河蟹精养池塘中伊乐藻收割对水环境的影响研究

作     者：刘宇 

作者单位：上海海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马旭洲

授予年度：2019年

学科分类：090801[农学-水产养殖] 0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：河蟹 伊乐藻 收割方式 水环境 

摘      要：河蟹(Eriocheir Sinensis)养殖业是我国淡水养殖产业中重要的支柱产业之一。经过30多年发展,河蟹的生态养殖模式已发展成熟,其关键是以围绕水草为核心的生态修复技术。该技术通过在养殖池塘中种植水草改善水质等实现水草的生态功能,同时发挥其他如作为青饲料等边际作用。本次研究的对象为伊乐藻,伊乐藻(Elodea nuttallii)是一种优质的沉水植物,不仅在低温环境下迅速生长,且能够高效净化水体中氮磷营养盐,由于其出色的生态功能,现广泛应用于河蟹养殖业。目前,在河蟹养殖生产过程中,对于伊乐藻的常规处理即控制伊乐藻生长不出水面已出现诸多弊端,尤其是伊乐藻的过度生长导致植株庞大,浮力变大,使根部脱离底质,且上层过密的附枝将影响下层附枝进行光合作用,最终影响整个植株的生态功能甚至发生枯萎腐败等现象。研究表明伊乐藻的这种“正反馈情况将对池塘系统和养殖生产造成严重的损害。另外,随着水源水富营养化程度的提高,加上养殖过程中过量投饵等不规范操作,物质和能量的过多输入导致池塘系统的稳态受到威胁,藻类水华现象发生频繁。经过适当的收割处理后,会刺激伊乐藻水平方向的生长,保持持续性生长的同时,与藻类就生存空间及营养盐等会产生更加激烈的竞争关系,而生物量较大,活性较好的伊乐藻毫无疑问占据优势生态位。叶绿素a(Chl.a)浓度与浮游植物具有极其密切的联系,因此在探究伊乐藻收割之后对池塘水质的影响状况时,将Chl.a浓度作为主要指标,围绕其说明水质状况具有实际的参考意义。浮游动植物的群落结构及其变化与水体的物质循环、能量流动和信息传递密切相关,在水质因子的基础上,针对浮游植物和浮游动物群落组成和动态变化规律进行采样分析,用以分别说明两种不同的伊乐藻处理方式对池塘浮游动植物和水环境稳定性的影响。因此将伊乐藻的常规处理方式设定为实验对照组,处理组为实验室专利处理方式即控制控制伊乐藻高度为20cm,每组设3个平行,于2017年6月至10月进行水样及浮游动植物的采集,每月2次。最终实验结果显示:对照组水体Chl.a的平均浓度是处理组的4.66倍(p0.05),到养殖中期即8月10日以后,处理组显著高于对照组(p0.05)。处理组中功能群MP和X2与pH、T、DO、PO-P、TP、NO-N和COD呈具有显著的正相关,而B和D与NH-N呈正相关。对照组中功能群H1、S1和Tc与pH、T、DO、PO-P和TP呈正相关,而MP与NH-N呈正相关。经过收割后的伊乐藻(处理组)不管在净水效率还是对藻类的抑制上都有出色的效果。对照组的伊乐藻在夏季已经失去生态功能导致营养物质的输入及输出等式失衡,池塘水环境平衡被破坏,对照组出现蓝藻水华爆发的现象。对照组共检出浮游动物41种,处理组为37种,浮游动物与浮游植物呈现同样的季节变化特征(与T相关)。在高温季节(7月、8月和9月),对照组浮游动物优势种突出,尤其是中后期大部分为耐污种,并且从Shannon-wiener多样性指数上看,处理组的多样性显著高于对照组(p0.05),因此处理组水环境的稳定性明显优于对照组。处理组展现的对伊乐藻的收割方式相对于常规的伊乐藻收割方式,能够使得伊乐藻具有更高效的生态效应,主要体现在对营养盐的利用效率高以及缓冲水质突变的能力,对维持池塘物质循环能量流动平衡和水环境稳定具有深刻意义。在此基础上为河蟹生态养殖模式的开发更新提供部分数据和理论支撑。