水深的意思是水體的自由斷面到其河床面的垂直距離,是水文特征值之一。由于受潮汐和其他因素的影響,實(shí)測(cè)水深,經(jīng)水位改正后方為圖載水深。
水深測(cè)量
水深測(cè)量是水下地形測(cè)量的基本方法。它是測(cè)定水底各點(diǎn)平面位置及其在水面以下的深度,是海道測(cè)量和海底地形測(cè)量的基本手段。測(cè)深器具通常使用測(cè)深桿、水鉈、回聲測(cè)深儀、多波束回聲測(cè)深系統(tǒng)和海底地貌探測(cè)儀等。所測(cè)得瞬時(shí)水面下的深度,經(jīng)測(cè)深儀改正和水位改正,可以歸算到由深度基準(zhǔn)面起算的深度。
內(nèi)容
內(nèi)容包括:
①深度測(cè)量,是沿測(cè)深線方向,按一定間隔測(cè)取待測(cè)深度點(diǎn)(稱(chēng)測(cè)深點(diǎn))的深度;
②測(cè)深點(diǎn)定位,是精確地測(cè)取測(cè)深點(diǎn)的平面位置和用解析法或圖解法將測(cè)深定位點(diǎn)測(cè)繪學(xué)到圖板上;
③精度校正,是為保證成圖質(zhì)量而認(rèn)真分析測(cè)得資料,對(duì)平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量和測(cè)深點(diǎn)定位的精度、航行障礙物探測(cè)的完善性、測(cè)深線布設(shè)的合理性、深度點(diǎn)的密度及等深線勾繪的準(zhǔn)確性等進(jìn)行評(píng)價(jià),并用定位點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差評(píng)定定位點(diǎn)的精度。
測(cè)量準(zhǔn)備
測(cè)量前,先要確定測(cè)區(qū)范圍和測(cè)圖比例尺,設(shè)計(jì)圖幅,準(zhǔn)備圖板和展繪控制點(diǎn),布設(shè)測(cè)深線和驗(yàn)潮站,以及確定驗(yàn)流點(diǎn)和水文站的位置。測(cè)量時(shí),測(cè)量船沿預(yù)定測(cè)深線連續(xù)測(cè)深,并按一定間隔進(jìn)行定位,同時(shí)進(jìn)行水位觀測(cè)。測(cè)量中要確定礁石、沉船等各種航行障礙物的準(zhǔn)確位置,探清最淺水深及其延伸范圍。同時(shí)還要進(jìn)行底質(zhì)調(diào)查,測(cè)定流速和流向,以及收集水溫和鹽度等項(xiàng)資料。取得水深的原始資料后,要對(duì)它進(jìn)行各項(xiàng)改正,檢查成果質(zhì)量,最后繪制出成果圖板。
深度測(cè)量方法
為連續(xù)測(cè)得水深,必須選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)深線間隔和方向。測(cè)深線間隔一般取為圖上 1厘米。探測(cè)航行障礙物時(shí),應(yīng)適當(dāng)縮小測(cè)深線間隔或放大測(cè)圖比例尺。測(cè)深線方向一般與等深線垂直。港灣地區(qū)的測(cè)深線方向應(yīng)垂直于港灣或水道的軸線。沿岸測(cè)量中,測(cè)深線的布設(shè),在端處應(yīng)成輻射狀,在鋸齒形岸線處應(yīng)與岸線總方向成45°。水底平坦開(kāi)闊的水域,測(cè)深線方向可視工作方便選擇。江河上可根據(jù)河寬和流速,布設(shè)橫向、斜向或綜合的測(cè)深線。
測(cè)量水深所使用的工具和儀器一般有測(cè)深桿、水砣(測(cè)深錘)和回聲測(cè)深儀等。20世紀(jì)60年代以來(lái),開(kāi)始使用多波束測(cè)深系統(tǒng),70年代又使用了遙感技術(shù),大大提高了工作效率。但由于受海水的各種物理、化學(xué)因素的影響,測(cè)量深度仍受到一定限制。
為評(píng)定水深測(cè)量成果的精度,測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)適當(dāng)布設(shè)檢查線。檢查線與測(cè)深線相交處兩次測(cè)得的深度之差不能超過(guò)規(guī)范的要求。另外,還須檢查與鄰圖拼接處相對(duì)應(yīng)水深的符合程度。對(duì)其中相差較大或存在系統(tǒng)誤差的深度點(diǎn),要找出引起誤差的原因,一般海底平坦處著重從測(cè)深方面檢查,在海底地貌變化較大處,著重從測(cè)深點(diǎn)定位方面檢查,作出正確結(jié)論,適當(dāng)處理。
測(cè)得水深后,必須進(jìn)行水位改正。就是把在瞬時(shí)水面上測(cè)得的深度歸算到由深度基準(zhǔn)面起算的深度。當(dāng)深度點(diǎn)處的瞬時(shí)水面與驗(yàn)潮站在同一瞬時(shí)的水面高差不超過(guò)20厘米時(shí),用該站的潮位觀測(cè)資料進(jìn)行水位改正;若高差超過(guò)20厘米,則用水位分帶法進(jìn)行改正,即在滿足水位改正精度的條件下,根據(jù)兩個(gè)或兩個(gè)以上驗(yàn)潮站的潮位觀測(cè)資料,用圖解內(nèi)插(或計(jì)算)的方法,把測(cè)區(qū)分成若干個(gè)帶(區(qū)),求出各帶(區(qū))的潮位資料,進(jìn)行分帶(區(qū))改正。近海測(cè)量中,可用模擬法進(jìn)行水位改正。
精度校正
為保證成圖質(zhì)量,必須認(rèn)真檢查分析測(cè)得的資料。例如,平面控制、高程控制和定位點(diǎn)的精度,航行障礙物探測(cè)的完善性,測(cè)深線布設(shè)的合理性,深度點(diǎn)的密度,以及等深線勾繪的準(zhǔn)確程度等。并且要用定位點(diǎn)的中誤差來(lái)評(píng)定定位點(diǎn)精度。
應(yīng)用
江河湖泊也需進(jìn)行水深測(cè)量。其程序?yàn)椋簻y(cè)量前確定測(cè)區(qū)范圍和測(cè)圖比例尺、設(shè)計(jì)圖幅、準(zhǔn)備圖板和展繪控制點(diǎn)、布設(shè)測(cè)深線和驗(yàn)潮站以及確定驗(yàn)流點(diǎn)和水文站的位置;測(cè)量船沿預(yù)定的測(cè)深線連續(xù)測(cè)深,并按一定間隔進(jìn)行測(cè)深點(diǎn)定位,同時(shí)進(jìn)行水位觀測(cè),確定礁石、沉船等各種航行障礙物的準(zhǔn)確位置,探清最淺水深及其延伸范圍,并進(jìn)行底質(zhì)調(diào)查、測(cè)定流速和流向以及收集水溫及鹽度等資料;最后對(duì)水深測(cè)量的原始資料進(jìn)行各項(xiàng)改正,并檢查成果質(zhì)量以及繪制成果圖。
苦葉草生長(zhǎng)
酶活性的響應(yīng)
超氧化物歧化酶的分布非常廣泛,植物體、生物體中均有它的蹤影,是一種有效清除超氧化物陰離子自由基使其快速歧化為過(guò)氧化氫和分子的酶。其可通過(guò)反應(yīng)抑制甲腺的形成,以最后的顯色確定酶活性的高低。有研究表明,在抗生素的影響下,挺水植物葉片中的SOD活性與抗生素的濃度呈明顯的負(fù)相關(guān)。胡珍珍等也認(rèn)為SOD活性隨著所添加氯霉素的增加而下降。
過(guò)氧化物酶的活性在植物的生長(zhǎng)周期內(nèi)一直是不穩(wěn)定的,但從總體而言其活性較高,且與相應(yīng)植物的呼吸作用相互關(guān)聯(lián),其可以反映植物在某一生長(zhǎng)時(shí)期之內(nèi)代謝的變化。過(guò)氧化物酶作為氧化還原酶,有促進(jìn)毒物質(zhì)的快速分解的作用,從而使植物對(duì)逆境有更強(qiáng)的抵御能力。小麥的感染白粉病后,試驗(yàn)組小麥葉片中的POD含量明顯高于對(duì)照組,說(shuō)明酶促防御系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)逆境進(jìn)行相應(yīng)。苦草葉片中的POD含量值試驗(yàn)30d和60d后,總體都呈下降趨勢(shì),但在60cm水深處,苦草葉片POD活性居高不下,一直高于其他各組,可能是試驗(yàn)中由于水深較淺,對(duì)于過(guò)飽和的光照強(qiáng)度反應(yīng)明顯。光肋、迫導(dǎo)致其葉片POD活性增加,以去除膜系統(tǒng)產(chǎn)生的活性氧,增加植物抗逆性,是對(duì)水深的一種響應(yīng)機(jī)制。
植物細(xì)胞內(nèi)的部分物質(zhì)在過(guò)氧化氫酶的促使之下能夠分解為氧和水,過(guò)氧化氫酶分布甚廣,微生物、動(dòng)物、植物中均有它的存在。生物在不同的生長(zhǎng)階段都會(huì)呈現(xiàn)過(guò)氧化氫酶,對(duì)植物抗低溫、抗疾病和新陳代謝均有很好的指示效果。在30d和60d的研究時(shí)段之內(nèi),cat活性均隨水深的增加呈上升趨勢(shì),但在60-80cm的水深范圍內(nèi),CAT活性下降幅度高達(dá)50%。但是總體而言,其活性隨水深增加而上升的趨勢(shì)更為明顯。
丙二醛蛋白含量
丙二醛(MDA)是植物葉片細(xì)胞中部分成分過(guò)氧化而產(chǎn)生的物質(zhì),其被研究者作為植物細(xì)胞受影響大小的一個(gè)重要參考依據(jù)。硫代巴比妥酸在極端環(huán)境中極易與丙二醛相互作用,而后產(chǎn)生新的物質(zhì)即為三甲基配位化合物,據(jù)此可計(jì)算丙二醛的含量。30d苦草葉片的MDA含量變化跌宕起伏,沒(méi)有明顯的趨勢(shì),可能是植物在新的環(huán)境中進(jìn)行適應(yīng),60d后,其含量隨著水深的增加呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),局部范圍內(nèi)苦草葉片 MDA含量有小幅度的增加,總體上還是呈減少的趨勢(shì)。
脂質(zhì)過(guò)氧化物能夠達(dá)到損害植物細(xì)胞的目的,主要是因?yàn)樵谟诜植荚谥参锛?xì)胞中的氧自由基能夠使得生物膜中的處于不飽和狀態(tài)的脂肪酸再次過(guò)氧化,過(guò)多的活性氧可是植物體內(nèi)的光合作用效率和蛋白質(zhì)含量下降,從而使得事物葉片漫慢萎蔫,植物的葉片慢慢掉落減少?gòu)亩偈怪仓晁劳觯参镏械目扇苄缘鞍资菂⑴c植物新陳代謝的酶類(lèi),因此測(cè)定蛋白質(zhì)含量可作為衡量葉片衰亡的指標(biāo)。在水不斷加深的情況下,苦草葉片中可溶性蛋白含量開(kāi)始出現(xiàn)升一降變化,但于60-110cm的水深范圍內(nèi),則呈明顯的下降態(tài)勢(shì),而后在120cm及更深的水深范圍內(nèi),可溶性蛋白含量均逐漸下降,說(shuō)明水環(huán)境對(duì)苦草的生長(zhǎng)開(kāi)始施加影響,蛋白水解,可溶性蛋白含量下降,植物細(xì)胞逐漸受到影響,試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)150cm處的植株形態(tài)指標(biāo)相對(duì)其他處理組更低。
根系活力
根系不僅可以起到固著植物的作用,還是其營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,但沉水植物可通過(guò)除根系之外的其他組織吸收營(yíng)養(yǎng)。植物根系的活力不僅表征在其根系的形態(tài)指標(biāo)上,同時(shí)也可根據(jù)其活力指標(biāo)對(duì)其汲取供應(yīng)生物生長(zhǎng)的物質(zhì)的供應(yīng)情況來(lái)進(jìn)一步了解苦草的生長(zhǎng)狀況。根系活力隨水深總體呈下降趨勢(shì),下降系數(shù)為0.0038,但在苦草各指標(biāo)相關(guān)系分析中,其僅與水深及可溶性蛋白相關(guān),說(shuō)明作為地下部分的根系活力與地上部分葉片酶活性之間的相關(guān)性在本試驗(yàn)中不明顯。韓錦峰等在研究烤煙根系生長(zhǎng)之時(shí),發(fā)現(xiàn)植物根系體積的生長(zhǎng)狀況與植物所生長(zhǎng)的土壤干旱程度呈現(xiàn)正相關(guān),但當(dāng)土壤濕度過(guò)大(RH=80%)過(guò)?。≧H=40%)又會(huì)對(duì)烤煙的生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的限制作用。
沉水植物的根部是供應(yīng)植物內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及部分元素含量的主要吸收器,較之浮水植物而言,沉水植物常用來(lái)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的原因在于其對(duì)富營(yíng)養(yǎng)水體的進(jìn)化效果比其他水生植物更強(qiáng),尤其是對(duì)氮磷有很明顯的凈化效果。植物吸收了的酚類(lèi)和類(lèi)污染物不會(huì)再植物內(nèi)富集,而是通過(guò)反應(yīng)促進(jìn)分解或轉(zhuǎn)化,酚和氰通過(guò)根系吸收后由于根際微生物的綜合作用慢慢的進(jìn)行分解而后轉(zhuǎn)化。苦草的根系活力在水深60cm最強(qiáng),此處理組的葉片根莖長(zhǎng)度,以及新生長(zhǎng)的根莖較之其余各組均多。
葉片形態(tài)
水環(huán)境的差異性及肋、迫性過(guò)大時(shí),沉水植物的直觀形態(tài)就會(huì)產(chǎn)生變化從而做出反應(yīng)。沉水植物苦草是水生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的主要物種,其不僅可以為水生的動(dòng)物提供棲息地,還可以凈化水質(zhì),尤其是對(duì)氮磷有很好的吸收效果。當(dāng)其所處的水環(huán)境發(fā)生變化時(shí),其葉片寬度及長(zhǎng)度,面積等葉片特征也會(huì)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。試驗(yàn)期間,苦草的無(wú)性系分株不斷增加,包含沒(méi)有葉片的新芽在內(nèi),2個(gè)月其分株增加了10.4株,對(duì)比老株而言,可知新株葉片的增加速度較快,可見(jiàn)苦草根部汲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)此時(shí)主要供給新株地上下部分的生長(zhǎng)??嗖莸男氯~片增長(zhǎng)迅速,30d苦草株高均可以達(dá)到5cm左右,而后增加速度加快。較之試驗(yàn)30d后的植物而言,60-120cm各處理組的株高平均增加2.08倍,而130-150cm各處理組內(nèi)苦草株高平均增加1倍左右。
苦草葉基生,葉片的生長(zhǎng)從分桑處開(kāi)始,測(cè)定苦草的葉片寬度可很好的為其葉片面積的計(jì)算提供參考依據(jù)。本研究表明,苦草的葉片寬度在新株和老株之間差別較大,老株葉片普遍偏寬,新株葉片較為細(xì)長(zhǎng),韌性較好且新株的相對(duì)葉綠素值及葉綠素含量均高于老株。在試驗(yàn)結(jié)束收獲草樣之時(shí),可見(jiàn)部分老株由于營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給不足,尤其是140-150cm的植株葉片邊緣出現(xiàn)部分黃斑,葉片寬度也不及其他各處理組的老株。
由于苦草葉片的分桑數(shù)增多及無(wú)性系分株的生長(zhǎng),每個(gè)處理組的葉片數(shù)量相對(duì)試驗(yàn)初期均有所增加,30d后,葉片數(shù)顯著增加(P<0.05 ),且在試驗(yàn)中觀察到新生葉片多數(shù)貼著原有葉片從苦草基部抽出,但在水深150cm處,隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),植株中心新葉的抽出的同時(shí),此處理組植株外延部分的老葉也開(kāi)始漫慢的變黃甚至脫落及腐爛,所以在試驗(yàn)結(jié)束之后,葉片數(shù)在150cm處無(wú)增反減,其主要由于老葉片的衰亡而導(dǎo)致。
生物量
生物量的多寡是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)從環(huán)境中獲取能力的一種表現(xiàn)方式,地上生物量和地下生物量構(gòu)成了植物體總的生物量。當(dāng)水環(huán)境中的懸浮微生物、氮磷含量及受重金屬元素肋、迫時(shí),生物量將會(huì)由于這些逆境,其生物量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。陳開(kāi)寧等認(rèn)為齒眼子菜種植于布滿藍(lán)藻的水環(huán)境中生長(zhǎng),持續(xù)22d后,其生物量較之試驗(yàn)初始下降了8.4%。苦草的地上生物量與水深呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)。但對(duì)比其地上和下地下生物量可知,苦草在60-80cm及80-110cm的變化趨勢(shì)與地上生物量的對(duì)應(yīng)水深范圍內(nèi)的變化相一致,說(shuō)明苦草植物整體對(duì)同一水環(huán)境所做的反應(yīng)是一致的。
當(dāng)沉水植物的生長(zhǎng)受到外界因素的影響時(shí),其就可能通過(guò)增加地下部分的生長(zhǎng)速度,不斷擴(kuò)大地下部分汲取營(yíng)養(yǎng)的范圍來(lái)補(bǔ)給地上部分的生長(zhǎng)所需,因此植物在同一環(huán)境下的響應(yīng)機(jī)制可以參考植物根冠比。對(duì)于前6個(gè)處理組而言,苦草的根冠比均較為一致,沒(méi)有明顯的增加與降低,但后四個(gè)處理組的根冠比在0.2左右擺動(dòng)。對(duì)比與苦草的形態(tài)指標(biāo)可知,140cm和150cm處理組的地下生物量比其余各組的大,反之地上生物量較少。
參考資料 >