對(duì)蝦高位池生態(tài)環(huán)境與三種微藻氮、磷營(yíng)養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、對(duì)蝦高位池高密度養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)殖負(fù)荷大，生物種類(lèi)數(shù)量少，物質(zhì)、能量流通不暢，投入的營(yíng)養(yǎng)物大量積累，水體營(yíng)養(yǎng)水平高，赤潮藻類(lèi)易生長(zhǎng)。為了更好的利用生態(tài)方法調(diào)控、凈化養(yǎng)殖水質(zhì)以維持養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，在查閱了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文綜述了微藻、養(yǎng)殖水環(huán)境和細(xì)菌的生態(tài)相關(guān)的研究進(jìn)展，通過(guò)對(duì)養(yǎng)殖池的水質(zhì)和微藻進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，分析了養(yǎng)殖水體水質(zhì)因子變化規(guī)律，研究了氮、磷含量變化及N/P變化對(duì)養(yǎng)殖池中浮游微藻種群變化的影響。選取了對(duì)蝦養(yǎng)殖池二種

2、常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)微藻：蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和新月菱形藻(Nitzschia closterium)與一種常見(jiàn)赤潮藻綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)作為研究材料，在不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度條件下進(jìn)行單種培養(yǎng)及混合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，探討了不同氮磷水平下微藻生長(zhǎng)及競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。主要研究結(jié)果如下： (1)2008年4月至8月，于廣東汕尾紅海灣海水高位池對(duì)蝦高密度養(yǎng)殖全程的水質(zhì)和微藻進(jìn)行每14天一次的連續(xù)監(jiān)測(cè)

3、，期間對(duì)養(yǎng)殖82～97天的蝦池水質(zhì)和微藻進(jìn)行每天一次連續(xù)15天的加密監(jiān)測(cè)分析，還對(duì)養(yǎng)殖87～88天的蝦池水質(zhì)和微藻進(jìn)行每4小時(shí)一次的晝夜連續(xù)連續(xù)監(jiān)測(cè)分析。 養(yǎng)殖全過(guò)程中，水體透明度、pH值呈下降趨勢(shì)，COD、磷酸鹽(PO43--P)、氨氮(NH3-N)、亞硝氮(NO2--N)、硝氮(NO3--N)、N/P值均隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高，DO則受天氣和人為影響較大。養(yǎng)殖60天左右磷酸鹽(PO43--P)開(kāi)始積累上升，80天左右氨氮

4、(NH3-N)、亞硝氮(NO2--N)、硝氮(NO3--N)明顯積累上升，氮氮(NH3-N)達(dá)到最大值3-4 mg·L-1后，亞硝氮(NO2--N)也迅速達(dá)到峰值0.8-2.08 mg·L-1。無(wú)機(jī)氮的積聚快于磷的積聚，導(dǎo)致N/P值陡然上升。 養(yǎng)殖后期，水體pH值變動(dòng)范圍為6.76-8.66；DO含量變化為2.6-10.06mg·L-1；COD在7.94-16.00 mg·L-1波動(dòng)；磷酸鹽濃度(PO43--P)最低0.033

5、mg·L-1，最高0.514mg·L-1；無(wú)機(jī)氮(DIN)變化幅度為0.375-4.261 mg·L-1；氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)最高值分別達(dá)到0.708 mg·L-1和2.010mg·L-1；N/P為2-45。有害氮素NH3-N和NO2--N占DIN比率平均為71％，是DIN的主要存在形式。養(yǎng)殖池后期水體富營(yíng)養(yǎng)化程度高，易受天氣變化影響，水質(zhì)因子變動(dòng)程度較大。 養(yǎng)殖后期，水質(zhì)指標(biāo)在24小時(shí)內(nèi)除COD和無(wú)機(jī)

6、氮(DIN)基本穩(wěn)定之外，其他因子都有較大波動(dòng)。其中，氨氮(NH3-N)在3:00達(dá)到高峰值，5:00落至低谷值，9:00又達(dá)到高峰值；亞硝酸鹽氮(NO2--N)的變化相反在3:00落至低谷值，5:00達(dá)到高峰值，9:00又落至低谷值；pH值、DO都在5:00降到最低值，13:00上升到最高值。3:00至9:00是蝦池水質(zhì)變動(dòng)的關(guān)鍵時(shí)期，應(yīng)留意水質(zhì)變化，適時(shí)采取合理增氧措施并投灑相應(yīng)水質(zhì)調(diào)節(jié)劑，以提高溶解氧含量，減少氨氮(NH3-N)、

7、亞硝酸鹽氮(NO2--N)產(chǎn)生及降低其毒性。 養(yǎng)殖水體浮游藻類(lèi)以綠藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)為主，有少量硅藻門(mén)、甲藻門(mén)、裸藻門(mén)種類(lèi)。養(yǎng)殖前期浮游藻類(lèi)以綠藻(蛋白核小球藻為主)占優(yōu)勢(shì)(占細(xì)胞數(shù)量95％以上)，養(yǎng)殖30-40天時(shí)經(jīng)過(guò)低磷和長(zhǎng)期陰雨之后，60-70天后藍(lán)藻(綠色顫藻為主)逐漸增長(zhǎng)起來(lái)，后期藻種單一，有害藍(lán)藻大量繁殖。養(yǎng)殖后期加密采樣分析發(fā)現(xiàn)，15天內(nèi)1、2號(hào)池磷濃度積累上升明顯且變化較大，1號(hào)池尤其明顯。3號(hào)池營(yíng)養(yǎng)水平則一直較高(無(wú)

8、機(jī)磷0.3 mg·L-1，N/P值12)，表明養(yǎng)殖進(jìn)行到此階段水體中磷酸鹽的濃度較高。1號(hào)池綠藻、藍(lán)藻平均細(xì)胞數(shù)分別達(dá)1.12×109個(gè)/L和8.80×108個(gè)/L，2號(hào)池綠藻、藍(lán)藻平均細(xì)胞數(shù)分別達(dá)7.23×108個(gè)/L和8.30×108個(gè)/L，養(yǎng)殖結(jié)束時(shí)1、2號(hào)池藍(lán)藻、綠藻各占總細(xì)胞數(shù)量近50％；3號(hào)池綠藻、藍(lán)藻平均細(xì)胞數(shù)為1.11×109個(gè)/L和4.00×108個(gè)/L，養(yǎng)殖結(jié)束時(shí)分別占總細(xì)胞數(shù)的72％和26％。養(yǎng)殖后期晝夜加密采樣分

9、析發(fā)現(xiàn)，浮游微藻種類(lèi)和細(xì)胞數(shù)在24hr內(nèi)基本不變。 (2)分別將蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)、綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)在無(wú)機(jī)磷濃度為0.5、0.25、0.05 mg·L-1，N/P值為32、16、8，鹽度4-6，溫度24℃±1℃，光暗比12 h:12 h，光強(qiáng)4000～5000lx的條件下進(jìn)行單種培養(yǎng)，研究比較三種微

10、藻的生長(zhǎng)規(guī)律及對(duì)氮、磷吸收情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種微藻對(duì)氨氮的吸收均快于硝氮，水體氮、磷營(yíng)養(yǎng)水平高時(shí)對(duì)氮、磷的最大日吸收量大，生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，最大細(xì)胞密度也大。蛋白核小球藻在磷濃度0.25 mg·L-1、N/P值為8的條件下，最大比增長(zhǎng)率μmax達(dá)到0.88 d-1，無(wú)機(jī)氮、磷的最大日吸收量分別為0.34、0.07mg·L-1·d-1。蛋白核小球藻對(duì)氮、磷吸收利用快，N/P值適應(yīng)范圍廣。綠色顫藻在磷濃度0.25 mg·L-1、N/P值為32

11、的條件下，最大比增長(zhǎng)率μmax達(dá)到0.98 d-1，無(wú)機(jī)氮、磷的最大日吸收量分別為1.03、0.13 mg·L-1·d-1。高氮磷水平下綠色顫藻硝氮吸收慢，生長(zhǎng)也受一定限制。新月菱形藻濃度在0.25mg·L-1，N/P值為32條件下，最大比增長(zhǎng)率μmax達(dá)到0.80 d-1，無(wú)機(jī)氮、磷的最大日吸收量分別為0.69、0.14 mg·L-1·d-1。新月菱形藻對(duì)磷有貯藏釋放能力，且氨氮存在時(shí)有明顯抑制硝氮吸收利用的現(xiàn)象。 (3)將蛋

12、白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)、綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)在無(wú)機(jī)磷濃度0.5、0.25、0.05 mg·L-1，N/P值為32、16、8，鹽度4-6，溫度24℃±1℃，光暗比12 h:12 h，光強(qiáng)4000～5000lx條件下進(jìn)行混合培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新月菱形藻不能與其它兩種微藻共同生長(zhǎng)，2-4天時(shí)消亡。磷0.5 mg·L-1時(shí)蛋白

13、核小球藻生長(zhǎng)明顯具優(yōu)勢(shì)，綠色顫藻能刺激其生長(zhǎng)，N/P值越低對(duì)蛋白核小球藻生長(zhǎng)刺激作用越大；磷0.25 mg·L-1時(shí)，綠色顫藻也能刺激蛋白核小球藻生長(zhǎng)，N/P值越低對(duì)其生長(zhǎng)刺激作用越小，但蛋白核小球藻生長(zhǎng)仍具一定優(yōu)勢(shì)；磷0.05 mg·L-1時(shí)蛋白核小球藻生長(zhǎng)處于劣勢(shì)，綠色顫藻逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)。隨著氮、磷營(yíng)養(yǎng)水平逐漸降低，蛋白核小球藻逐漸從競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦?jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。 本研究認(rèn)為，蝦池前期的肥水培藻使得微藻逐漸生長(zhǎng)起來(lái)，養(yǎng)殖，水體中的綠