1、 水色的內(nèi)涵
水色是自然光中不同光質(zhì)穿透水體達(dá)到懸浮物質(zhì)表面后反射的顏色,分真色(True color)和外表色(Apparent color)。其中以浮游生物對(duì)水色的影響最大,一般意義的水色主要是浮游生物的顏色,又稱之為藻色,俗稱“綠藻水”。
不同光質(zhì)的光穿透能力不同,在可見光的連續(xù)光譜中,其波長由大到小依次為:紅一橙一黃一綠一藍(lán)一靛一紫。其頻率則是由小到大,穿透能力亦由小到大I4 J。通常波長較長的紅、橙、黃光在幾米深處就很容易被水體吸收掉;波長較短的綠、藍(lán)光等能透入水體深處,這些光被水體的懸浮物質(zhì)漫反射回到人眼中,構(gòu)成肉眼可見的水色。
2、水色與藻類的關(guān)系
藻類是水體中的一類主要懸浮物質(zhì),不同藻類除了葉綠素外還含有各自的特征色素,色素對(duì)光的選擇性吸收和漫反射不同而使藻體看起來具有不同的顏色:藍(lán)藻除了葉綠素外,還含有藻藍(lán)素和藻紅素,對(duì)藍(lán)綠光的吸收少,故為藍(lán)綠色;綠藻含葉綠素較多,亦含葉黃素和胡蘿卜素,對(duì)綠光只少量吸收,大部分以漫反射形式反射出去,看起來呈綠色。
大多數(shù)紅藻雖含葉綠素、藻藍(lán)素等,但以藻紅素的含量占優(yōu)勢(shì),對(duì)紅光只能少量吸收,藻體通常呈紅色,如紫菜、石花菜。褐藻除含葉綠素外,還含有類胡蘿卜素,主要吸收藍(lán)紫光,因而呈現(xiàn)褐色。
不僅如此,不同藻類由于對(duì)自然光的選擇性吸收因而在水體空間分布上具有明顯的差異,對(duì)紅光吸收較少,對(duì)綠、藍(lán)、黃光吸收較多的部分紅藻,生活于紅光難以到達(dá),而綠、藍(lán)、黃光能到達(dá)的較深海水中(有的種可生活在深達(dá)100 m處);綠藻對(duì)綠光吸收較少、對(duì)紅光和藍(lán)紫光吸收較多,而生活于包括紅光在內(nèi)各種光均能到達(dá)的淺水中。這種不同藻類的分層分布,有利于充分利用陽光和空間,是對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)機(jī)制;同時(shí)不同藻類種類和數(shù)量的空間分層分布使水體具有各種各樣的水色。
一般情況下藻類類群是水色的表征,不同水色下的藻類群落結(jié)構(gòu)不同;而藻類生活在一定的營養(yǎng)中,水體營養(yǎng)狀況是水色的重要影響因子J。硅藻在氮磷比為10:1時(shí)快速繁殖I6,易成為優(yōu)勢(shì)種,形成茶褐色水色;綠藻在氮磷比為3~7:1時(shí)繁殖最快,易成為優(yōu)勢(shì)種,形成綠色水;
而其它單胞藻和大型藻類在氮磷比1:1時(shí)會(huì)快速生長形成一些不良水色。水體的營養(yǎng)水平影響藻類的生長繁殖,進(jìn)而影響水體浮游生物的數(shù)量和種類,導(dǎo)致水環(huán)境中優(yōu)勢(shì)種群的差異,從而影響水色。此外所有影響藻類生長繁殖的因子對(duì)水色都具有一定程度的影響作用,如溫度、光照、pH、鹽度、水體底質(zhì)和溶解氧等 J。
以下介紹幾種典型水色及其優(yōu)勢(shì)藻類:
(1)水體淡綠色或清澈見底,透明度在50 cm以上,清澈見底,水中浮游生物種類和數(shù)量都很少,有時(shí)出現(xiàn)使魚類難以消化的藻類,俗稱“瘦水”;這樣的水體適合觀賞、娛樂和作為飲用水水源,但不適宜養(yǎng)殖生產(chǎn),養(yǎng)殖上一般增加施肥投餌來改善其水質(zhì)。
(2)水體茶褐色或綠豆色,水中溶氧豐富,透明度在25 cm~40 cm之間,俗稱“嫩水”。水體浮游植物種類較多,以硅藻門、綠藻門藻類為主,易被魚類攝取,而且,硅藻是許多水生動(dòng)物及其幼體的優(yōu)質(zhì)餌料,硅藻大量繁殖時(shí),水色呈黃褐色,該種水色是養(yǎng)殖的上好水色。
需要注意的是硅藻對(duì)水體變化的適應(yīng)能力弱,當(dāng)水環(huán)境發(fā)生較大變化時(shí)硅藻就會(huì)大量死亡,水色也隨之變化。且這種水色對(duì)于養(yǎng)殖和觀賞娛樂場(chǎng)所都是較好的水質(zhì)表征。
(3)綠藻繁殖較多時(shí)水色呈鮮綠色,綠藻可以大量吸收氮肥,起到凈化水體的作用;綠藻對(duì)水環(huán)境的變化適應(yīng)性較強(qiáng),以綠藻為主的水體是較穩(wěn)定的,是養(yǎng)殖者所期望的水色。但浮游生物過量繁殖,水色太綠(如黃綠色、藍(lán)綠色、墨綠色、灰色或混黃色,渾濁),導(dǎo)致透明度下降(在20~25 cm之間)。
黃綠水中藻類主要以綠藻門藻類為主,如小球藻、新月藻、多芒藻等藻類;黑綠水出現(xiàn)在天氣較熱時(shí)的水體下風(fēng)處,其藻類數(shù)量較多,以裸藻門的藻類(如雙鞭藻、棘刺囊裸藻等)為主;水體優(yōu)勢(shì)種群是不易被魚類攝食利用的藻類,對(duì)養(yǎng)殖不利,說明水色已老,這種水俗稱“老水”;需要及時(shí)換水、加注新水或者用氯制劑全池潑灑來控制池水中綠藻的數(shù)量。
(4)水體在陽光照射下呈紅棕色,褐色甚至黑色,具有腥臭味,且藻類在水中分布不均勻,出現(xiàn)的藍(lán)綠色或綠色的云層及塊狀、絲狀現(xiàn)象,即為“水華”;這是水質(zhì)惡化的象征,俗稱“壞水”;含有大量甲藻門、藍(lán)藻門的藻類,如裸甲藻、多甲藻、微囊藻等。甲藻大量繁殖時(shí)水色呈醬油色,水體透明度減小,溶解氧含量降低,是水質(zhì)變壞的標(biāo)志。如不馬上換水,容易引起泛塘事故,造成魚類死亡。
(5)灰白色水,藻類大多被浮游動(dòng)物當(dāng)作餌料攝食,水體中浮游動(dòng)物(如輪蟲、枝角類、橈足類等)數(shù)量較多,當(dāng)浮游動(dòng)物的繁殖達(dá)到較高密度時(shí)會(huì)與魚類競(jìng)爭(zhēng)氧氣,引起魚類浮頭,同時(shí)還影響魚類的正常攝食與生長,應(yīng)該想辦法清除。金藻、硅藻、隱藻和甲藻的細(xì)胞呈褐色或褐綠色,水色幾乎是褐色、褐綠色或褐青色;
3 水色與養(yǎng)殖的關(guān)系
漁業(yè)上水質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“肥、活、嫩、爽”,這四個(gè)字各有其確定的與藻類相關(guān)的生物學(xué)內(nèi)容:
(1) “肥” 指水色濃,藻類數(shù)量高;其定量指標(biāo)是透明度25 cm~35 cm和浮游植物20 mg·L~~50mg·L一。
(2) “活”指水色和透明度經(jīng)常有變化;包括日變化和周期性變化,日變化就是所謂的“早青晚綠”、“早紅晚綠”以及“半塘紅半塘綠”等;周期性變化指這種水色的變化具有一定的時(shí)間性和重復(fù)性。
“活”意味著藻類種群處在不斷被利用和不斷增長,處于繁殖旺盛期;也就是說池中物質(zhì)循環(huán)處于良性狀態(tài)。觀察表明,典型的“活水”是膝口藻水華,這種鞭毛藻類的游動(dòng)較快,有顯著的趨光性。
白天常隨光強(qiáng)的變化而產(chǎn)生垂直或水平游動(dòng),清晨在上下水層中分布均勻,日出后逐漸向表層集中,中午前后大部分停留在表層,下午又逐漸下沉分散,9點(diǎn)和13點(diǎn)時(shí)的透明度可相差好幾厘米。當(dāng)這種藻類群聚于水體的某一邊時(shí),就出現(xiàn)所謂“半塘紅半塘綠”的情況;“活水”是養(yǎng)殖的適宜水體。
(3) “嫩”指水色鮮嫩不衰,容易消化的浮游植物多,大部分藻體細(xì)胞來老化,水肥而不老;所謂老水主要有兩個(gè)特征:1水色發(fā)黃或發(fā)褐色;2水色發(fā)白。水色發(fā)白或發(fā)褐色的情況是藻類細(xì)胞衰老死亡的宏觀表現(xiàn),所謂的老茶水(黃褐色)和黃蠟水(枯黃帶綠)屬于此類。
水色隱約發(fā)白,主要是微型藍(lán)藻滋生導(dǎo)致的,這種水的特點(diǎn)是pH很高(9~10以上)和透明度很低(通 氐于25~20 cm),白天隨著濁白程度的加強(qiáng),堿度迅速下降;水色發(fā)白是二氧化碳缺乏而使碳酸氫鹽不斷形成碳酸鹽的結(jié)果。與此同
時(shí),pH的升高有利于微型藍(lán)藻的增殖增長。
(4) “爽”指水質(zhì)清爽,水色不太濃,透明度不低于20 cm,藻類含量一般在100 mg· 以內(nèi)。透明度很低的原因可能是浮游生物量極高,或藍(lán)藻占優(yōu)勢(shì)(集中表層),或是泥沙和其它懸浮物過多。過大的生物量常常是天然餌料未被充分利用,水中物質(zhì)循環(huán)不暢所致。
綜上所述,良好水色的生物學(xué)指標(biāo)包括:透明度不低于20 ccm,藻類濃度20~100 mg·L一;硅藻、隱藻等較多,藍(lán)藻較少;藻類種群處于生長期;浮游生物以外的其它懸浮物不多。當(dāng)然由于地域環(huán)境的差異,不同地方的水色應(yīng)該有不同的判斷標(biāo)準(zhǔn),不可一概而論。
總結(jié):不論是養(yǎng)殖生產(chǎn)還是環(huán)境保護(hù),水色都是水體理化性狀的一個(gè)綜合表征。在環(huán)境日益惡化的今天,研究不同水色中藻類群落的發(fā)生發(fā)展,都有助于每個(gè)養(yǎng)殖戶正確認(rèn)識(shí)和處理水污染問題。
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