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Secchi磁盘可见性:正确的测量,解释

克劳德·博伊德,博士

Limnological仪器确定水的透明度

秒盘
尽管本质上很简单,但是可以遵循一些准则来提高精确的secchi磁盘可见性测试结果。

Secchi圆盘能见度测试可能是池塘水产养殖中最频繁的水质测量。很难找到没有测量过Secchi圆盘能见度或至少看到有人对其进行测量的池塘水产养殖工人。尽管如此,该测试经常被错误地执行,并且其解释的局限性常常未被完全理解。  

光线穿透

Secchi圆盘显然是以一位意大利船长的名字命名的,该船长在1800年代初期使用白色圆盘的消失程度作为水透明度的指标。此后,Secchi圆盘已成为确定水的澄清度的一种流行的语言学工具。  

标准的Secchi磁盘是直径为20 cm的磁盘,具有黑白交替的象限。它连接到校准线并装有砝码,因此可以快速下沉。 Secchi盘能见度通常以厘米为单位报告,而在天然水域中,该值可能在几厘米到几米之间变化。

光通过一列水的通过由以下方程式描述:

深度z处的光=入射光x e-kz
其中e =自然对数的底数(2.303),
k =消光系数,z =以米为单位的深度。  

已经表明消光系数与以米为单位的Secchi圆盘能见度密切相关:

因此,Secchi圆盘能见度提供了一种比较不同水体透光能力的合理方法。 Limnologists对光的渗透很感兴趣,因为光合作用需要光。 Secchi盘的可见性越大,水体中植物的生长越深。  

通常,有足够的光线使植物生长到Secchi圆盘能见度的两倍左右。因此,Secchi圆盘能见度的两倍是对湖泊,池塘和其他水体中光合带深度的粗略估计。

使用指南

由于使用Secchi圆盘能见度来比较水体之间的清晰度,因此在测量时必须遵循标准程序,否则可能会导致解释上的严重错误。遵循正确的Secchi磁盘可见性测量准则。

  • 磁盘应缓慢降低,直到刚好 从视线中消失并升起直到 重新出现。两次测量的平均值 应该用作Secchi磁盘可见性。
  • 测量应清晰或部分进行 多云的日子,阳光不会被云遮盖。
  • 阅读时应将太阳放在后面 观察者。
  • 观察者的脸应在25-50厘米之内 进行读取时,请检查水面。
  • 观察者不应该戴墨镜 在进行测量时。

应用

Secchi圆盘能见度可用于水产养殖,以确定光照条件是否适合池塘底部的杂草生长。此功能非常出色,因为Secchi磁盘的可见性与浊度密切相关。 Secchi圆盘在水产养殖中的更普遍用途是确定浮游生物对鱼类或虾类养殖的适宜性,并作为施肥需求的指标。

水浊度

浮游生物通常是池塘水中浊度的主要来源,但是矿物质土壤颗粒和悬浮的非生物有机物也会造成浊度。因此,较小的Secchi圆盘能见度意味着水团很混浊,但不一定表示浮游生物有大量水华。

浮游生物通常使水呈绿色,黄色,蓝绿色或棕色。悬浮的矿物颗粒赋予的颜色类似于该区域表层土壤的颜色-通常为棕色,黄色或红色。因此,浮游生物和非生物粒子有时会赋予水类似的颜色。然而,当在保持强光的透明玻璃中观看时,非生物颗粒比浮游生物的颗粒小,形状更规则。

由于矿物质,有机物和浮游生物的混合,大多数水是浑浊的。 Secchi圆盘能见度与浮游生物丰度(例如叶绿素a浓度)之间的关系不如其与浊度的关系强。

用于填充水产养殖池的特定来源的水具有一定的浊度。在某些池塘中,水可能非常清澈,而在其他池塘中,则可能明显混浊。在水产养殖中添加营养通常会刺激浮游生物的丰度,并导致浊度增加,同时Secchi圆盘能见度会相应降低,低于背景水平。

Secchi磁盘能见度准则(例如,美国阿拉巴马州奥本大学渔业研究部门为池塘制定的准则)(表1)并不适用于所有情况。与浮游生物水平相关的Secchi圆盘可见性随背景浊度而不同。表1中的准则适用于背景浊度为100-120 cm的水。如果背景浊度较大,则该标准可能不适用。然而,几乎在所有地方,遮盖池塘底部和防止水下杂草侵扰所必需的Secchi盘能见度都是相似的。

Boyd,对Secchi磁盘可见性的解释,表1

Secchi磁盘
读数(厘米)
评论
小于20厘米池塘太混浊了。如果池塘中浮游植物浑浊,则溶解氧低可能存在问题
在清晨集中。如果浊度来自悬浮的土壤颗粒,则生产率会很低。
20-30厘米浊度变得过大。
30-45厘米如果浊度来自浮游植物,则池塘状况良好。
45-60厘米浮游植物变得稀缺。
超过60厘米水太清澈了。生产力不足
表1.基于奥本大学渔业研究部门池塘经验的Secchi圆盘能见度解释。

 

在使用Secchi磁盘数据评估浮游生物丰度的情况下,Secchi磁盘可见性随时间的变化比其值的大小更能说明问题。当Secchi圆盘的能见度由于浊度降低而增加时,变化可能是由于浮游生物丰度降低或无生命粒子沉降引起的。如果观察到水表明浊度下降是由于浮游生物水华减少而引起的,则可以施肥以鼓励更多的浮游植物。成功施肥后,随着浮游生物的丰度增加,Secchi圆盘的能见度有望下降。

早上D.O.价值观

Secchi盘能见度与早期溶解氧浓度之间的关系至关重要,尤其是在每天不充气的池塘中。池塘的最小可接受圆盘能见度可以通过绘制黎明后不久测得的每日溶解氧浓度与Secchi圆盘能见度来确定。如图1所示,奥本大学渔业研究室的cat鱼池塘数据表明,日摄食率,Secchi盘能见度和溶解氧浓度之间通常存在良好的关系。

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图1:奥本大学渔业研究处的channel鱼池塘变量之间的关系。

(编辑’注意:本文最初发表于2004年2月的 全球水产养殖倡导者


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