報(bào)，2003，48(17):1876-1882.

［18］宋玲玲，仇雁翎，張洪恩等.淀山湖有色可溶性有機(jī)物的光譜吸收特性.湖泊科學(xué)，2007，19(3):250-254.

［19］柳彩霞，郭子祺，張寶鋼等.太湖流域昆承湖春季顆粒物和有色可溶性有機(jī)物吸收特性.湖泊科學(xué)，2011，23(5):773-782.

［20］Pope RM，F(xiàn)ry ES.Absorption spectrum(380-700nm)of pure water(Ⅱ):Integrating cavity measurements.Applied Optics，1997，36(33):8710-8723.