Ka whakaarohia he tikanga ako kaore i te tirotirohia hei whakatau i nga kawanatanga kaiao moana o te ao (eco-provinces) i runga i te hanganga hapori plankton me nga raraunga rerenga matūkai.Ko te tikanga kaiao kaiao whakauru (SAGE) ka taea te tautuhi i nga kawanatanga kaiao i roto i nga tauira rauwiringa kaiao kore raina.Hei urutau ki te tauritenga kore-Gaussian o te raraunga, ka whakamahi a SAGE i te t-whakanoho tata matapōkere (t-SNE) hei whakaiti i te rahinga.Ma te awhina o te tono haruru i runga i te kohinga mokowhiti-a-waahanga (DBSCAN) algorithm, neke atu i te kotahi rau nga kawanatanga kaiao ka taea te tautuhi.Ma te whakamahi i te mapi honohono me nga rereketanga rauropi hei ine tawhiti, ka whakatauhia he kawanatanga kaiao whakahiato pakari (AEP) ma nga kawanatanga kaiao kohanga.Ma te whakamahi i nga AEP, i tirotirohia te mana whakahaere i te reiti tuku matūkai ki runga i te hanganga hapori.He ahurei a Eco-province me AEP ka taea te whakatauira te whakamaoritanga.Ka taea e ratou te whakataurite i waenga i nga tauira, me te whakanui ake i te maaramatanga me te aro turuki i nga punaha rauropi moana.
Ko nga porowini he rohe ka whakarerihia te koiora matawhenua matatini i runga i te moana, i te whenua ranei ki nga waahi whai kiko me te whai kiko (1).He mea nui enei kawanatanga mo te whakatairite me te whakataurite i nga waahi, te tohu i nga tirohanga, te aro turuki me te whakamarumaru.Ko nga taunekeneke matatini me te kore-raina e whakaputa ana i enei kawanatanga ka tino pai nga tikanga ako miihini (ML) kaore i te tirotirohia mo te whakatau tika i nga kawanatanga, na te mea he uaua te rereketanga o nga raraunga me te kore-Gaussian.I konei, ka whakaarohia he tikanga ML, e tautuhi nahanaha ana i nga kawanatanga kaiao moana motuhake (nga-a-roo-roopu) mai i te tauira-a-ao-toru (3D) a Darwin te tauira-a-tinana/rauwiringa kaiao (2).Ka whakamahia te kupu “ahuareka” hei tohu kaore i te tino inaki te waahi kua tohua ki etahi atu waahi.Ka kiia tenei tikanga ko te tikanga System Integrated Ecological Province (SAGE).Hei mahi i te whakarōpūtanga whai hua, me whakaae te tikanga algorithm (i) te whakarōpūtanga o te ao me te (ii) te tātari tauine-maha ka taea te kohanga / whakahiato i te waahi me te wa (3).I roto i tenei rangahau, i whakaarohia te tikanga SAGE i te tuatahi ka korerohia nga kawanatanga kaiao kua tautuhia.Ka taea e nga kawanatanga-a-roopu te whakatairanga i te maaramatanga ki nga ahuatanga e whakahaere ana i te hanganga hapori, te whakarato matauranga whai hua mo te aro turuki i nga rautaki, me te awhina ki te whai i nga huringa o te rauwiringa kaiao.
Ko te nuinga o nga wa ka whakarōpūhia nga kawanatanga whenua i runga i nga ahuatanga o te ahuarangi (te ua me te mahana), te oneone, nga otaota, me nga kararehe, ka whakamahia mo te whakahaere awhina, te rangahau kanorau koiora, me te whakahaere mate (1, 4).He uaua ake te tautuhi i nga kawanatanga moana.Ko te nuinga o nga rauropi he moroiti, he rohe wai.Longhurst et al.(5) I whakawhiwhia tetahi o nga whakarōpūtanga o te ao tuatahi o te Manatu o te Moana i runga i nga tikanga taiao.Kei roto i te whakamaramatanga o enei kawanatanga "Longhurst" nga taurangi penei i te reiti whakaranu, stratification, me te irradiance, tae atu ki te wheako whanui o Longhurst hei tohunga moana moana, kei a ia etahi atu tikanga nui mo te rauwiringa kaiao moana.Kua whakamahia nuitia a Longhurst, hei tauira, ki te aromatawai i te whakaputanga tuatahi me te rere waro, te awhina i te hii ika, me te whakamahere i nga mahi mataki i nga waahi (5-9).Kia pai ake te tautuhi i nga kawanatanga, kua whakamahia nga tikanga penei i te arorau koretake me te whakahiatotanga/tatauranga kore-a-rohe (9-14).Ko te kaupapa o enei tikanga ko te tautuhi i nga hanganga whai kiko ka taea te tautuhi i nga kawanatanga i roto i nga raraunga tirohanga e waatea ana.Hei tauira, ka whakamahia e nga kawanatanga moana hihiri (12) nga mapi whakarite-whaiaro hei whakaiti i te haruru, me te whakamahi i te rarangi arowhai (i runga i te rakau) hei whakatau i nga hua tae o te moana i ahu mai i nga amiorangi a-rohe [chlorophyll a (Chl-a), te teitei o te raina Fluorescence me te he mea pararopi rewa te tae] me te mara tinana (te mahana me te tote o te mata o te moana, te ahua tino hihiri me te hukapapa moana).
Ko te hanganga hapori o te plankton kei te awangawanga na te mea he nui te awe o tana rauropi ki nga taumata matūkai teitei ake, te whakauru waro me te rangi.Heoi ano, he whainga uaua me te uaua ki te whakatau i tetahi kawanatanga kaiao o te ao i runga i te hanganga hapori plankton.Ka taea pea e nga peerangi tae o te moana te whakaatu i nga korero mo te whakarōpūtanga o te phytoplankton, te whakaatu ranei i nga painga o nga roopu mahi (15), engari kaore e taea e raatau te whakaatu korero mo te hanganga hapori.Ko nga rangahau o mua tata nei [hei tauira, Tara Ocean (16)] e whakarato ana i nga inenga o mua mo te hanganga hapori;I tenei wa, he iti noa nga tirohanga i roto i te waahi i te ao (17).Ko nga rangahau o mua kua tino whakatauhia te "Biogeochemical Province" (12, 14, 18) i runga i te whakatau i nga ahuatanga o te koiora (penei i te hanga tuatahi, Chl me te marama e waatea ana).I konei, ka whakamahia te tauira tau ki te whakaputa [Darwin(2)], ka whakatauhia te kawanatanga kaiao i runga i te hanganga o te hapori me te rere matūkai.Ko te tauira tau e whakamahia ana i roto i tenei rangahau he kapinga o te ao, ka taea te whakataurite ki nga raraunga o te mara (17) me nga mara taaro mamao (Tuhipoka S1).Ko nga raraunga tauira tau e whakamahia ana i roto i tenei rangahau he painga mo te kapi o te ao.E 35 nga momo o te phytoplankton me te 16 nga momo zooplankton (tirohia nga rauemi me nga tikanga).Ko nga momo plankton tauira e pahekohekoe ana me nga hanganga taurite kore-Gaussian, no reira kaore e pai nga tikanga tātaritanga ngawari mo te tautuhi i nga tauira ahurei me te riterite i roto i nga hanganga hapori ka puta ake.Ko te tikanga SAGE i whakauruhia ki konei he huarahi hou hei tirotiro i te putanga o nga tauira Darwin uaua.
Ka taea e nga kaha hurihanga kaha o te hangarau raraunga/ML hangarau te whakaahei i nga otinga tauira tino uaua ki te whakaatu i nga hanganga uaua engari pakari i roto i te tauritenga raraunga.Ko te tikanga pakari he tikanga ka taea te whakaputa pono i nga hua i roto i te awhe hapa.Ahakoa i roto i nga punaha ngawari, he uaua te whakatau i nga tauira pakari me nga tohu.Kia whakataua ra ano te take e arai atu ai ki te tauira i kitea, ka ahua uaua/uaua ki te whakatau i te uaua ka puta.Ko te tukanga matua o te whakatakoto i te hanganga o te puunaha rauwiringa kaiao he ahua kore.Ko te noho o nga tauwhitinga-kore ka taea te whakapoauau i te whakarōpūtanga pakari, no reira me karo i nga tikanga e kaha ai nga whakaaro mo te tohatoha tauanga taketake o te rereketanga raraunga.He mea noa nga raraunga ahu-nui me te raina-kore i roto i te ohanga o te moana, a, tera pea he hanganga tauritenga me te papanga matatini, kore-Gaussian.Ahakoa ko nga raraunga me te hanganga tauwehenga kore-Gaussian ka aukati i te whakarōpūtanga pakari, he mea hou te tikanga SAGE na te mea i hangaia hei tautuhi i nga tautau me nga topologies noa.
Ko te whainga o te tikanga SAGE ko te tautuhi i nga tauira ka puta ake ka awhina i te maaramatanga rauropi.I muri mai i te rerenga-mahi kapoipoi e rite ana ki te (19), ka whakamahia nga taurangi rerenga rauropi me te matūkai hei whakatau i te tautau anake o te raraunga, ka kiia ko te kawanatanga kaiao.Ko te tikanga SAGE i whakaarohia i roto i tenei rangahau (Whakaahua 1) i te tuatahi ka whakaiti i te inenga mai i te 55 ki te 11 ma te whakaraapopoto i nga roopu mahi plankton kua tautuhia he priori (tirohia nga Rauemi me nga Tikanga).Ma te whakamahi i te tikanga whakaurunga tata-t-matapōkere (t-SNE), ka whakahekehia te rahi ma te tohu i te tūponotanga ki te mokowā 3D.Ka taea e te whakahuihui kore e matakihia te tautuhi i nga waahi kaiao tata [te whakahiato mokowhiti mokowhiti (DBSCAN) mo nga tono haruru].E tika ana te t-SNE me te DBSCAN ki nga raraunga tauira tauira rauwiringa kaiao-kore.Katahi ka tukuna ano te kawanatanga kaiao ka puta ki te whenua.Neke atu i te kotahi rau nga kawanatanga kaiao motuhake kua tohua, he pai mo te rangahau a rohe.Kia whai whakaaro ai ki te tauira rauwiringa kaiao puta noa i te ao, ka whakamahia te tikanga SAGE ki te whakahiato i nga kawanatanga kaiao ki nga kawanatanga kaiao whakahiato (AEP) hei whakapai ake i te whai huatanga o nga kawanatanga kaiao.Ko te taumata o te whakahiato (e kiia ana ko te "matatini") ka taea te whakatika ki te taumata o nga korero e hiahiatia ana.Whakatauhia te matatini iti o te AEP pakari.Ko te arotahi o te kowhiringa ko te tikanga SAGE me te tirotiro i nga keehi AEP tino uaua ki te whakatau i te mana whakahaere o te hanganga hapori ohorere.Ka taea te wetewete i nga tauira hei whakaatu i nga tirohanga kaiao.Ka taea hoki te whakamahi mo te whakatauira tauira, hei tauira, ma te arotake i nga waahi o nga kawanatanga kaiao rite e kitea ana i roto i nga tauira rereke hei whakaatu i nga rereketanga me nga ritenga, hei whakataurite i nga tauira.
(A) Hoahoa hoahoa o te rerenga mahi mo te whakatau i te kawanatanga kaiao;te whakamahi i te tapeke i roto i te roopu mahi hei whakaheke i nga raraunga ahu-55 taketake ki te whakaputanga tauira ahu-11, tae atu ki te papatipu-a-roto o te maariki mahi/matūkai e whitu me nga reiti tuku matūkai e wha.Te uara iti me te waahi hipoki hukapapa roa.Ko nga raraunga kua whakatauhia, kua whakatauhia.Whakaratohia nga raraunga ahu-11 ki te t-SNE algorithm hei whakaatu i nga huinga ahua rite tonu.Ka āta tohua e DBSCAN te kāhui hei tautuhi i te uara tawhā.Ka mutu, whakahokia te raraunga ki te matapae ahopae/roa.Kia mahara mai ka 10 nga wa ka tuaruatia tenei mahi na te mea ka puta mai he ahua matapōkeretanga ma te tono t-SNE.(B) he whakamarama me pehea te tiki AEP ma te tukurua i te rerenga mahi i roto i te (A) 10 nga wa.Mo ia o enei whakatinanatanga 10, i whakatauhia te matrix rereke o Bray-Curtis (BC) i waenga-porowini i runga i te papatipu koiora o nga momo phytoplankton e 51.Whakatauhia te rereketanga o te BC i waenga i nga kawanatanga, mai i te matatini 1 AEP ki te tino uaua 115. Ko te tohu tohu BC kua whakaritea e te Porowini o Longhurst.
Ko te tikanga SAGE e whakamahi ana i te putanga o te tauira tau 3D-a-tinana/rauwiringa kaiao hei tautuhi i te kawanatanga kaiao [Darwin (2);tirohia nga Rauemi me nga Tikanga me te Tuhipoka S1].Ko nga wahanga o te rauwiringa kaiao e 35 nga momo phytoplankton me te 16 nga momo zooplankton, me nga roopu mahi e whitu kua tautuhia-mua: prokaryotes me nga eukaryotes kua urutau ki nga taiao iti-matūkai, coccidia me te paninga konupūmā warowaikawa, me te taumaha hauota whakatika nga matūkai Nitrogen (kei te ngaro. nga matūkai nui), me te uhi kirikiri, ka taea e koe te hanga i etahi atu whakaahuatanga matūkai me te whangai i nga haki matūkai whakauru me nga kaiwhangai zooplankton.Ko te roanga rahi he 0.6 ki te 2500μm rite te diameter porohita.Ko te tohatoha tauira o te rahi o te phytoplankton me te whakarōpūtanga mahi ka mau i nga ahuatanga katoa e kitea ana i roto i nga tirohanga amiorangi me nga tirohanga-a-roto (tirohia nga Whakaahua S1 ki te S3).Ko te rite i waenga i te tauira tau me te moana e kitea ana e tohu ana ko nga kawanatanga kua tautuhia e te tauira ka pa ki te moana-a-roto.Kia mahara ko tenei tauira ka hopu noa i etahi kanorau o te phytoplankton, me etahi awhe kaha tinana me te matū o te moana i roto.Ko te tikanga SAGE ka taea e te tangata te mohio ake ki te tino tikanga whakahaere a-rohe o te tauira hanganga hapori.
Ma te whakauru noa i te kohinga koiora mata (me te wa toharite o te 20 tau) ki ia roopu mahi plankton, ka taea te whakaiti i te rahinga o nga raraunga.I muri mai i nga rangahau o mua ka whakaatu i to raatau mahi nui ki te whakatakoto i te hanganga hapori, i uru ano nga kupu matapuna mo nga rerenga matūkai (te tuku hauota, rino, phosphate me te waikawa silicic) [hei tauira (20, 21)].Ko te whakarapopototanga o nga roopu mahi ka whakaiti i te rapanga mai i te 55 (51 plankton me te 4 matūkai rere) ki te 11 te rahi.I roto i tenei rangahau tuatahi, na nga herenga rorohiko i tukuna e te algorithm, kaore i whakaarohia te hohonu me te rereketanga o te waa.
Ka taea e te tikanga SAGE te tautuhi i nga hononga hirahira i waenga i nga tikanga kore raina me nga ahuatanga matua o te taunekeneke i waenga i te koiora roopu mahi me te rerenga matūkai.Ko te whakamahi i nga raraunga ahu-11 i runga i nga tikanga ako tawhiti Euclidean (penei i te K-means) kaore e taea te whiwhi i nga kawanatanga pono me te whakaputa ano (19, 22).Ko tenei na te mea kaore he ahua Gaussian i kitea i roto i te tohatoha taketake o te tauritenga o nga mea matua e tohu ana i te kawanatanga kaiao.Ko nga tikanga K o nga pūtau Voronoi (raina tika) kaore e taea te pupuri i te tohatoha taketake kore-Gaussian.
Ko te papatipu koiora o nga roopu mahi plankton e whitu me nga rerenga matūkai e wha ka hanga he vector ahu-11 x.No reira, ko te x he mara vector i runga i te matiti tauira, ko ia huānga xi e tohu ana i te waaahanga ahu-11 kua tautuhia ki te tauira matiti whakapae.Ko ia taupū i te tohu motuhake i tetahi tohu matiti i runga i te awheawhe, kei hea (lon, lat) = (ϕi, θi).Mēnā he iti ake te koiora o te kōwae mātiti tauira i te 1.2×10-3mg Chl/m3, ka neke ake rānei te tere o te taupoki tio i te 70%, ka whakamahia te rākau raraunga koiora ka makahia.Ko nga raraunga ka whakatauritehia, ka whakatauritehia, no reira ko nga raraunga katoa kei roto i te awhe o te [0 ki te 1], ka tangohia te toharite ka whakatauhia ki te rereketanga o te waeine.Ka mahia tenei kia kore ai nga ahuatanga (koiora me te rerenga matūkai) e whakawhäitihia e te rereke o te awhe o nga uara ka taea.Ko te whakarōpūtanga me hopu i te hononga huringa mai i te tawhiti nui pea i waenga i nga ahuatanga kaore i te tawhiti matawhenua.Ma te ine i enei tawhiti, ka puta nga ahuatanga nui, ka makahia nga korero koretake.Mai i te tirohanga kaiao, he mea tika tenei na te mea ka nui ake nga paanga o te koiora o etahi momo phytoplankton iti te koiora, penei i te whakatikatika hauota e te huakita diazotrophic.I te wa e whakataurite ana me te whakataurite i nga raraunga, ka tohuhia enei momo rerekee.
Ma te whakanui i te tata o nga ahuatanga i roto i te waahi-nui i roto i te ahua iti, ka whakamahia te t-SNE algorithm kia marama ake ai nga rohe rite.Ko nga mahi o mua ko te hanga i nga whatunga neural hohonu mo nga tono whakaaro mamao i whakamahia te t-SNE, i whakamatau i tana mohio ki te wehe i nga ahuatanga matua (23).He mahi tika tenei ki te tautuhi i te kohinga pakari i roto i nga raraunga ahuatanga me te karo i nga otinga kore-whakawhitiwhiti (note S2).Ma te whakamahi i nga kakano Gaussian, ka tiakina e te t-SNE nga ahuatanga tauanga o te raraunga ma te mapi i ia ahanoa ahu-nui ki tetahi waahi i roto i te mokowā wahanga 3D, na reira ka whakatau he nui te tūponotanga o nga mea rite i te ahunga teitei me te iti i te teitei- mokowā ahu (24).Ka hoatu he huinga N nga mea ahu-nui x1,…,xN, ka whakaheke te t-SNE algorithm ma te whakaiti i te rereketanga o Kullback-Leibler (KL) (25).Ko te rerekeetanga KL he ine he pehea te rereke o te tuaritanga tūponotanga mai i te tuaritanga tohutoro tuarua, ka taea hoki te arotake i te pai o te hononga i waenga i nga tohu ahu-iti o nga ahuatanga ahu-nui.Mēnā ko xi te mea i-th i roto i te mokowā ahu-N, ko te xj te mea j-th i roto i te mokowā ahu-N, ko te yi te ahanoa i-th i te mokowā ahu-iti, ko te yj te mea j-th i te iti. -mokowā ahu, kātahi ka tautuhia e t -SNE te tūponotanga rite ppj∣i = exp(-∥xi-xj∥2/2σi2)∑k≠iexp(-∥xi-xk∥2/2σi2), me te huinga whakaiti ahu q∣j = (1+ ∥ yi-yj∥2)-1∑k≠i(1 +∥yj-yk∥2)-1
Ko te Whakaahua 2A e whakaatu ana i te painga o te whakaheke i te koiora me nga matūkai rerewe o te whakakotahitanga ahu-11 ki te Ahu-3.Ko te hihiri o te tono t-SNE ka taea te whakataurite ki te hihiri o te tātari wae matua (PCA), e whakamahi ana i te huanga rereke hei whakanui i te waahi/huanga o te raraunga, na reira ka whakaiti i te taha.Ko te tikanga t-SNE i kitea he pai ake i te PCA mo te whakarato i nga hua pono me te whakahoki ano mo te Eco-Ministry (tirohia te Tuhipoka S2).Ko tenei pea na te mea kaore i te pai te whakapae orthogonality o te PCA mo te tautuhi i nga taunekeneke whakahirahira i waenga i nga ahuatanga tauwhitiwhiti tino kore, na te mea ka aro te PCA ki nga hanganga covariance raina (26).Ma te whakamahi i nga raraunga whakaaro mamao, Lunga et al.(27) e whakaatu ana me pehea te whakamahi i te tikanga SNE ki te whakaatu i nga ahuatanga hiihini uaua me te kore raina e kotiti ke ana i te tohatoha Gaussian.
(A) He reiti tuku matūkai kua whakatauirahia, te phytoplankton me te zooplankton roopu mahi koiora i tuhia e te t-SNE algorithm me te tae ma te kawanatanga ma te whakamahi i te DBSCAN.Ko ia tohu he tohu i roto i te waahi-nui, penei i te Whakaatu 6B, ko te nuinga o nga tohu ka mau.E tohu ana nga rakau ki te "t-SNE" nga rahi 1, 2 me te 3. (B) Ko te matapae matawhenua o te kawanatanga i kitea e DBSCAN i te raarangi ahopae-roa o te takenga.Me whakaaro te tae ki tetahi tae, engari kia rite ki te (A).
Ko nga tohu o te marara t-SNE i te Whakaahua 2A e hono ana ki te ahopae me te ahopou.Mēnā e tata ana ngā pito e rua o te Whakaahua 2A ki a rātou anō, nā te mea he ōrite ō rātou rerenga koiora me te matūkai, ehara i te mea he tata te matawhenua.Ko nga tae o te Whakaahua 2A he tautau i kitea ma te whakamahi i te tikanga DBSCAN (28).I te wa e rapu ana te DBSCAN algorithm i te tawhiti i roto i te whakaaturanga 3D i waenga i nga tohu (ϵ = 0.39; mo nga korero mo tenei whiringa, tirohia nga Rauemi me nga Tikanga), me te maha o nga tohu rite ki te tautuhi i te kohinga (i konei 100 nga tohu, tirohia i runga ake nei).Ko te tikanga DBSCAN karekau he whakapae mo te ahua me te maha o nga tautau i roto i nga raraunga, penei i raro nei:
3) Mo nga tohu katoa i kitea kei roto i te tawhiti i roto, tuaruatia te taahiraa 2 hei whakatau i te rohe kahui.Mena he nui ake te maha o nga tohu i te uara iti kua whakaritea, ka tohua hei tautau.
Ko nga raraunga karekau e tutuki ki te mema tautau iti me te inenga tawhiti ϵ ka kiia he "haruru" karekau he tae.Ko te DBSCAN he huringa tere me te tauineine me te mahi O(n2) i roto i te keehi kino rawa atu.Mo te tātaritanga o naianei, ehara i te mea tupurangi.Ko te iti rawa o nga tohu ka whakatauhia e te aromatawai tohunga.I muri i te whakatikatika i te tawhiti i muri mai, kaore i te tino pumau te hua i roto i te awhe o ≈±10.Ka whakatauhia tenei tawhiti ma te honohono (Whakaahua 6A) me te paheketanga o te kapi moana (Whakaahua 6B).Ko te hononga ka tautuhia ko te maha hiato o nga tautau me te tairongo ki te tawhā ϵ.Ko te iti o te hononga e tohu ana i te iti rawa o te whakaurunga, te whakarōpū awe i nga rohe.Ko te hononga teitei e tohu ana i te overfitting.Ka taea te whakamahi i te iti ake, engari ki te nui ake te iti o te ca, kaore e taea te whakatutuki i tetahi otinga pono.135 (Mo etahi atu korero, tirohia nga Rauemi me nga Tikanga).
Ko nga tautau 115 i tautuhia i te Whakaahua 2A ka hoki ki te whenua i te Whakaahua 2B.Ko ia tae e hono ana ki te whakakotahitanga o nga mea koiora me nga mea kaiao kua tohua e DBSCAN.Kia whakatauhia nga tautau, ka whakamahia te hononga o ia tohu i te Whakaahua 2A me te ahopae me te ahopou motuhake hei whakahoki i nga tautau ki te rohe matawhenua.Ko te Whakaahua 2B e whakaatu ana i tenei me nga tae tautau rite ki te Whakaahua 2A.Ko nga tae e rite ana kia kaua e whakamaoritia he rite te kaiao, na te mea kua tautapahia e te raupapa ka kitea nga tautau e te algorithm.
Ko te waahi kei te Whakaahua 2B ka rite te ahua ki tetahi waahi kua whakapumautia i roto i te tinana me te matū koiora o te moana.Hei tauira, ko nga tautau o te Moana-nui-a-Kiwa he hangarite-a-rohe, me te puta mai o nga oligotrophic vortices, a ko te huringa koi e tohu ana i te awe o nga hau hokohoko.Hei tauira, i te Moana-nui-a-Kiwa equatorial, ka kitea nga rohe rereke e pa ana ki te pikinga.
Kia mohio ai koe ki te taiao rauropi o Eco-Province, i whakamahia he rereketanga o te taurangi rereke Bray-Curtis (BC) (29) hei arotake i te rauropi i roto i te tautau.Ko te tohu BC he raraunga tauanga hei ine i te rereketanga o te hanganga hapori i waenga i nga waahi rereke e rua.Ko te inenga BC e tika ana ki te koiora o nga momo 51 o te phytoplankton me te zooplankton BCninj = 1-2CninjSni + Snj
E tohu ana a BCninj ki te ritenga o te pahekotanga ni me te huinga nj, ko Cninj te uara iti rawa o te momo koiora kotahi kei roto i nga huinga e rua ni me te nj, a ko Sni te tohu i te tapeke o nga koiora katoa kei roto i nga huinga e rua ni me Snj.He rite te rereketanga o te BC ki te ine tawhiti, engari e mahi ana i te waahi kore-Euclidean, he pai ake pea mo nga raraunga rauropi me tona whakamaoritanga.
Mo ia huinga kua tautuhia i te Whakaahua 2B, ka taea te aromatawai i te rite o te BC o roto-porowini me waenga-porowini.Ko te rereketanga o te BC i roto i tetahi kawanatanga e pa ana ki te rereketanga i waenga i te uara toharite o te kawanatanga me ia waahi o te kawanatanga.Ko te rereketanga i waenga i nga kawanatanga BC e pa ana ki te ahua o tetahi kawanatanga me etahi atu kawanatanga.Ko te Whakaatu 3A e whakaatu ana i te matrix BC hangarite (0, pango: he rite tonu; 1, ma: he rerekee).Ko ia rarangi o te kauwhata e whakaatu ana i tetahi tauira o te raraunga.Ko te Whakaahua 3B e whakaatu ana i te hiranga matawhenua o nga hua o BC i te Whakaahua 3A mo ia kawanatanga.Mo te kawanatanga kei roto i te waahi iti te kai me te iti o te matūkai, e whakaatu ana te Whakaahua 3B he tino rite te hangarite o nga waahi nui huri noa i te equator me te Moana Inia, engari he tino rerekee nga ahopae teitei me nga waahi piki.
(A) Ko te tohu o te rereketanga BC i arotakehia mo ia kawanatanga i runga i te toharite o te mata o te ao mo te 20 tau mo te 51 plankton.Tuhia te hangarite e tumanakohia ana o nga uara.(B) Te matapae mokowā o tētahi tīwae (rarangi rānei).Mo te kawanatanga i roto i te porowhita dystrophic, i arotakehia te tohatoha o te ine rite BC, a, i aromatawaihia te toharite 20-tau o te ao.Ko te pango (BC = 0) te tikanga he rite te horahanga, me te ma (BC = 1) te tikanga karekau he rite.
Ko te Whakaahua 4A e whakaatu ana i te rereketanga o te BC i roto i ia kawanatanga i te Whakaahua 2B.Ka whakatauhia ma te whakamahi i te huinga toharite o te waahi toharite i roto i te tautau, me te whakatau i te rerekeetanga i waenga i te BC me te toharite o ia tohu matiti i roto i te kawanatanga, e whakaatu ana ka taea e te tikanga SAGE te wehe i nga momo 51 i runga i te ahua kaiao Momo o raraunga tauira.Ko te rereketanga o te kohinga BC o nga momo 51 katoa he 0.102±0.0049.
(A, B, me D) Ko te rereketanga o te BC i roto i te kawanatanga ka arotakehia ko te rereketanga BC toharite i waenga i ia hapori tohu matiti me te kawanatanga toharite, kaore i te whakahekehia te uaua.(2) Ko te 0.227 ± 0.117 te rereketanga o te ao i roto i te porowini BC.Koinei te tohu tohu mo te whakarōpūtanga i runga i te hihiko kaiao i whakaarohia e tenei mahi [raina matomato i (C)].(C) Tauwaenga o te rereketanga BC i roto-porowini: Ko te raina pango e tohu ana i te rereketanga o roto-porowini BC me te piki haere o te uaua.Ko te 2σ ka puta mai i te 10 nga tukuruatanga o te tukanga tautuhi-a-rohe.Mo te katoa o nga uaua o nga kawanatanga i kitea e DBSCAN, (A) e whakaatu ana ko te rereketanga o te BC i roto i te kawanatanga ko te 0.099, a ko te whakarōpūtanga matatini i whakaarohia e (C) he 12, ka puta he rerekee BC o te 0.200 i te kawanatanga.e whakaatu ana te pikitia.(D).
I te Whakaahua 4B, ka whakamahia te koiora o nga momo plankton e 51 hei tohu i te rerekeetanga BC rite ki te kawanatanga o Longhurst.Ko te toharite o ia kawanatanga ko te 0.227, ko te inenga paerewa o nga tohu matiti e tohu ana ki te rereketanga o te kawanatanga o BC he 0.046.He nui ake tenei i te kahui kua tohua i te Whakaahua 1B.Engari, ma te whakamahi i te tapeke o nga roopu mahi e whitu, ka piki ake te rerekeetanga o roto o te wa BC i Longhurst ki te 0.232.
Ko te mapi-a-roopu-a-ao e whakarato ana i nga korero whakahirahira mo nga taunekeneke rauropi ahurei me nga whakapainga kua mahia ki te whakamahi i te hanganga rauwiringa kaiao katoa o te Porowini o Longhurst.Ko te Manatu o te Rauropi e tika ana ki te whakarato i te maaramatanga ki te huarahi whakahaere i te rauwiringa kaiao tauira tau, a ka awhina tenei tirohanga ki te torotoro i nga mahi mahi mara.Mo te kaupapa o tenei rangahau, kaore e taea te whakaatu katoa i nga kawanatanga neke atu i te kotahi rau.Ko te waahanga e whai ake nei ka whakaatu i te tikanga SAGE e whakapoto ana i nga kawanatanga.
Ko tetahi o nga kaupapa o te kawanatanga ko te whakatairanga i te maarama ki te waahi me te whakahaeretanga o te kawanatanga.Hei whakatau i nga ahuatanga ohorere, ko te tikanga i te Whakaahua 1B e whakaatu ana i te kohanga o nga kawanatanga rite kaiao.Ka whakarōpūhia nga kawanatanga-a-roopu i runga i te ahua o te kaiao, a ko taua whakarōpūtanga o nga kawanatanga ka kiia ko AEP.Whakatakotoria he "matatini" ka taea te whakarite i runga i te tapeke o nga kawanatanga ka whakaarohia.Ka whakamahia te kupu "matatini" na te mea ka taea te whakatika i te taumata o nga huanga ohorere.Hei tautuhi i nga whakahiatotanga whai kiko, ka whakamahia te rerekeetanga toharite o roto-porowini BC o 0.227 mai i Longhurst hei tohu tohu.Kei raro iho i tenei tohu tohu, kua kore e kiia nga kawanatanga whakakotahi he whai hua.
E whakaatu ana i te Whakaahua 3B, he pai nga kawanatanga kaiao o te ao.Ma te whakamahi i nga rereketanga BC i waenga i nga porowini, ka kitea ko etahi whirihoranga he tino "noa".I whakatenatenahia e te ira me nga tikanga ariā kauwhata, ka whakamahia nga "kauwhata hono" ki te whakariterite>100 nga kawanatanga i runga i nga kawanatanga e tino rite ana ki a raatau.Ko te inenga "honohono" i konei ka whakatauhia ma te whakamahi i te rerekee o waenga-porowini BC (30).Ko te maha o nga kawanatanga he nui ake te waahi mo te whakarōpūtanga o> 100 nga kawanatanga ka taea te kiia i konei he uaua.Ko te AEP he hua e whakarōpū ana i nga kawanatanga neke atu i te 100 hei kawanatanga kaiao tino rangatira/tata rawa atu.Ko ia kawanatanga kaiao ka tautapa ki te kawanatanga kaiao nui/tino hono e tino rite ana ki a raatau.Ko tenei whakahiatotanga i whakatauhia e te rereketanga o te BC ka taea te huarahi kohanga ki te rauropi o te ao.
Ko te whīwhiwhitanga kua tohua he uara mai i te 1 ki te tino uaua o te FIG.2A.I te iti o te uaua, ka paheke pea te AEP i runga i te taahiraa whakaheke inenga whakaaro (t-SNE).Ko te tikanga o te paheketanga ka taea te tautapahia nga kawanatanga kaiao ki nga AEP rereke i waenga i nga whitiwhitinga, na reira ka huri te rohe matawhenua kua kapi.Ko te Whakaahua 4C e whakaatu ana i te horahanga o nga rereketanga BC i roto i nga kawanatanga i nga AEP o te piki haere o te uaua puta noa i nga whakatinanatanga 10 (whakaahua i te Whakaahua 1B).I te Whakaahua 4C, ko te 2σ (rohe kikorangi) he inenga o te paheketanga i roto i nga whakatinanatanga 10, a ko te raina matomato e tohu ana i te tohu tohu Longhurst.Kua whakamatauhia e nga korero ka taea e te uaua o te 12 te pupuri i te rereketanga o te BC i te kawanatanga i raro i te tohu tohu Longhurst i roto i nga whakatinanatanga katoa me te pupuri i te iti o te 2σ paheketanga.Hei whakarāpopototanga, ko te 12 nga AEP te iti rawa o te uaua e taunakitia ana, ko te rerekeenga toharite o roto-porowini BC i arotakea ma te whakamahi i nga momo plankton e 51 he 0.198±0.013, penei i te Whakaahua 4D.Ma te whakamahi i nga roopu mahi e whitu, ko te rerekeenga toharite BC i roto i te kawanatanga ko te 2σ hei utu mo te 0.198±0.004.Ko te whakataurite i waenga i nga rereketanga o te BC i tatauhia me te tapeke koiora o nga roopu mahi e whitu, ko te koiora o nga momo plankton katoa e 51 e whakaatu ana ahakoa e pa ana te tikanga SAGE ki te ahuatanga 51-ahu, mo te katoa o te koiora o nga roopu mahi e whitu. Mo te whakangungu.
I runga i te kaupapa o tetahi rangahau, ka taea te whakaaro ki nga taumata uaua rereke.Ko nga rangahau-a-rohe me tino uaua (ara, nga kawanatanga 115 katoa).Hei tauira me te whakamarama, whakaarohia te iti rawa o te uaua o te 12.
Hei tauira mo te whaipainga o te tikanga SAGE, 12 AEP me te iti rawa o te uaua o te 12 ka whakamahia ki konei ki te torotoro i te mana whakahaere o te hanganga hapori ohorere.Ko te Whakaahua 5 e whakaatu ana i nga tirohanga rauropi kua whakarōpūhia e AEP (mai i te A ki te L): I te Redfield stoichiometry, te whānuitanga matawhenua (Whakaahua 5C), te hanganga koiora o te roopu mahi (Whakaahua 5A) me te tuku matūkai (Whakaahua 5B) ka mahia e N Zoomed.Ka whakaatuhia te ōwehenga (N:Si:P:Fe, 1:1:16:16×103).Mo te röpü whakamutunga, ko te P kua whakareatia ki te 16 me te Fe kua whakareatia ki te 16×103, no reira he rite te kauwhata pae ki nga whakaritenga kai o te phytoplankton.
Kua whakarōpūhia nga kawanatanga ki te 12 AEPs A ki te L. (A) Biomass (mgC/m3) o te rauwiringa kaiao i roto i nga kawanatanga 12.(B) Te tere rerenga matūkai o te hauota pararopi memeha (N), te rino (Fe), te phosphate (P) me te waikawa silicic (Si) (mmol/m3 ia tau).Ko te Fe me te P ka whakareatia ki te 16 me te 16x103, kia rite ai nga takai ki nga whakaritenga stoichiometry phytoplankton.(C) Tuhia te rereketanga i waenga i nga rohe polar, nga huripari iti me nga rohe nui o te kaupeka/piki ake.Ko nga teihana aroturuki e whai ake nei: 1, SEATS;2, ALOHA;3, teihana P;me te 4, BATS.
He ahurei te AEP kua tautuhia.He ahua hangarite kei te taha o te equator i te Moana-a-Kiwa me te Moana-nui-a-Kiwa, a he rite tonu te waahi engari he nui te waahi kei te Moana Inia.Ko etahi o nga AEP e awhi ana i te taha hauauru o te whenua e pa ana ki te pikitanga.Ko te South Pole Circumpolar Current e kiia ana he waahanga rohe nui.Ko te awhiowhio iti he raupapa matatini o te AEP oligotrophic.I roto i enei porowini, ka kitea te tauira taunga o te rereketanga o te koiora i waenga i nga puiao oligotrophic-a-papa me nga rohe polar-taonga-diatom.
Ko nga AEP e tino rite ana te katoa o te rauropi tipua ka taea te rereke i nga hanganga hapori me te kapi i nga waahi matawhenua rereke, penei i te D, H, me te K, he rite tonu te katoa o te koiora.Ko te AEP H te nuinga kei te moana Inia equatorial, a he maha atu nga huakita diazotrophic.Ka kitea te AEP D i roto i te maha o nga peihana, engari he mea tino kitea i roto i te Moana-nui-a-Kiwa huri noa i nga waahi hua nui huri noa i te piki o te awaawa.Ko te ahua o tenei kawanatanga o Te Moananui-a-Kiwa he rite ki te tereina ngaru aorangi.He iti noa te diazobacteria i roto i te AEP D, me etahi atu koekoe.Ka whakatauritea ki era atu kawanatanga e rua, ka kitea noa te AEP K i nga whenua teitei o te Moana-nui-a-Kiwa, a he maha ake nga diatoms me te iti ake o nga plankton.E tika ana kia mohio he tino rerekee te nui o te plankton i enei rohe e toru.I roto ia ratou, he iti noa te nui o te plankton o AEP K, ko te AEP D me te H he teitei.No reira, ahakoa to ratou biomass (a he rite ki a Chl-a), he rerekee enei kawanatanga: Kaore pea nga whakamatautau a-rohe e mau ana i enei rereketanga.
Ka kitea ano he ahua rite etahi o nga AEP he tino rerekee te koiora i runga i te hanganga hapori phytoplankton.Hei tauira, ka kitea tenei i roto i te AEP D me te E. He tata ki a raua ano, a, i te Moana-nui-a-Kiwa, ka tata te AEP E ki te AEPJ tino whai hua.Waihoki, karekau he hononga marama i waenga i te koiora phytoplankton me te nui o te zooplankton.
Ka taea te mohio ki te AEP i runga i nga matūkai e whakaratohia ana ki a ratou (Whakaahua 5B).Kei te noho noa nga diatoms ki te nui o te waikawa silicic.Ko te tikanga, ka nui ake te tuku waikawa silicic, ka nui ake te koiora o nga diatoms.Ka kitea nga diatoms i AEP A, J, K me L. Ko te ōwehenga o te koiora diatom e pa ana ki etahi atu phytoplankton ka whakatauhia e te N, P me te Fe e whakaratohia ana mo te tono diatom.Hei tauira, ko te AEP L te nuinga o nga diatoms.Ina whakaritea ki etahi atu matūkai, kei a Si te nui rawa o te tuku.He rereke, ahakoa te nui ake o te hua, he iti ake nga diatoms a AEP J me te iti ake o te tuku silicon (katoa me te whanaungatanga ki etahi atu matūkai).
He kaha te huakita Diazonium ki te whakatika hauota, engari ka puhoi te tipu (31).Ka noho tahi ratou me etahi atu phytoplankton, he nui rawa te rino me te ūkuikui ki te hiahia mo nga matūkai kore-diazonium (20, 21).He mea tika kia mohio he nui te nui o te koiora diazotrophic, me te nui o te tukunga o Fe me te P e pa ana ki te tukunga o N. I tenei ara, ahakoa he nui ake te koiora katoa i roto i te AEP J, ko te koiora diazonium i AEP H he nui ake. nui ake i tera i J. Kia mahara he tino rerekee a AEP J me H te matawhenua, a ko H kei te moana Inia equatorial.
Ki te kore e wehewehea te hanganga rauwiringa kaiao motuhake ki nga kawanatanga, karekau e tino marama nga matauranga i puta mai i nga tauira matatini iti rawa o te AEP 12.Ko te AEP i hangaia e SAGE e whakaahei ana i te whakatairite i nga wa katoa o nga korero matatini me nga waahanga teitei mai i nga tauira rauwiringa kaiao.E kaha ana te AEP ki te whakanui i te take kaore a Chl i te pai me te huarahi rereke hei whakatau i te hanganga hapori me te nui o te zooplankton ki nga taumata matūkai teitei ake.Ko te wetewete o nga kaupapa rangahau e haere tonu ana kei tua atu i te waahanga o tenei tuhinga.Ko te tikanga SAGE he huarahi ki te tuhura i etahi atu tikanga i roto i te tauira he maamaa ake te whakahaere atu i te maataki tohu-a-ira.
Ko te tikanga SAGE e whakaarohia ana hei awhina i te whakamaarama i nga raraunga rauropi tino uaua mai i nga tauira tau tinana/biogeochemical/ rauwiringa kaiao.Ko te kawanatanga kaiao e whakatauhia ana e te katoa o te koiora o nga roopu mahi-whakawhitiwhiti, te tono o te t-SNE te whakaheke i te ahua o te ahua o te huringa me te whakahiato ma te whakamahi i te tikanga ML DBSCAN kaore i te tirotirohia.Ko te ariā rereke/kauwhata BC i waenga-porowini mo te tikanga kohanga ka whakamahia kia puta he AEP pakari ka taea te whakamahi mo te whakamaoritanga o te ao.Mo te hanganga, he ahurei te Eco-Province me AEP.Ka taea te whakarite te kohanga AEP i waenga i te tino uaua o te kawanatanga kaiao taketake me te paepae iti e taunakitia ana kia 12 AEP.Ko te kohanga me te whakatau i te iti rawa o te uaua o te AEP ka kiia ko nga mahi matua, na te mea ko te t-SNE ka whakaheke i nga AEP o <12 te uaua.Ko te tikanga SAGE kei te ao katoa, me tona uauatanga mai i> 100 AEP ki te 12. Mo te ngawari, ko te arotahi o naianei ko te uaua o nga AEP 12 o te ao.Ko nga rangahau a meake nei, ina koa ko nga rangahau-a-rohe, ka kitea pea he waahanga mokowā iti ake o nga kawanatanga-a-ao e whai hua ana, a tera pea ka whakahiatohia ki tetahi waahi iti ake hei whakamahi i nga tirohanga rauropi e korerohia ana i konei.Ka tuku whakaaro me pehea te whakamahi i enei kawanatanga kaiao me nga maaramatanga mai i a raatau mo te maaramatanga rauropi, te whakarite whakataurite tauira, me te whakapai ake i te aro turuki i nga rauwiringa kaiao moana.
Ko te kawanatanga kaiao me te AEP kua tautuhia e te tikanga SAGE kei runga i nga raraunga o te tauira tau.Ma te whakamaramatanga, ko te tauira tau he hanganga ngawari, e ngana ana ki te hopu i te ngako o te punaha whaainga, me nga tauira rereke ka rereke te tohatoha o te plankton.Kaore e taea e te tauira tau i whakamahia i roto i tenei rangahau te tino hopu i etahi o nga tauira kua kitea (hei tauira, i roto i nga whakatau tata a Chl mo te rohe equatorial me te Moana ki te Tonga).He iti noa te wahanga o te kanorau o te moana tuturu ka hopukina, kare e taea te whakatau i te meso me te iti-meso, tera pea ka pa ki te rere matūkai me te hanganga hapori iti.Ahakoa enei ngoikoretanga, ka kitea he tino whai hua te AEP ki te awhina ki te mohio ki nga tauira uaua.Ma te arotake i nga waahi ka kitea nga kawanatanga kaiao rite, ka whakarato a AEP i tetahi taputapu whakatairite tauira tau.Ko te tauira tau o naianei e mau ana i te tauira whanui o te phytoplankton taaro mamao Chl-a kukū me te tohatoha o te rahi o te plankton me te roopu mahi (Tuhipoka S1 me te Whakaahua S1) (2, 32).
E ai ki te 0.1 mgChl-a/m-3 raina porohita, ka wehewehea te AEP ki te rohe oligotrophic me te rohe mesotrophic (Whakaahua S1B): AEP B, C, D, E, F me G he waahi oligotrophic, a ko nga waahi e toe ana ko kei Higher Chl-a.E whakaatu ana a AEP i etahi reta ki te Porowini o Longhurst (Whakaahua S3A), hei tauira, te Moana-nui-a-Kiwa me te Moana-nui-a-Kiwa.I etahi rohe, ka kapi a AEP i nga rohe maha o Longhurst, me te rereke.I te mea he rereke te whakaaro ki te wehe i nga kawanatanga o tenei rohe me Longhurst, ko te whakaaro ka puta he rereketanga.He maha nga AEP i roto i te kawanatanga o Longhurst e tohu ana tera pea he rereke nga hanganga rauwiringa kaiao o etahi waahi he rite te matū-a-roto.E whakaatu ana a AEP i etahi reta korero me nga ahuatanga o te tinana, pera i te ako kore tirotirohia (19), penei i nga whenua piki teitei (hei tauira, Te Moana-nui-a-Kiwa me te Moana-nui-a-Kiwa; Whakaahua S3, C me D).Ko enei reta e tohu ana he kaha te awe o te hanganga hapori o te plankton e te kaha o te moana.I nga waahi penei i te Moana-nui-a-Kiwa, ka haere a AEP ki nga kawanatanga.Ko te tikanga e puta ai enei rereketanga ka uru pea ki nga tikanga penei i te kawe puehu, tera pea ka puta nga kaupapa kai rereke ahakoa i raro i nga ahuatanga o te tinana.
I tohuhia e te Manatū Hauora me te AEP ko te whakamahi Chl anake kaore e taea te tautuhi i nga waahanga kaiao, i te mea kua mohio te hapori rauropi moana.Ka kitea tenei i roto i nga AEP he rite te papatipu koiora engari he tino rereke te hanganga rauropi (pēnei i te D me te E).He rereke, ko nga AEP penei i te D me te K he tino rerekee te koiora engari he rite te hanganga rauropi.Ko te AEP he mea uaua te hononga i waenga i te koiora, te hanganga rauropi me te nui o te zooplankton.Hei tauira, ahakoa ko te AEP J e tu ana i runga i te ahua o te phytoplankton me te mahere biomass, he rite te ahua o te AEP me te L, engari he nui ake te nui o te plankton a A.Ko te AEP e whakaatu ana kaore e taea te whakamahi i te koiora phytoplankton (Chl ranei) ki te matapae i te koiora zooplankton.Ko Zooplankton te turanga o te mekameka kai hii ika, a ko nga whakatau tata ka pai ake te whakahaere rawa.He pai ake pea te tuunga o nga peerangi tae moana [hei tauira, PACE (plankton, aerosol, kapua, me te rauwiringa kaiao moana)] hei whakatau tata i te hanganga hapori o te phytoplankton.Ma te whakamahi matapae AEP ka taea te whakatau tata mo te zooplankton mai i te waahi.Ko nga tikanga penei i te SAGE, me nga hangarau hou, me te maha atu o nga raraunga mara e waatea ana mo nga rangahau pono whenua (pēnei i a Tara me te rangahau whai muri), ka taea te mahi tahi ki te aro turuki i te hauora rauwiringa kaiao.
Ko te tikanga SAGE he huarahi pai ki te arotake i etahi tikanga e whakahaere ana i nga ahuatanga o te kawanatanga, penei i te biomass/Chl, te hanga kupenga tuatahi, me te hanganga hapori.Hei tauira, ko te nui o nga diatoms ka whakatauhia e te kore taurite o te tukunga o Si, N, P, me Fe e pa ana ki nga whakaritenga stoichiometric phytoplankton.I te taurite o te tuku, ko te nuinga o te hapori ko nga diatoms (L).Ki te kore e taurite te reiti tuku (ara, he iti iho te tuku o te silicon i te hiahia matūkai o nga diatoms), he iti noa te wahanga o te diatoms Tiri (K).Ka nui ake te tukunga o Fe me te P i te tukunga o N (hei tauira, E me H), ka kaha te tipu o te huakita diazotrophic.Na roto i te horopaki e whakaratohia ana e AEP, ka whai hua ake te torotoro i nga tikanga whakahaere.
Ko te Eco-Province me AEP he waahi he rite nga hanganga hapori.Ko te raupapa wa mai i tetahi waahi i roto i tetahi kawanatanga kaiao, AEP ranei ka kiia he tohu tohutoro ka taea te tohu mo te rohe e kapi ana i te kawanatanga kaiao, AEP ranei.Ko nga teihana aroturuki i runga i te waahi mo te wa roa e whakarato ana i nga raupapa waahi.Ko nga huinga raraunga i roto i te waahi mo te wa roa ka whai waahi kore e taea te tatau.Mai i te tirohanga o te aro turuki i te hanganga hapori, ka kitea te tikanga SAGE hei huarahi hei awhina i te waahi whaihua o nga waahi hou.Hei tauira, ko te raupapa wa mai i te aromatawai noho oligotrophic mo te wa roa (ALOHA) kei te AEP B o te waahi oligotrophic (Whakaahua 5C, tapanga 2).Na te mea e tata ana a ALOHA ki te rohe o tetahi atu AEP, kare pea te raupapa wa e tohu mo te rohe katoa, pera i nga korero o mua (33).I roto i te AEP B ano, ko te raupapa wa SEATS (Southeast Asian Time Series) kei te tonga tonga o Taiwan (34), kei tawhiti atu i nga rohe o etahi atu AEP (Whakaahua 5C, tapanga 1), ka taea te whakamahi hei waahi pai ake hei aroturuki. AEPB.Ko te raupapa wa BATS (Bermuda Atlantic Time Series Study) (Whakaahua 5C, tapanga 4) i roto i te AEPC he tino tata ki te rohe i waenganui i AEP C me F, e tohu ana ko te aroturuki i te AEP C ma te whakamahi i nga raupapa wa BATS ka raruraru.Ko te teihana P kei AEP J (Whakaahua 5C, tapanga 3) kei tawhiti atu i te rohenga AEP, no reira he tohu ake.Ka taea e te Eco-Province me te AEP te awhina ki te whakatuu i tetahi anga aroturuki e tika ana mo te aromatawai i nga huringa o te ao, na te mea ko te whakaaetanga a nga kawanatanga ki te aromatawai i nga waahi ka taea e te tauira i runga i te waahi te whakaatu i nga tirohanga matua.Ko te tikanga SAGE ka taea te whakawhanake ake kia whakamahia ki nga raraunga huarere hei aromatawai i te rereketanga o te wa.
Ko te angitu o te tikanga SAGE ka tutuki ma te tupato ki te whakamahi i nga tikanga pūtaiao raraunga/ML me te mohiotanga-a-rohe.Ko te tikanga, ka whakamahia te t-SNE ki te whakaheke i te rahinga, e pupuri ana i te hanganga taaruatanga o nga raraunga ahu-nui me te whakaahuru i te tirohanga o te topology covariance.Kua whakaritea nga raraunga ki te ahua o nga whiu me nga taurite (Whakaahua 2A), e tohu ana ko nga ine-a-tawhiti noa (penei i te K-means) kaore i te tika na te mea ka whakamahia e ratou he tohatoha Gaussian (porowhita) (e korerohia ana i te Tuhipoka S2) .Ko te tikanga DBSCAN e tika ana mo tetahi topology covariance.I te wa e aro nui ana koe ki te whakatakoto i nga tawhā, ka taea te whakarato tohu pono.He nui te utu kaute mo te t-SNE algorithm, e whakawhāiti ana i tana tono o naianei ki te nui ake o nga raraunga, ko te tikanga he uaua ki te tono ki nga mara hohonu, rereke ranei.Kei te haere tonu te mahi mo te tauineine o t-SNE.I te mea he ngawari ki te whakarara te tawhiti o KL, he pai te kaha o te t-SNE algorithm mo te roha a meake nei (35).I tenei wa, ko etahi atu tikanga whakaheke i te rahi e pai ake ai te whakaiti i te rahi, ko nga tikanga whakakotahi me te matapae (UMAP), engari ko te arotake i roto i te horopaki o nga raraunga moana e tika ana.Ko te tikanga o te tauineine pai ake, hei tauira, te whakarōpū i nga rangi o te ao, i nga tauira ranei he uaua rereke ki runga i te paparanga whakauru.Ko nga waahi karekau e whakarōpūhia e SAGE i tetahi kawanatanga ka kiia ko nga toenga pango i te Whakaahua 2A.Ma te matawhenua, ko enei waahi kei roto i nga waahi tino kaupeka, e kii ana ko te hopu i nga kawanatanga kaiao ka huri i te waa ka pai ake te kapinga.
Hei hanga i te tikanga SAGE, kua whakamahia nga whakaaro mai i nga punaha matatini / pūtaiao raraunga, ma te whakamahi i te kaha ki te whakatau i nga tautau o nga roopu mahi (te kaha ki te tata ki te waahi 11-ahua) me te whakatau i nga kawanatanga.Ko enei kawanatanga e whakaatu ana i nga pukapuka motuhake i roto i to maatau waahi wahanga 3D t-SNE.Waihoki, ka taea te whakamahi i te waahanga Poincaré ki te arotake i te "rōrahi" o te waahi o te kawanatanga e nohoia ana e te huarahi ki te whakatau i te whanonga "noa" ranei "ngawari" (36).Mo te putanga tauira ahu-11, ka taea te whakamaarama pera i te ruri e noho ana i muri i te hurihanga o nga raraunga ki te waahi wahanga 3D.Ko te hononga i waenga i te waahi matawhenua me te waahi i roto i te waahi wahanga 3D ehara i te mea ngawari, engari ka taea te whakamarama i runga i te ahua o te ahua kaiao.Mo konei, he pai ake te ine rerekee BC.
Ko nga mahi a meake nei ka whakamahi ano i te tikanga SAGE mo nga raraunga whakarereke i ia tau ki te aromatawai i te rereketanga mokowā o nga kawanatanga kua tautuhia me te AEP.Ko te whainga a meake nei ko te whakamahi i tenei tikanga hei awhina i te whakatau ko wai nga kawanatanga ka taea te whakatau ma nga inenga amiorangi (pēnei i te Chl-a, te whakaata whakaata mamao me te mahana o te mata o te moana).Ma tenei ka taea te aromatawai i nga waahanga kaiao me te aro turuki i nga kawanatanga kaiao me o raatau rereketanga.
Ko te kaupapa o tenei rangahau he whakauru i te tikanga SAGE, e whakaatu ana i tetahi kawanatanga kaiao ma roto i tana hanganga hapori plankton ahurei.I konei, ka whakaratohia etahi atu korero mo te tauira tinana/biogeochemical/rauwiringa kaiao me te kowhiringa tawhā o te t-SNE me te DBSCAN algorithms.
Ko nga waahanga tinana o te tauira ka ahu mai i te whakatau tata o te tohanga moana me te rangirangi [ECCOv4;(37) te whakatau tata whenua o te ao i whakaahuatia e (38).Ko te taumira whakaingoa o te whakatau tata whenua ko te 1/5.Ko te tikanga tapawha iti rawa me te tikanga whakarea Lagrangian ka whakamahia ki te tiki i nga tikanga tuatahi me te rohe me nga tawhā tauira o roto ka whakatikahia ma te mataki, na reira ka puta he tauira huri noa MIT (MITgcm) (39), te tauira I muri i te arotautanga, ka taea e nga hua. kia aroturukihia, kia matakihia.
He tino whakamaaramatanga o te matū-koiora/haiao (arā, te whārite me te uara tawhā) i roto i te (2).Ka mau te tauira i te tohanga o C, N, P, Si me Fe na roto i nga harotoroto parakore me nga harotoroto.Kei roto i te putanga e whakamahia ana i konei e 35 nga momo phytoplankton: 2 momo microprokaryotes me 2 momo microeukaryotes (e pai ana mo nga taiao iti-matūkai), 5 momo Cryptomonas sphaeroides (me te paninga konupūmā warokawa), 5 momo diazonium ( Ka taea te whakatika hauota, na. ehara i te mea iti) te waatea mai o te hauota parakore kua memeha), 11 nga diatoms (ka hanga he uhi siliceous), 10 nga karaehe whakauru-tipu (ka taea te whakaahua me te kai i etahi atu plankton) me te 16 Zooplankton (ka whangai i etahi atu plankton).Ka kiia enei ko "te roopu mahi biogeochemical" na te mea he rereke nga paanga ki te koiora moana (40, 41) ka whakamahia i te nuinga o te waa ki te tirotiro me te tauira tauira.I roto i tenei tauira, ko ia roopu mahi he maha nga mahere he rereke te rahi, me te whanganga o te 0.6 ki te 2500 μm rite te diameter porohita.
Ko nga tawhā e pa ana ki te tipu o te tipu, te whangai me te totohu e pa ana ki te rahi, a he rereke nga rereketanga i waenga i nga roopu whaihua e ono (32).Ahakoa nga momo anga-a-tinana, ko nga hua o nga wahanga plankton 51 o te tauira kua whakamahia i roto i te maha o nga rangahau tata nei (42-44).
Mai i te tau 1992 ki te tau 2011, i whakahaerehia te tauira honohono tinana/biogeochemical/rauwiringa kaiao mo te 20 tau.Ko te putanga o te tauira ko te koiora plankton, te kukū matūkai me te tere tuku matūkai (DIN, PO4, Si me Fe).I roto i tenei rangahau, ko te 20-tau toharite o enei putanga i whakamahia hei whakaurunga mo te Porowini Kaiao.Chl, ko te tohatoha o te papatipu maaka me te kukū matūkai me te tohatoha o nga roopu mahi ka whakatauritehia ki nga tirohanga amiorangi me te waahi-a-roto [tirohia (2, 44), Note S1 me te whika.S1 ki te S3].
Mo te tikanga SAGE, ko te puna matua o te matapōkeretanga ka puta mai i te taahiraa t-SNE.Ko te tupurangi ka aukati i te tukurua, ko te tikanga he kore pono nga hua.Ko te tikanga SAGE ka tino whakamatau i te pakari ma te whakatau i te huinga tawhā o t-SNE me DBSCAN, ka taea te tautuhi i nga tautau ina tukurua.Ko te whakatau i te "poapoapoa" o te tawhā t-SNE ka taea te mohio ko te whakatau i te tohu o te mapi mai i te teitei ki te iti me whakaute nga ahuatanga o te rohe, o te ao ranei o nga raraunga.I tae ki te rangirua o te 400 me te 300 nga whitiwhitinga.
Mo te kohinga algorithm DBSCAN, me whakatau te rahinga iti me te ine tawhiti o nga tohu raraunga i roto i te kohinga.Ko te nama iti rawa ka whakatauhia i raro i nga tohutohu a nga tohunga.E mohio ana tenei matauranga ki nga mea e pai ana ki te anga whakatauira tau o naianei me te whakatau.Ko te nama iti ko 100. Ka taea te whakaaro he uara iti teitei ake (iti iho i te <135 i mua i te whanuitanga o te rohe o runga o te kaariki) engari kaore e taea te whakakapi i te tikanga whakahiato i runga i te rereketanga o te BC.Ko te tohu o te hononga (Whakaahua 6A) ka whakamahia hei tautuhi i te tawhā ϵ, e pai ana ki te taapiri teitei ake (Whakaahua 6B).Ko te hononga ka tautuhia ko te maha hiato o nga tautau me te tairongo ki te tawhā ϵ.Ko te iti o te hononga e tohu ana i te iti rawa o te whakaurunga, te whakarōpū awe i nga rohe.Ko te hononga teitei e tohu ana i te overfitting.He raru ano te whakakii, na te mea e whakaatu ana tera pea ka puta mai nga huanga kore e taea te whakaputa.I waenganui i enei pito e rua, ko te piki koi (e kiia ana ko te “tuke”) te tohu ϵ pai rawa atu.I te Whakaahua 6A, ka kite koe i te tino pikinga o te rohe paparahi (kowhai,> 200 tautau), whai muri i te hekenga koi (matomato, 100 tautau), tae atu ki te 130, e karapotia ana e te iti rawa o nga tautau (he kahurangi, <60 nga tautau) ).I roto i te 100 neke atu i te 100 nga waahi kikorangi, kotahi te kahui e noho rangatira ana i te moana katoa (ϵ <0.42), karekau ranei te nuinga o te moana i whakarōpūtia, ka kiia ko te haruru (ϵ>0.99).Ko te waahi kowhai he tino rerekee, kaore e taea te whakaputa i nga kohinga kohinga.Ka heke te ϵ, ka piki te haruru.Ko te waahi kaariki e tino piki haere ana ka kiia he tuke.He rohe tino pai tenei.Ahakoa kei te whakamahia te t-SNE, ka taea tonu te whakamahi i te rereketanga o te BC i roto i te kawanatanga ki te whakatau i te kohinga pono.Ma te whakamahi i te Whakaahua 6 (A me B), tautuhia te ϵ ki te 0.39.Ko te nui ake o te tau iti, ka iti ake te tupono ka tae ki te ϵ e taea ai te whakarōpūtanga pono, me te nui ake o te waahi kaakaariki me te uara nui ake i te 135. Ko te whakanuinga o tenei waahi ka tohu ka uaua ake te kimi, te kore- noho tonu.
Whai muri i te tautuhi i nga tawhā o t-SNE, ko te tapeke o nga tautau ka kitea ka whakamahia hei ine mo te honohono (A) me te paheketanga o nga raraunga kua tohaina ki te tautau (B).Ko te ira whero e tohu ana i te huinga pai o te kapinga me te honohono.Kua whakaritea te tau iti ki runga i te nama iti e pa ana ki te rauropi.
Mo nga rauemi taapiri mo tenei tuhinga, tirohia koa http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/22/eaay4740/DC1
He tuhinga uru tuwhera tenei kua tohatohahia i raro i nga tikanga o te Raihana Whakaaetanga Creative Commons.Ka taea e te tuhinga te whakamahi kore here, te tohatoha, me te whakaputa uri i roto i tetahi momo reo i raro i nga tikanga e tika ana te whakahua i te mahi taketake.
Tuhipoka: Ka tono noa matou ki a koe ki te whakarato i to wahitau imeera kia mohio ai te tangata e taunaki ana koe ki te wharangi kei te pirangi koe kia kite ratou i te imeera, ehara hoki i te spam.E kore matou e hopu i nga wahitau imeera.
Ka whakamahia tenei patai hei whakamatautau mena he manuhiri koe me te aukati i te tuku mokowhiti aunoa.
Ka whakatauhia e te Manatū Taonga Moana o te Ao ki te whakaoti rapanga uaua me te whakamahi i te ML kaore i te tirotirohia ki te tuhura i nga hanganga hapori.
Ka whakatauhia e te Manatū Taonga Moana o te Ao ki te whakaoti rapanga uaua me te whakamahi i te ML kaore i te tirotirohia ki te tuhura i nga hanganga hapori.
Wā tuku: Hānuere-12-2021