對蝦高位池精養(yǎng)模式和生態(tài)養(yǎng)殖模式中碳流通特征的解析.pdf

1、隨著我國對蝦養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的提出,如何優(yōu)化養(yǎng)殖池塘系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低對蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)對近岸環(huán)境的污染,成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。本文于2009年4月至11月和2010年4月至10月在浙江省舟山市和山東省青島市對對蝦養(yǎng)殖模式中兩種比較有代表性的高位池精養(yǎng)模式和生態(tài)養(yǎng)殖模式進(jìn)行了調(diào)查和分析,以碳作為研究單位定量描述了兩種養(yǎng)殖模式中各個組成成分之間的碳流通量,在此基礎(chǔ)上利用Ecopath with Ecosim(EwE)軟件分別對兩種典型養(yǎng)

2、殖模式進(jìn)行建模,利用該模型的基本分析和網(wǎng)絡(luò)分析(network analysis)功能模塊對兩種養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行了系統(tǒng)的量化研究。并通過已構(gòu)建的模型進(jìn)一步解析提高對蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)營養(yǎng)物質(zhì)利用效率的途徑,對兩種典型的養(yǎng)殖模式提出相應(yīng)的改進(jìn)策略以達(dá)到增產(chǎn)減污的效果。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.高位池精養(yǎng)模式主要理化環(huán)境和生物群落特征
　　 在高位池精養(yǎng)模式中,養(yǎng)殖對蝦放苗密度較高,為150ind/m2,養(yǎng)殖對蝦在養(yǎng)

3、殖周期內(nèi)生長速度維持在正常水平。水環(huán)境常規(guī)指標(biāo)溫度、鹽度、溶解氧和pH值在實(shí)驗周期中均在正常范圍內(nèi)變動,未影響對蝦生產(chǎn)。隨著養(yǎng)殖時間的延長,對蝦個體增大餌料投入量也相應(yīng)增多,養(yǎng)殖系統(tǒng)中水體DOC、POC和底泥TOC逐步升高。在養(yǎng)殖周期中浮游植物群落結(jié)構(gòu)較為簡單,其中個體較小的微微型浮游植物(＜10μm)無論在生物量(76％)還是生產(chǎn)量(64.6％)上都占據(jù)主要地位;浮游動物群落在養(yǎng)殖周期中生物量一直呈現(xiàn)下降趨勢,放養(yǎng)初期浮游動物生物量最

4、高,后隨著養(yǎng)殖對蝦對其捕食壓力的增大其生物量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,浮游動物群落呼吸量變化與生物量變化規(guī)律一致;養(yǎng)殖水體中浮游細(xì)菌生物量波動較大在1.69～11.8 gC/m2之間,浮游細(xì)菌的日生產(chǎn)量和日呼吸量變化同生物量變化趨勢一致,與蝦池水溫、浮游生物、有機(jī)質(zhì)及水體營養(yǎng)鹽狀況密切相關(guān);底棲細(xì)菌生物量在整個養(yǎng)殖周期中波動不大,除了在養(yǎng)殖后期因為水溫的降低使的底棲細(xì)菌生物量出現(xiàn)下降之外,在養(yǎng)殖前105d中一直呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢,其日生產(chǎn)量和

5、日呼吸量變化與生物量變化一致;在養(yǎng)殖周期中,養(yǎng)殖對蝦的體長和體重隨著養(yǎng)殖時間的延長而逐步增加,但對蝦體內(nèi)碳含量波動較小,在養(yǎng)殖周期中沒有顯著差異。
　　 2.生態(tài)養(yǎng)殖模式主要理化環(huán)境和生物群落特征
　　 在生態(tài)養(yǎng)殖模式中,養(yǎng)殖對蝦放苗密度相對較低,僅為15ind/m2,養(yǎng)殖對蝦在養(yǎng)殖周期內(nèi)生長速度維持在正常水平。水環(huán)境常規(guī)指標(biāo)溫度、鹽度、溶解氧和pH值在實(shí)驗周期中均在正常范圍內(nèi)變動,未影響對蝦生產(chǎn)。在養(yǎng)殖周期中,水體中D

6、OC、POC和底泥TOC隨著養(yǎng)殖時間的延長而逐步增加。浮游植物生物量在養(yǎng)殖周期中波動較大,其中個體較小的微型浮游植物(小于15μm)在生物量(65％)和生產(chǎn)量(69％)上占有優(yōu)勢。因為在生態(tài)養(yǎng)殖中,沒有人工餌料的投入,所以養(yǎng)殖系統(tǒng)只有浮游植物通過光合作用向系統(tǒng)中引入碳;浮游動物在養(yǎng)殖周期中生物量波動較為復(fù)雜,大型浮游動物和小型浮游動物生物量變化趨勢不一致,在沒有人工餌料的情況下養(yǎng)殖對蝦食性的改變對不同大小的浮游動物群落影響較大。浮游動物

7、的日呼吸量變化和其生物量變化規(guī)律一致;水體細(xì)菌和底棲細(xì)菌的數(shù)量在養(yǎng)殖周期中都呈現(xiàn)一直上升的趨勢,其生物量、日生產(chǎn)量和日呼吸量的變化與養(yǎng)殖池塘水溫變化有顯著的線形相關(guān)關(guān)系;養(yǎng)殖對蝦的體長和體重在養(yǎng)殖周期中逐步上升,因為在生態(tài)養(yǎng)殖中養(yǎng)殖對蝦在不同的時期有一定食性的改變,所以其體內(nèi)碳含量略有不同,但差異不顯著。
　　 3.兩種養(yǎng)殖模式的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及改進(jìn)策略
　　 高位池精養(yǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)中生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單,整個系統(tǒng)的生態(tài)營養(yǎng)轉(zhuǎn)

8、換效率較低。只有大型浮游動物(0.527)、人工餌料(0.726)和水體碎屑(0.885)三個功能組的生產(chǎn)量有一半上被養(yǎng)殖系統(tǒng)再次利用,其他功能組的生產(chǎn)量很少可以再次進(jìn)入養(yǎng)殖系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中,大部分作為養(yǎng)殖系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)而存在;生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)中生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,整個系統(tǒng)的生態(tài)營養(yǎng)轉(zhuǎn)換效率較高。只有小型浮游動物(0.496)、底棲細(xì)菌(0.391)和底部碎屑(0.494)三個功能組的生產(chǎn)量被養(yǎng)殖系統(tǒng)利用量不到一半,其余各個功能組的生態(tài)營養(yǎng)轉(zhuǎn)

9、換效率都較高。在生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)中各個功能組的生產(chǎn)量可以有效的被利用,從而進(jìn)入養(yǎng)殖系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中。通過Ecopath模型的混合營養(yǎng)級定量分析兩種養(yǎng)殖模式中提高生態(tài)營養(yǎng)轉(zhuǎn)換效率的途徑發(fā)現(xiàn):在高位池精養(yǎng)模式中,提高大型浮游動物生物量的同時增加水體細(xì)菌的量不僅可以增加養(yǎng)殖對蝦的產(chǎn)量而且也可以明顯提高整個養(yǎng)殖系統(tǒng)的生態(tài)營養(yǎng)轉(zhuǎn)換效率;在生態(tài)養(yǎng)殖模式中最為有效的途徑是增加大型浮游動物生物量的同時增加部分既可以有效利用底部碎屑又可以被養(yǎng)殖對蝦攝食的底棲