[科普中国]-水深

简介

水深的意思是水体的自由断面到其河床面的垂直距离，是水文特征值之一。由于受潮汐和其他因素的影响，实测水深，经水位改正后方为图载水深。

水深测量水深测量是水下地形测量的基本方法。它是测定水底各点平面位置及其在水面以下的深度，是海道测量和海底地形测量的基本手段。测深器具通常使用测深杆、水铊、回声测深仪、多波束回声测深系统和海底地貌探测仪等.所测得瞬时水面下的深度，经测深仪改正和水位改正，可以归算到由深度基准面起算的深度。

内容内容包括：

①深度测量，是沿测深线方向，按一定间隔测取待测深度点(称测深点)的深度；

②测深点定位，是精确地测取测深点的平面位置和用解析法或图解法将测深定位点测绘到图板上；

③精度校正，是为保证成图质量而认真分析测得资料，对平面控制测量、高程控制测量和测深点定位的精度、航行障碍物探测的完善性、测深线布设的合理性、深度点的密度及等深线勾绘的准确性等进行评价，并用定位点的点位中误差评定定位点的精度。

测量准备测量前，先要确定测区范围和测图比例尺，设计图幅，准备图板和展绘控制点，布设测深线和验潮站，以及确定验流点和水文站的位置。测量时，测量船沿预定测深线连续测深，并按一定间隔进行定位，同时进行水位观测。测量中要确定礁石、沉船等各种航行障碍物的准确位置，探清最浅水深及其延伸范围。同时还要进行底质调查，测定流速和流向，以及收集水温和盐度等项资料。取得水深的原始资料后,要对它进行各项改正,检查成果质量，最后绘制出成果图板。

深度测量方法为连续测得水深，必须选择适当的测深线间隔和方向。测深线间隔一般取为图上 1厘米。探测航行障碍物时，应适当缩小测深线间隔或放大测图比例尺。测深线方向一般与等深线垂直。港湾地区的测深线方向应垂直于港湾或水道的轴线。沿岸测量中，测深线的布设，在岬端处应成辐射状，在锯齿形岸线处应与岸线总方向成45°。水底平坦开阔的水域，测深线方向可视工作方便选择。江河上可根据河宽和流速，布设横向、斜向或综合的测深线。

测量水深所使用的工具和仪器一般有测深杆、水砣（测深锤）和回声测深仪等。20世纪60年代以来，开始使用多波束测深系统，70年代又使用了遥感技术，大大提高了工作效率。但由于受海水的各种物理、化学因素的影响，测量深度仍受到一定限制。

为评定水深测量成果的精度，测区内应适当布设检查线。检查线与测深线相交处两次测得的深度之差不能超过规范的要求。另外，还须检查与邻图拼接处相对应水深的符合程度。对其中相差较大或存在系统误差的深度点，要找出引起误差的原因，一般海底平坦处着重从测深方面检查，在海底地貌变化较大处，着重从测深点定位方面检查，作出正确结论，适当处理。

测得水深后，必须进行水位改正。就是把在瞬时水面上测得的深度归算到由深度基准面起算的深度。当深度点处的瞬时水面与验潮站在同一瞬时的水面高差不超过20厘米时，用该站的潮位观测资料进行水位改正；若高差超过20厘米，则用水位分带法进行改正，即在满足水位改正精度的条件下，根据两个或两个以上验潮站的潮位观测资料，用图解内插（或计算）的方法，把测区分成若干个带（区），求出各带（区）的潮位资料，进行分带（区）改正。近海测量中，可用模拟法进行水位改正。

精度校正为保证成图质量，必须认真检查分析测得的资料。例如，平面控制、高程控制和定位点的精度，航行障碍物探测的完善性，测深线布设的合理性，深度点的密度，以及等深线勾绘的准确程度等。并且要用定位点的中误差来评定定位点精度。

应用江河湖泊也需进行水深测量。其程序为：测量前确定测区范围和测图比例尺、设计图幅、准备图板和展绘控制点、布设测深线和验潮站以及确定验流点和水文站的位置；测量船沿预定的测深线连续测深，并按一定间隔进行测深点定位，同时进行水位观测，确定礁石、沉船等各种航行障碍物的准确位置，探清最浅水深及其延伸范围，并进行底质调查、测定流速和流向以及收集水温及盐度等资料；最后对水深测量的原始资料进行各项改正，并检查成果质量以及绘制成果图。

水深对苦叶草生长的影响酶活性对水深的响应超氧化物歧化酶的分布非常广泛，植物体、生物体中均有它的踪影，是一种有效清除超氧化物阴离子自由基使其快速歧化为双氧水和分子的酶。其可通过反应抑制甲腺的形成，以最后的显色确定酶活性的高低。有研究表明，在抗生素的影响下，挺水植物叶片中的SOD活性与抗生素的浓度呈明显的负相关。胡珍珍等也认为SOD活性随着所添加氯霉素的增加而下降。

过氧化物酶的活性在植物的生长周期内一直是不稳定的，但从总体而言其活性较高，且与相应植物的呼吸作用相互关联，其可以反映植物在某一生长时期之内代谢的变化。过氧化物酶作为氧化还原酶，有促进毒物质的快速分解的作用，从而使植物对逆境有更强的抵御能力。小麦的感染白粉病后，试验组小麦叶片中的POD含量明显高于对照组，说明酶促防御系统开始对逆境进行相应。苦草叶片中的POD含量值试验30d和60d后，总体都呈下降趋势，但在60cm水深处，苦草叶片POD活性居高不下，一直高于其他各组，可能是试验中由于水深较浅，对于过饱和的光照强度反应明显。光肋、迫导致其叶片POD活性增加，以去除膜系统产生的活性氧，增加植物抗逆性，是对水深的一种响应机制。

植物细胞内的部分物质在过氧化氢酶的促使之下能够分解为氧和水，过氧化氢酶分布甚广，微生物、动物、植物中均有它的存在。生物在不同的生长阶段都会呈现过氧化氢酶，对植物抗低温、抗疾病和新陈代谢均有很好的指示效果。在30d和60d的研究时段之内，CAT活性均随水深的增加呈上升趋势，但在60-80cm的水深范围内，CAT活性下降幅度高达50%。但是总体而言，其活性随水深增加而上升的趋势更为明显。

丙二醛及可溶性蛋白含量对水深的响应丙二醛（MDA）是植物叶片细胞中部分成分过氧化而产生的物质，其被研究者作为植物细胞受影响大小的一个重要参考依据。硫代巴比妥酸在极端环境中极易与丙二醛相互作用，而后产生新的物质即为三甲基复合物，据此可计算丙二醛的含量。30d苦草叶片的MDA含量变化跌宕起伏，没有明显的趋势，可能是植物在新的环境中进行适应，60d后，其含量随着水深的增加呈现明显的下降趋势，局部范围内苦草叶片 MDA含量有小幅度的增加，总体上还是呈减少的趋势。

脂质过氧化物能够达到损害植物细胞的目的，主要是因为在于分布在植物细胞中的氧自由基能够使得生物膜中的处于不饱和状态的脂肪酸再次过氧化，过多的活性氧可是植物体内的光合作用效率和蛋白质含量下降，从而使得事物叶片漫慢萎蔫，植物的叶片慢慢掉落减少从而促使植株死亡，而植物中的可溶性蛋白是参与植物新陈代谢的酶类，因此测定蛋白质含量可作为衡量叶片衰亡的指标。在水不断加深的情况下，苦草叶片中可溶性蛋白含量开始出现升一降变化，但于60-110cm的水深范围内，则呈明显的下降态势，而后在120cm及更深的水深范围内，可溶性蛋白含量均逐渐下降，说明水环境对苦草的生长开始施加影响，蛋白水解，可溶性蛋白含量下降，植物细胞逐渐受到影响，试验中也发现150cm处的植株形态指标相对其他处理组更低。

根系活力对水深的响应根系不仅可以起到固着植物的作用，还是其营养来源，但沉水植物可通过除根系之外的其他组织吸收营养。植物根系的活力不仅表征在其根系的形态指标上，同时也可根据其活力指标对其汲取供应生物生长的物质的供应情况来进一步了解苦草的生长状况。根系活力随水深总体呈下降趋势，下降系数为0.0038，但在苦草各指标相关系分析中，其仅与水深及可溶性蛋白相关，说明作为地下部分的根系活力与地上部分叶片酶活性之间的相关性在本试验中不明显。韩锦峰等在研究烤烟根系生长之时，发现植物根系体积的生长状况与植物所生长的土壤干旱程度呈现正相关，但当土壤湿度过大（RH=80%）过小（RH=40%）又会对烤烟的生长产生严重的限制作用。

沉水植物的根部是供应植物内部营养物质及部分元素含量的主要吸收器，较之浮水植物而言，沉水植物常用来进行生态修复的原因在于其对富营养水体的进化效果比其他水生植物更强，尤其是对氮磷有很明显的净化效果。植物吸收了的酚类和氰类污染物不会再植物内富集，而是通过反应促进分解或转化，酚和氰通过根系吸收后由于根际微生物的综合作用慢慢的进行分解而后转化。苦草的根系活力在水深60cm最强，此处理组的叶片根茎长度，以及新生长的根茎较之其余各组均多。

叶片形态对水深的响应水环境的差异性及肋、迫性过大时，沉水植物的直观形态就会产生变化从而做出反应。沉水植物苦草是水生态系统中进行生态修复的主要物种，其不仅可以为水生的动物提供栖息地，还可以净化水质，尤其是对氮磷有很好的吸收效果。当其所处的水环境发生变化时，其叶片宽度及长度，面积等叶片特征也会随之产生相应的变化。试验期间，苦草的无性系分株不断增加，包含没有叶片的新芽在内，2个月其分株增加了10.4株，对比老株而言，可知新株叶片的增加速度较快，可见苦草根部汲取的营养物质此时主要供给新株地上下部分的生长。苦草的新叶片增长迅速，30d苦草株高均可以达到5cm左右，而后增加速度加快。较之试验30d后的植物而言，60-120cm各处理组的株高平均增加2.08倍，而130-150cm各处理组内苦草株高平均增加1倍左右。

苦草叶基生，叶片的生长从分桑处开始，测定苦草的叶片宽度可很好的为其叶片面积的计算提供参考依据。本研究表明，苦草的叶片宽度在新株和老株之间差别较大，老株叶片普遍偏宽，新株叶片较为细长，韧性较好且新株的相对叶绿素值及叶绿素含量均高于老株。在试验结束收获草样之时，可见部分老株由于营养补给不足，尤其是140-150cm的植株叶片边缘出现部分黄斑，叶片宽度也不及其他各处理组的老株。

由于苦草叶片的分桑数增多及无性系分株的生长，每个处理组的叶片数量相对试验初期均有所增加，30d后，叶片数显著增加（P