池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究

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1、南京农业大学博士学位论文池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究姓名：刘兴国申请学位级别：博士专业：水生生物学指导教师：刘兆普201105中文摘要池塘养殖污染与生态工程化调控技术研究摘要池塘养殖是我国水产养殖的主要形式和水产品供应的主要来源．据《中国渔业年鉴2010》资料，2009年我国有养殖池塘416．4万公顷，养殖产量1852．91万吨，占水产养殖总产量51．2％以上．我国有悠久的池塘养殖历史，是世界上最早开展生态养殖的国家，我国劳动人民创造的“桑基渔业竹、“蔗基渔业"等生态模式和“八字精养法"等养殖技术，

2、为世界水产养殖业做出了巨大的贡献．由于我国的多数养殖池塘建设于上世纪七、八十年代，目前普遍存在着养殖环境恶化、设施破败陈旧、坍塌淤积严重、污染严重、水资源浪费大等问题，同时由于一直采用传统的养殖生产方式，池塘养殖普遍还存在着养殖方式简单，生态、经效效益不高等问题，严重制约了池塘养殖业的可持续发展。池塘养殖生态系统是一个相对独立且完整的生态系统．影响池塘养殖的基础因素包括池塘朝向、深度、长宽比等；影响池塘水体生态的物理因子主要有太阳辐射、天气和气候、温度与分层、水文、水流等；影响池塘养殖的化学因子主要是水的组

3、成、土质、盐度、pH值、碱度和c02、硬度、酸度、有机物分解、氧化还原电位、氮、磷、硫等；影响池塘养殖的生物因子主要是池塘生态系统中种群、群落的作用关系．本文以江浙地区大宗淡水鱼类池塘养殖为主要研究对象，分别从池塘养殖污染，池塘生态、池塘生态工程化技术和生态工程化养殖系统及调控方式4个方面进行了研究，旨在为建立池塘生态工程化技术提供理论依据和技术参考．主要研究内容和研究结果如下：调查研究发现，目前养殖环恶化，江浙地区的多数河、湖水质在Ⅳ类水以上，已不适合养殖用水要求；池塘养殖水资源浪费大，传统大宗淡水鱼类池

4、塘养殖的需水量在4~6．5m3／l(g鱼之间；养鱼池塘每年的TSS、CODM。、TN、TP直接排放量约为2280kg／lun2．a’199kg触n2．a’101kg／№2．a、5．Ok∥№2·a；8、9月份，大宗淡水鱼养殖池塘总氮、氨氮、硝氮、总悬浮物的平均浓度分别达到2．44mg／L、0．56mg／L、7．38mg／L，O．01mg／L、165mg／L以上；池塘底质土壤的总氙、总磷和有机质含量分别超过自然土壤6．9、1．5和3．9倍，底质沉积污染表现为氮素沉积>有机质沉积>磷素沉积；养殖排池塘养殖污染与生

5、态工程化调控技术研究水和底质沉积污染是池塘养殖的主要污染形式．综合国内外氮、磷收支的分析方法，研究分析发现江浙地区大宗淡水鱼养殖的氮输入约为90．24g／l(g鱼，其中饲料、肥料和外源水的输入比例分别为80％、11％、9％；养殖水体排放氮为13．76g／l(g鱼，底质沉积氮为57．04g瓜g鱼，分别为养殖投入氮的15．2％和63．2％．传统大宗鱼类池塘养殖的磷收入为21g／l(g鱼，其中饲料磷82％、肥料磷9．5％、水源带入磷8％、降雨带入磷0．2％；水产品磷支出占总投入磷的45．2％，水体排放磷为1．1g

6、／l(g鱼，占投入磷的5．3％和排放磷的9．7％；底质沉积磷为10．38g／l(g鱼，分别占投入磷的49．4％和排放磷的90．3％．调查分析发现，7～9月份上海地区大宗淡水鱼养殖池塘水体有藻类48种，浮游动物24种，底栖生物15种；其中浮游植物平均密度3．10×107cel儿，浮游动物平均密度为15．8ind．／L，底栖生物平均密度为1079i11d．／L，平均生物量为475咖2；浮游植物优势种群为蓝藻、绿藻和硅藻；浮游动物优势种类为萼花臂尾轮虫(胁幽fD刀淞阳咖{7％，．螂)、短尾秀体涵(D蛔柏册osD朋

7、口6朋c砂计姗1)和近邻剑水蚤(@cfIz筘v记加船)；底栖动物优势种为方形环棱螺(丑p“，．够c口幻)梨形环棱螺(最p“，．够c讲)和长角涵螺(彳．zD馏缸D，．玎括)。7~9月份山海地区池塘浮游植物的Sh锄onWiener指数(H’)变化范围在1．60~2．10之间，浮游动物的Shalulonwiener指数范围O～1．83，池塘水体叶绿素a浓度104．8士12．3pg／L，卡尔森营养状态指数(TSI)范围为65～86，M卿；alef多样性指数范围为1．0～10．4，底栖动物Goodrlight修订指数

8、(GB．I)指数为0．30~o．88，生物学污染指数(BPI)为1．1．整体显示为中等富营养化状态。池塘藻类特征研究显示，池塘水体中的藻类有明显的季节变化、日变化和水层变化。藻类平均密度在冬、春季节最高，秋季最低；池塘水体中的藻类优势种一般为绿藻、蓝藻、隐藻和硅藻，但有明显的季节变化；不同藻类在不同时间内所占的比例不同．藻类密度与水体中的氨氮和有效磷浓度有直接关系，池塘水体中的氨氮最高值一般出现在夜间凌晨5：00