悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

采用太湖湖泊生态系统研究站生态实验室的模拟生态槽进行水动力模拟实验研究(1999年5月8日～6月24日),探讨了水动力的扰动引起悬浮物的增加、改变水下光强的分布,并由此造成了初级生产力的变化。结果表明,无论是静止还是小水流、大水流状态,水下光强随深度都是按指数规律衰减;在静止状态下,槽水清澈见底,光衰减系数为1m-1左右,到小水流和大水流时,由于动力的扰动、悬浮物浓度的增加,光学衰减系数增加到2m-1和4m-1左右,真光层深度也由最初的4m降到2m、1m;对光学衰减系数、真光层深度与悬浮物浓度进行线性和幂函数回归,发现他们之间的相关性很好,反映了风浪扰动引起水中悬浮物增加是改变水下光照分布的主要原因;在静止状态下,由于槽水清澈,强光作用下表面存在光抑制现象,最大初级生产力出现在0 4～0 6m,其他情形光抑制很弱或基本上不存在,最大初级生产力出现在0～0 2m。

水下光照补偿对沉水植物苦草生长及主要生理指标的影响

水下有效光强是影响沉水植物群落生态恢复的主要限制因子。笔者通过设置不同水下人工光照补偿处理,研究在混浊水体中沉水植物苦草(Vallisneria natans L.)幼苗的生长和主要生理指标。结果表明:水下高光照补偿能够提高苦草幼苗的存活率,以及对幼苗的总生物量、平均单株生物量和产生的克隆株数量也具有一定的促进作用(相比对照处理分别显著增长了25%、220%、150%和160%)。通过水下光照补偿处理,苦草幼苗的叶片数、叶长及叶宽均有所增长(高补光处理相比对照处理分别增长了130%、100%和30%),并且随着光照强度的增强而增加。由于水体浊度的影响,对照组幼苗叶片的叶绿素含量减少,并且叶绿素a/b值降低。而通过水下补光,幼苗叶片的SOD酶和POD酶活性均有所升高,说明水下补光未能增加幼苗叶片内的活性氧。综上所述,水下光照补偿对苦草幼苗的存活、生长及叶片生理指标均有一定的促进作用。因此,水下光照补偿系统可以作为沉水植被生态恢复的有效方法。

基于水下光照条件和种子库分布指示沉水植物恢复区:以金湖为例

研究以湖北枝江金湖(由东湖和刘家湖组成)为例,综合水下光照条件和沉水植物种子库分析,探讨沉水植物可恢复区的判别方法。研究分别于2018年6月和12月对金湖开展了综合调查,并在6月开展了种子库调查。结果表明,金湖富营养化问题较严重, 6月各位点水深-透明度比值均低于沉水植物生长的阈值需求,范围为0.13—0.25,平均为0.17;12月部分位点的水深-透明度比值达到了沉水植物生长的阈值需求,范围为0.18—0.95,平均为0.44。各位点沉水植物种子库密度范围为0—200 ind./m^2,平均为24 ind./m^2。根据金湖的水下光照条件和沉水植物种子库分布情况,结合湖底地形,建议在冬春季透明度较高的时期降低水位,进行沉水植物恢复工作。通过水下地形、光照条件和种子库的综合分析,对金湖的沉水植物恢复区进行了划分,结果显示东湖的东南部、东湖的西岸、刘家湖的西部和东岸作为沉水植物恢复区较为合适。该研究有望为湖泊沉水植物的恢复提供定量化的参考建议,提高生态修复工程效果和降低管理成本。

沙丁鱼和小鲱在不同颜色的水下光照区内的行动状况

为了查明是否可以用改变水下灯颜色的办法，来控制鱼类在光照区内的行动，苏联大西洋海洋学和海洋渔业研究所曾于1969年在大西洋和里海进行了试验。使用的是1，500瓦特的CЦ-102M型灯泡，外面包上蓝、浅兰、雪青、绿、黄、橙黄和红色的耐温胶片。

影响沉水植物恢复的环境阈值研究进展

沉水植物的恢复和重建是水体生态修复的核心目标,然而植物恢复的进程受到多种环境条件的综合限制。综述水下光照条件、水体和沉积物营养盐等对沉水植物生长影响的研究进展,总结出光照强度、水体氮磷含量、沉积物氮磷含量等单个因子对不同沉水植物物种的作用范围。在生态工程的应用实践中,单一因子的作用阈值会由于因子间的交互作用而产生变化,因此提出多重因素联合影响研究的必要性,以期丰富沉水植物的生理生态学的基础理论,并对生态修复工程实施提供切实的理论依据和实践指导。

水下激光照明成像设备检测方法研究

水下激光照明成像是水下目标探测的重要手段,在海洋探测中具有重要的应用价值。根据水下激光照明成像设备主要技术指标及关键特性参数的测量需求,研究了水下激光照明成像设备检测方法。采用监视比测量法实现了水体激光衰减系数的测量,建立了实验室条件下的模拟水下检测环境,通过采集被测照明成像设备在不同水下环境条件下对不同对比度和不同分辨率靶标所成的图像,对其进行分析和识别,测量其最大衰减长度,评价其成像质量。