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《中国海洋大学》 2011年
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草鱼复合养殖系统沉积物—水界面碳、氮、磷动态变化的初步研究

赵蕾  
【摘要】:草鱼是我国淡水经济“四大家鱼”之一,因食性简单,饵料来源广泛,产量高等特点,常被放养于池塘、湖泊、水库中。在草鱼集约化养殖中,草鱼的发病率高、产量低和养殖风险较大一直是突出问题,而水质管理、底质环境和养殖模式是养殖成败与否的关键因素。氮磷碳作为水体初级生产力的关键限制性营养元素,沉积物是水体营养物质的主要宿体,沉积物-水界面是控制沉积物与上覆水之间进行物质与能量交换的重要的边界环境,而底栖鱼类在生长过程中通过潜穴、游泳、觅食和避敌等扰动行为,以及对不同营养盐的吸收、转化、降解和排泄等生理活动,影响着营养盐在养殖生态系统中的循环和交换。本论文主要研究了草鱼不同复合养殖系统沉积物-水界面碳、氮、磷变化及间隙水营养盐的空间分布,主要实验结果如下: 1.采用陆基围隔实验法,于2009年6月至10月调查并分析了草鱼、鲢和鲤鱼复合养殖系统上覆水和沉积物间隙水营养盐(NH_4~+-N,NO_3~--N,NO_2~--N,PO_4~(3-)-P)的时空分布及沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总碳(TC)含量的变化。主要结果如下:(1)草鱼、鲢和鲤鱼三元复合养殖系统上覆水中NH_4~+-N,NO_3~--N,NO_2~--N和PO_4~(3-)-P的含量波动范围分别为0.056~1.499、0.022~0.228、0.049~3.903、0.003~1.882 mg.L~(-1),间隙水中营养盐的平面分布中NH_4~+-N在总无机氮(DIN)中所占比例随养殖时间的增加而增加,不同复合养殖系统的营养盐垂直分布特征不同,规律也不明显。(2)实验结束与实验开始时相比,沉积物中TN和TP含量无明显变化,但TC含量显著降低,以复合养殖模式(GSC)的减少幅度最大。结果表明:在本实验条件下,草鱼、鲢与鲤鱼复合养殖系统可有效降低养殖过程中有机物的积累,降低底层中潜在释放的NH_4~+-N含量,是一种较优的草鱼复合养殖模式。 2.本论文采用陆基围隔实验法,于2010年6月至10月调查并分析了草鱼、鲢和凡纳滨对虾复合养殖系统上覆水和沉积物间隙水营养盐(NH_4~+-N,NO_3~--N,NO_2~--N,PO_4~(3-)-P)的时空分布、沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总碳(TC)含量的变化及沉积物的氧化还原电位变化。主要实验结果如下:(1)草鱼、鲢和对虾复合养殖系统上覆水中NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N和PO_4~(3-)-P的含量波动范围分别为0.068~1.249、0.002~0.294、0.001~0.130、0.005~0.481mg.L~(-1),表层间隙水中NH_4~+-N、NO_3~--N+NO_2~--N和PO_4~(3-)-P的波动范围分别为0.095~2.859、0.004~1.099、0.010~0.249 mg.L~(-1)。(2)不同复合养殖模式的营养盐垂直分布与深度无显著相关性,规律不明显。(3)沉积物中TC%和TN%在实验过程中略有增加,但TP%显著降低。(4)随着养殖时间的延长,沉积物的氧化还原电位逐渐降低,到实验中期,不同深度沉积物的Eh均已属于还原性环境。(5)草鱼单养模式(G)各营养盐波动剧烈且氨氮含量最高(p≤0.05);草鱼三元复合养殖模式(GSL2)的各营养盐波动缓和,其上覆水及间隙水中氨氮含量最低,硝态氮+亚硝态氮含量最高(p≤0.05)。草鱼二元复合养殖模式(GS)与草鱼三元复合养殖模式(GSL1)间差异不显著(p0.05)。研究结果初步表明:在本放养密度下,凡纳滨对虾的扰动对底质的影响不明显,一定比例的鲢能有效降低养殖过程中有机物的积累,对养殖水体营养盐调节效果明显。 3.于2009年6月至10月调查并分析了草鱼复合养殖系统上覆水和间隙水有机碳(DOC,POC,TOC)的时空分布及沉积物TOC含量的变化。主要结果如下:(1)草鱼复合养殖系统上覆水中DOC、POC和TOC的含量变化范围分别为2.581~5.862、4.701~27.710、7.907~31.256mg.L~(-1)。(2)表层间隙水中DOC含量的变化范围为2.337~55.14 mg.L~(-1),9月份草鱼单养模式(G)表层间隙水中DOC含量最低(p≤0.05)。(3)间隙水DOC的变化范围为2.336~69.05mg.L~(-1),其含量变化与深度无明显的相关性,草鱼复合养殖模式略高于单养模式。(4)沉积物TOC%的变化范围为2.762~5.684,且随着沉积物深度的增加而减少,三元复合养殖模式(GSC)不同深度的沉积物的TOC减幅最大。研究结果初步表明,POC是上覆水中有机碳的主要存在形式;草鱼三元复合养殖模式中上覆水和间隙水的DOC含量变动幅度较单养模式小,而沉积物中TOC的变化较大。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X52

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【参考文献】
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