水深

水深的意思是水體的自由斷面到其河床面的垂直距離，是水文特徵值之一。由於受潮汐和其他因素的影響，實測水深，經水位改正後方為圖載水深。

基本介紹

• 中文名：水深
• 外文名：depth of water
• 科目：測繪科學
• 水深測量內容：深度測量等
• 套用：江河湖泊的水深測量
• 苦葉草的影響：酶活性對水深的回響等

簡介

水深的意思是水體的自由斷面到其河床面的垂直距離，是水文特徵值之一。由於受潮汐和其他因素的影響，實測水深，經水位改正後方為圖載水深。

水深測量

水深測量是水下地形測量的基本方法。它是測定水底各點平面位置及其在水面以下的深度，是海道測量和海底地形測量的基本手段。測深器具通常使用測深桿、水鉈、回聲測深儀、多波束回聲測深系統和海底地貌探測儀等.所測得瞬時水面下的深度，經測深儀改正和水位改正，可以歸算到由深度基準面起算的深度。

內容

內容包括：

①深度測量，是沿測深線方向，按一定間隔測取待測深度點(稱測深點)的深度；

②測深點定位，是精確地測取測深點的平面位置和用解析法或圖解法將測深定位點測繪到圖板上；

③精度校正，是為保證成圖質量而認真分析測得資料，對平面控制測量、高程控制測量和測深點定位的精度、航行障礙物探測的完善性、測深線布設的合理性、深度點的密度及等深線勾繪的準確性等進行評價，並用定位點的點位中誤差評定定位點的精度。

測量準備

測量前，先要確定測區範圍和測圖比例尺，設計圖幅，準備圖板和展繪控制點，布設測深線和驗潮站，以及確定驗流點和水文站的位置。測量時，測量船沿預定測深線連續測深，並按一定間隔進行定位，同時進行水位觀測。測量中要確定礁石、沉船等各種航行障礙物的準確位置，探清最淺水深及其延伸範圍。同時還要進行底質調查，測定流速和流向，以及收集水溫和鹽度等項資料。取得水深的原始資料後,要對它進行各項改正,檢查成果質量，最後繪製出成果圖板。

深度測量方法

為連續測得水深，必須選擇適當的測深線間隔和方向。測深線間隔一般取為圖上 1厘米。探測航行障礙物時，應適當縮小測深線間隔或放大測圖比例尺。測深線方向一般與等深線垂直。港灣地區的測深線方向應垂直於港灣或水道的軸線。沿岸測量中，測深線的布設，在岬端處應成輻射狀，在鋸齒形岸線處應與岸線總方向成45°。水底平坦開闊的水域，測深線方向可視工作方便選擇。江河上可根據河寬和流速，布設橫向、斜向或綜合的測深線。

測量水深所使用的工具和儀器一般有測深桿、水砣（測深錘）和回聲測深儀等。20世紀60年代以來，開始使用多波束測深系統，70年代又使用了遙感技術，大大提高了工作效率。但由於受海水的各種物理、化學因素的影響，測量深度仍受到一定限制。

為評定水深測量成果的精度，測區內應適當布設檢查線。檢查線與測深線相交處兩次測得的深度之差不能超過規範的要求。另外，還須檢查與鄰圖拼接處相對應水深的符合程度。對其中相差較大或存在系統誤差的深度點，要找出引起誤差的原因，一般海底平坦處著重從測深方面檢查，在海底地貌變化較大處，著重從測深點定位方面檢查，作出正確結論，適當處理。

測得水深後，必須進行水位改正。就是把在瞬時水面上測得的深度歸算到由深度基準面起算的深度。當深度點處的瞬時水面與驗潮站在同一瞬時的水面高差不超過20厘米時，用該站的潮位觀測資料進行水位改正；若高差超過20厘米，則用水位分帶法進行改正，即在滿足水位改正精度的條件下，根據兩個或兩個以上驗潮站的潮位觀測資料，用圖解內插（或計算）的方法，把測區分成若干個帶（區），求出各帶（區）的潮位資料，進行分帶（區）改正。近海測量中，可用模擬法進行水位改正。

精度校正

為保證成圖質量，必須認真檢查分析測得的資料。例如，平面控制、高程控制和定位點的精度，航行障礙物探測的完善性，測深線布設的合理性，深度點的密度，以及等深線勾繪的準確程度等。並且要用定位點的中誤差來評定定位點精度。

套用

江河湖泊也需進行水深測量。其程式為：測量前確定測區範圍和測圖比例尺、設計圖幅、準備圖板和展繪控制點、布設測深線和驗潮站以及確定驗流點和水文站的位置；測量船沿預定的測深線連續測深，並按一定間隔進行測深點定位，同時進行水位觀測，確定礁石、沉船等各種航行障礙物的準確位置，探清最淺水深及其延伸範圍，並進行底質調查、測定流速和流向以及收集水溫及鹽度等資料；最後對水深測量的原始資料進行各項改正，並檢查成果質量以及繪製成果圖。

水深對苦葉草生長的影響

酶活性對水深的回響

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雙氧水和分子的酶。其可通過反應抑制甲腺的形成，以最後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相關。胡珍珍等也認為SOD活性隨著所添加氯黴素的增加而下降。

過氧化物酶的活性在植物的生長周期內一直是不穩定的，但從總體而言其活性較高，且與相應植物的呼吸作用相互關聯，其可以反映植物在某一生長時期之內代謝的變化。過氧化物酶作為氧化還原酶，有促進毒物質的快速分解的作用，從而使植物對逆境有更強的抵禦能力。小麥的感染白粉病後，試驗組小麥葉片中的POD含量明顯高於對照組，說明酶促防禦系統開始對逆境進行相應。苦草葉片中的POD含量值試驗30d和60d後，總體都呈下降趨勢，但在60cm水深處，苦草葉片POD活性居高不下，一直高於其他各組，可能是試驗中由於水深較淺，對於過飽和的光照強度反應明顯。光肋、迫導致其葉片POD活性增加，以去除膜系統產生的活性氧，增加植物抗逆性，是對水深的一種回響機制。

植物細胞內的部分物質在過氧化氫酶的促使之下能夠分解為氧和水，過氧化氫酶分布甚廣，微生物、動物、植物中均有它的存在。生物在不同的生長階段都會呈現過氧化氫酶，對植物抗低溫、抗疾病和新陳代謝均有很好的指示效果。在30d和60d的研究時段之內，CAT活性均隨水深的增加呈上升趨勢，但在60-80cm的水深範圍內，CAT活性下降幅度高達50%。但是總體而言，其活性隨水深增加而上升的趨勢更為明顯。

丙二醛及可溶性蛋白含量對水深的回響

丙二醛（MDA）是植物葉片細胞中部分成分過氧化而產生的物質，其被研究者作為植物細胞受影響大小的一個重要參考依據。硫代巴比妥酸在極端環境中極易與丙二醛相互作用，而後產生新的物質即為三甲基複合物，據此可計算丙二醛的含量。30d苦草葉片的MDA含量變化跌宕起伏，沒有明顯的趨勢，可能是植物在新的環境中進行適應，60d後，其含量隨著水深的增加呈現明顯的下降趨勢，局部範圍內苦草葉片 MDA含量有小幅度的增加，總體上還是呈減少的趨勢。

脂質過氧化物能夠達到損害植物細胞的目的，主要是因為在於分布在植物細胞中的氧自由基能夠使得生物膜中的處於不飽和狀態的脂肪酸再次過氧化，過多的活性氧可是植物體內的光合作用效率和蛋白質含量下降，從而使得事物葉片漫慢萎蔫，植物的葉片慢慢掉落減少從而促使植株死亡，而植物中的可溶性蛋白是參與植物新陳代謝的酶類，因此測定蛋白質含量可作為衡量葉片衰亡的指標。在水不斷加深的情況下，苦草葉片中可溶性蛋白含量開始出現升一降變化，但於60-110cm的水深範圍內，則呈明顯的下降態勢，而後在120cm及更深的水深範圍內，可溶性蛋白含量均逐漸下降，說明水環境對苦草的生長開始施加影響，蛋白水解，可溶性蛋白含量下降，植物細胞逐漸受到影響，試驗中也發現150cm處的植株形態指標相對其他處理組更低。

根系活力對水深的回響

根系不僅可以起到固著植物的作用，還是其營養來源，但沉水植物可通過除根系之外的其他組織吸收營養。植物根系的活力不僅表征在其根系的形態指標上，同時也可根據其活力指標對其汲取供應生物生長的物質的供應情況來進一步了解苦草的生長狀況。根系活力隨水深總體呈下降趨勢，下降係數為0.0038，但在苦草各指標相關係分析中，其僅與水深及可溶性蛋白相關，說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性在本試驗中不明顯。韓錦峰等在研究烤菸根系生長之時，發現植物根系體積的生長狀況與植物所生長的土壤乾旱程度呈現正相關，但當土壤濕度過大（RH=80%）過小（RH=40%）又會對烤菸的生長產生嚴重的限制作用。

沉水植物的根部是供應植物內部營養物質及部分元素含量的主要吸收器，較之浮水植物而言，沉水植物常用來進行生態修復的原因在於其對富營養水體的進化效果比其他水生植物更強，尤其是對氮磷有很明顯的淨化效果。植物吸收了的酚類和氰類污染物不會再植物內富集，而是通過反應促進分解或轉化，酚和氰通過根系吸收後由於根際微生物的綜合作用慢慢的進行分解而後轉化。苦草的根系活力在水深60cm最強，此處理組的葉片根莖長度，以及新生長的根莖較之其餘各組均多。

葉片形態對水深的回響

水環境的差異性及肋、迫性過大時，沉水植物的直觀形態就會產生變化從而做出反應。沉水植物苦草是水生態系統中進行生態修復的主要物種，其不僅可以為水生的動物提供棲息地，還可以淨化水質，尤其是對氮磷有很好的吸收效果。當其所處的水環境發生變化時，其葉片寬度及長度，面積等葉片特徵也會隨之產生相應的變化。試驗期間，苦草的無性系分株不斷增加，包含沒有葉片的新芽在內，2個月其分株增加了10.4株，對比老株而言，可知新株葉片的增加速度較快，可見苦草根部汲取的營養物質此時主要供給新株地上下部分的生長。苦草的新葉片增長迅速，30d苦草株高均可以達到5cm左右，而後增加速度加快。較之試驗30d後的植物而言，60-120cm各處理組的株高平均增加2.08倍，而130-150cm各處理組內苦草株高平均增加1倍左右。

苦草葉基生，葉片的生長從分桑處開始，測定苦草的葉片寬度可很好的為其葉片面積的計算提供參考依據。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，新株葉片較為細長，韌性較好且新株的相對葉綠素值及葉綠素含量均高於老株。在試驗結束收穫草樣之時，可見部分老株由於營養補給不足，尤其是140-150cm的植株葉片邊緣出現部分黃斑，葉片寬度也不及其他各處理組的老株。

由於苦草葉片的分桑數增多及無性系分株的生長，每個處理組的葉片數量相對試驗初期均有所增加，30d後，葉片數顯著增加（P<0.05 ），且在試驗中觀察到新生葉片多數貼著原有葉片從苦草基部抽出，但在水深150cm處，隨著試驗時間的延長，植株中心新葉的抽出的同時，此處理組植株外延部分的老葉也開始漫慢的變黃甚至脫落及腐爛，所以在試驗結束之後，葉片數在150cm處無增反減，其主要由於老葉片的衰亡而導致。

生物量對水深的回響

生物量的多寡是生態環境系統從環境中獲取能力的一種表現方式，地上生物量和地下生物量構成了植物體總的生物量。當水環境中的懸浮微生物、氮磷含量及受重金屬元素肋、迫時，生物量將會由於這些逆境，其生物量呈現明顯的下降趨勢。陳開寧等認為蓖齒眼子菜種植於布滿藍藻的水環境中生長，持續22d後，其生物量較之試驗初始下降了8.4%。苦草的地上生物量與水深呈現明顯的負相關。但對比其地上和下地下生物量可知，苦草在60-80cm及80-110cm的變化趨勢與地上生物量的對應水深範圍內的變化相一致，說明苦草植物整體對同一水環境所做的反應是一致的。

當沉水植物的生長受到外界因素的影響時，其就可能通過增加地下部分的生長速度，不斷擴大地下部分汲取營養的範圍來補給地上部分的生長所需，因此植物在同一環境下的回響機制可以參考植物根冠比。對於前6個處理組而言，苦草的根冠比均較為一致，沒有明顯的增加與降低，但後四個處理組的根冠比在0.2左右擺動。對比與苦草的形態指標可知，140cm和150cm處理組的地下生物量比其餘各組的大，反之地上生物量較少。