龔?fù)麑?余德光 王廣軍 謝 駿 張敬旺李志斐 郁二蒙 王海英

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510380)

主養(yǎng)草魚高密度池塘溶氧收支平衡的研究

龔?fù)麑?余德光 王廣軍 謝 駿 張敬旺李志斐 郁二蒙 王海英

(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510380)

采用原位生態(tài)學(xué)的方法測(cè)定廣東省中山市9口主養(yǎng)草魚高密度池塘中浮游植物光合作用產(chǎn)氧量、水柱呼吸耗氧量、底泥呼吸耗氧量和魚呼吸耗氧量, 并用數(shù)學(xué)模型計(jì)算增氧機(jī)增氧量及用差減法計(jì)算大氣擴(kuò)散作用引起的得氧或失氧, 對(duì)高密度養(yǎng)殖池塘中溶氧收支平衡狀況進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示: 在水深為1.5—2.0 m的主養(yǎng)草魚高密度池塘中, 光合作用產(chǎn)氧量隨著水深的增加而顯著降低(P<0.05), 底層出現(xiàn)負(fù)值呈現(xiàn)氧債現(xiàn)象。水呼吸耗氧量在表層、中層和底層之間沒有顯著差異(P>0.05)。表層水光合作用產(chǎn)氧量顯著大于水呼吸耗氧量(P<0.05), 而中層和底層水光合作用產(chǎn)氧量卻顯著小于水呼吸耗氧量(P<0.05)。在主養(yǎng)草魚高密度池塘溶氧的收入中, 浮游植物光合作用產(chǎn)氧量、增氧機(jī)增氧量和大氣擴(kuò)散溶入氧量分別占總?cè)苎鮼碓吹?4.7%、42.3%和13.0%, 機(jī)械增氧作用已接近光合作用, 成為溶氧來源的主要貢獻(xiàn)者; 在池塘溶氧的支出中,水呼吸、魚呼吸和底泥呼吸耗氧量分別占總耗氧量的45.9%、45.0%和9.1%, 魚呼吸耗氧與水呼吸耗氧相當(dāng),成為水體中氧氣的主要消耗者。結(jié)果表明在草魚高密度養(yǎng)殖過程中, 合理使用機(jī)械增氧是池塘溶氧管理的有效措施。

草魚; 高密度; 池塘養(yǎng)殖; 溶氧收支

高密度精養(yǎng)是目前珠江流域池塘養(yǎng)殖的主要生產(chǎn)方式[1]。由于大量投餌, 高密度精養(yǎng)造成池塘底部殘餌和養(yǎng)殖動(dòng)物糞便等物質(zhì)大量積累, 池塘底部水體缺氧現(xiàn)象嚴(yán)重[2,3], 溶氧有效管理對(duì)池塘養(yǎng)殖動(dòng)物健康維護(hù)和水環(huán)境調(diào)控日顯重要[4]。國(guó)內(nèi)外在載魚量為150 kg/km2以下的斑點(diǎn)叉尾(Ictalurus punctatus)、日本鰻鱺(Anguilla japonica)和“四大家魚”等池塘開展了溶氧變化規(guī)律及模型預(yù)測(cè)研究[5—9],表明光合作用產(chǎn)氧是池塘溶氧的主要來源和水呼吸是主要的耗氧因子, 這一結(jié)果為中低密度養(yǎng)殖池塘溶氧管理提供了重要的參考依據(jù)。但是, 在高密度精養(yǎng)池塘, 增氧機(jī)的高強(qiáng)度運(yùn)行使池塘溶氧變化特征發(fā)生了改變[10], 溶氧是池塘水質(zhì)指標(biāo)中的一項(xiàng)重要變量, 亦是高密度精養(yǎng)池塘人工調(diào)控的重要因子之一[11], 而對(duì)高密度池塘溶氧收入和支出平衡的研究是高產(chǎn)精準(zhǔn)管理的關(guān)鍵。

草魚(Ctenopharyngodon idella)是我國(guó)大宗淡水養(yǎng)殖的重要魚類之一, 主養(yǎng)草魚高密度池塘的載魚量可達(dá)300 kg/km2以上[12], 但有關(guān)主養(yǎng)草魚高密度池塘溶氧收支的研究還未見報(bào)道。本研究采用原位生態(tài)學(xué)的方法測(cè)定廣東省中山市9口主養(yǎng)草魚高密度池塘中浮游植物光合作用產(chǎn)氧量、水柱呼吸耗氧量、底泥呼吸耗氧量和魚呼吸耗氧量, 并用數(shù)學(xué)模型計(jì)算增氧機(jī)增氧量及用差減法計(jì)算大氣擴(kuò)散作用引起的得氧或失氧, 研究主養(yǎng)草魚高密度池塘養(yǎng)殖期間增氧與耗氧因子的變化及溶氧收支, 以期為草魚高密度養(yǎng)殖池塘的溶氧管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地點(diǎn)及草魚養(yǎng)殖條件

實(shí)驗(yàn)于2011年6月至9月在廣東省中山食品水產(chǎn)進(jìn)出口集團(tuán)有限公司坦洲養(yǎng)殖基地進(jìn)行。選取9口主養(yǎng)草魚池塘作為測(cè)試對(duì)象, 魚池平均載魚量為311.26 kg/km2, 草魚占總載魚量的80%左右, 規(guī)格為2.0—3.5 kg, 混養(yǎng)少量鳙(Aristichthys nobilis)和鯪(Cirrhina molitorella)。水源來自西江支流, 實(shí)驗(yàn)期間的水溫在29.4—32.2℃, pH在7.47—8.62, 溶氧在4.70—10.43 mg/L。實(shí)驗(yàn)塘的基本情況見表1。

1.2 測(cè)定與計(jì)算方法

浮游植物光合作用產(chǎn)氧和水柱呼吸作用耗氧

采用黑白瓶測(cè)氧法測(cè)定浮游植物光合作用產(chǎn)氧和水柱呼吸作用耗氧。黑白瓶分表層、中層和底層進(jìn)行懸掛, 表層懸掛在距水面下10 cm, 中層為水深的中間, 底層距池塘底部10 cm, 24h后取瓶用Winkler碘量法測(cè)溶解氧含量。取水樣同時(shí)測(cè)水溫。白瓶與黑瓶溶氧量之差為光合作用產(chǎn)氧量, 初始含氧量與黑瓶溶氧量之差為水呼吸耗氧量。養(yǎng)殖池塘日平均光合作用產(chǎn)氧量或水柱呼吸耗氧量按下式計(jì)算[13]: Q = [(Q表+Q中)/2×H中+(Q中+Q底)/2×(H?H中)]/H (1)式中, Q表、Q中、Q底為表、中、底層水每日每升水體的光合作用產(chǎn)氧量或水呼吸耗氧量(mg/L), H 為水深(m), H中為中層黑白瓶掛取深度(m), Q為平均光合作用產(chǎn)氧量或水柱呼吸耗氧量[mg/(L·d)]。

全水柱池水的光合作用產(chǎn)氧量或水呼吸耗氧量則為Q×相應(yīng)塘的平均水深。

底泥呼吸耗氧 底泥呼吸耗氧用底泥呼吸器現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定, 底泥呼吸器參照李德尚等[14]描述的進(jìn)行制作。以6h為時(shí)間間隔測(cè)定底泥呼吸耗氧的周日節(jié)律, 取樣測(cè)定方法和計(jì)算方法采用張敬旺等[15]所用的方法。底泥耗氧率按下式計(jì)算:

式中, DOo為初始溶氧濃度(mg/L), DOt為t小時(shí)后溶氧濃度(mg/L), t為取樣間隔時(shí)間6h, V 為底泥呼吸器體積29.5 L, S為底泥呼吸器底面積 0.152 m2。

池塘底泥耗氧量[g/ (m2·d)]則為單位時(shí)間內(nèi)單位面積的底泥呼吸耗氧率×24h。

魚的呼吸耗氧 草魚呼吸耗氧率測(cè)定于取樣的同時(shí)在該基地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)用水為充分曝氣的自來水, 在自然溫度下采用靜水式裝置(黑色圓形塑料桶,容積為1000 L)測(cè)得。取與實(shí)驗(yàn)池塘中相同規(guī)格的單個(gè)實(shí)驗(yàn)魚[(2.20 ± 0.05) kg, N =6]放入每個(gè)裝置中,用塑料薄膜封口, 共3個(gè)重復(fù), 同時(shí)設(shè)定空白對(duì)照組, 以測(cè)定水呼吸耗氧量。容器內(nèi)置一個(gè)額定功率為12W的小水泵進(jìn)行攪水, 保證容器內(nèi)的溶氧分布均勻, 每隔3h用虹吸法在每個(gè)裝置的3個(gè)不同位置采集水樣。采用Winkler碘量法測(cè)定溶解氧, 計(jì)算平均值。當(dāng)溶解氧降低至2.0 mg/L左右停止實(shí)驗(yàn), 并觀察實(shí)驗(yàn)魚活動(dòng)正常。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 稱其體重。草魚的單位魚體重耗氧率按下式計(jì)算[16]:

單位魚體重耗氧率[mg/ (g·h)] =

式中, DOo、DOt分別為初始溶氧濃度和t 小時(shí)后溶氧濃度(mg/L), DOo′、DOt′分別為對(duì)照組初始溶氧濃度和t 小時(shí)后溶氧濃度(mg/L), V為呼吸室內(nèi)水體體積(L), W為草魚體重(g), t為實(shí)驗(yàn)時(shí)間(h)。

池塘魚呼吸耗氧量[g/(m2·d)]則為單位時(shí)間內(nèi)單位魚體重的耗氧率×池塘載魚量×24h再除以池塘面積。

表1 主養(yǎng)草魚高密度池塘基本情況Tab.1 Basic conditions of C.idella-farming ponds

機(jī)械增氧 9口池塘均安裝1.5 kW的葉輪式增氧機(jī), 各池塘的增氧機(jī)數(shù)量(表1)。實(shí)驗(yàn)期間, 每天從晚上22:00開至凌晨06:00, 共8h。根據(jù)國(guó)家漁業(yè)機(jī)械儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)數(shù)據(jù), 1.5 kW葉輪增氧機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)氧傳遞速率在2.16—2.59 kg/h,本實(shí)驗(yàn)參考顧海濤等[17]取2.30 kg/h, 實(shí)驗(yàn)池塘水溫下的氧傳遞速率(Oxygen transfer rate, OTR)根據(jù)文獻(xiàn)[18]按照下式進(jìn)行計(jì)算:

式中, Cs為水溫20℃和1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)氧的飽和濃度(mg/L), SC/T 6009-1999推薦為9.17 mg/L; Cm為最低耐受氧濃度2.0 mg/L; T為實(shí)驗(yàn)池塘水溫; OTRs為標(biāo)準(zhǔn)氧傳遞速率, 即2.30 kg/h; OTR20為水溫20℃時(shí)的氧傳遞速率(kg/h); OTRT為實(shí)驗(yàn)池塘水溫下的氧傳遞速率(kg/h)。

水體與大氣的氧交換(溶入和釋放) 水體與大氣的氧交換量用差減法[19]求得, 即溶氧的總消耗量減去浮游植物光合作用產(chǎn)氧量和增氧機(jī)增氧量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Statistical 6.0對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析(One-way ANOVA)。當(dāng)差異顯著時(shí), 再用Duncan’s多重比較對(duì)平均數(shù)進(jìn)行比較。表中數(shù)據(jù)表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差, 顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 草魚養(yǎng)殖池塘光合作用產(chǎn)氧量與水呼吸耗氧量

實(shí)驗(yàn)池塘各水層光合作用產(chǎn)氧量與水呼吸耗氧量(表2)。各池的透明度在15—29 cm, 平均為(21± 4) cm。從表2可以看出, 池塘表層、中層和底層的光合作用產(chǎn)氧量存在明顯差異, 隨著水深的增加, 光合作用產(chǎn)氧量顯著降低(P<0.05)。表層產(chǎn)氧量[(16.85 ± 3.49) mg/(L·d)]顯著大于中層[(2.03 ± 1.77) mg/(L·d)]和底層[(?0.12 ± 0.40) mg/(L·d)](P<0.05),底層出現(xiàn)負(fù)值呈現(xiàn)氧債現(xiàn)象。表層、中層和底層的水呼吸耗氧量分別為(5.76 ± 2.01)、(5.50 ± 1.63)和(4.78 ± 1.53) mg/(L·d), 各水層之間沒有顯著差異(P>0.05)。表層水光合作用產(chǎn)氧量顯著大于表層水呼吸耗氧量(P<0.05), 而中層和底層的光合作用產(chǎn)氧量均顯著小于中層和底層的水呼吸耗氧量(P<0.05)。

實(shí)驗(yàn)池塘日平均光合作用產(chǎn)氧量與水柱呼吸耗氧量(表3)。從表3可以看出, 主養(yǎng)草魚高密度池塘光合作用產(chǎn)氧量在5.49—15.15 g/(m2·d), 平均為8.78 ± 2.56 g/(m2·d); 水柱呼吸耗氧量在3.84—12.51 g/(m2·d), 平均為(9.01 ± 2.64) g/(m2·d)。

表2 主養(yǎng)草魚高密度池塘光合作用產(chǎn)氧量和水呼吸耗氧量Tab.2 Oxygen production of photosynthesis and oxygen consumption of water respiration in high density C.idella-farming ponds (mg/L·d) (Mean ± SD, N = 9)

2.2 增氧機(jī)增氧

根據(jù)實(shí)驗(yàn)池塘配置增氧機(jī)的數(shù)量、功率、開機(jī)持續(xù)時(shí)間及氧傳遞速率, 按照公式(4)和(5)計(jì)算出增氧機(jī)的增氧量(表3)。實(shí)驗(yàn)池塘增氧機(jī)增氧量在6.00—13.67 g/(m2·d), 平均為(8.30 ± 2.58) g/(m2·d)。

2.3 底泥耗氧

實(shí)驗(yàn)池塘的底泥耗氧率(表3、表4)。從表3可以看出, 主養(yǎng)草魚高密度池塘底泥耗氧量在1.09—2.60 g/(m2·d), 平均為1.78 ± 0.45 g/(m2·d)。從表4可以看出, 底泥耗氧率在0.042—0.095 g/(m2·h), 有明顯的日變化趨勢(shì)。10:00和16:00的底泥耗氧率顯著高于04:00的底泥耗氧率(P<0.05)。

2.4 魚呼吸耗氧

草魚(2.2 ± 0.05) kg/ind呼吸耗氧率和各池塘魚呼吸耗氧量(表3、表5)。從表3可以看出, 草魚呼吸耗氧量在4.16—14.65 g/(m2·d), 平均為(8.84 ± 4.12) g/(m2·d)。從表5可以看出, 草魚呼吸耗氧率晝夜波動(dòng)較大, 耗氧率的高峰出現(xiàn)在白天, 低谷出現(xiàn)在夜間。9:00、12:00、15:00和18:00點(diǎn)的耗氧率顯著高于03:00和06:00的耗氧率。草魚的平均耗氧率為0.110 mg/(g·h)。

2.5 池塘溶氧的收支平衡

池塘溶氧的收入和支出決定著池塘的溶氧平衡狀況。各池塘的收支結(jié)果(表3)。在溶氧的來源中, 光合作用產(chǎn)氧量和增氧機(jī)增氧量分別占溶氧收入的44.7%和42.3%。增氧機(jī)增氧作用接近光合作用產(chǎn)氧作用, 成為池塘溶氧收入的主要貢獻(xiàn)者。

在溶氧的消耗中, 水呼吸、魚呼吸和底泥呼吸耗氧分別占溶氧支出的45.9%、45.0% 和9.1%。從結(jié)果可以看出, 魚呼吸耗氧與水呼吸耗氧的比例相當(dāng), 成為池塘溶氧的主要耗氧因子, 底泥呼吸耗氧所占比例最小。

各池塘水體與大氣交換的結(jié)果(表3)。當(dāng)交換值>0時(shí), 表明池塘通過大氣溶解而得氧; 當(dāng)交換值<0時(shí), 表明池塘通過大氣擴(kuò)散而逸出氧。從表中可以看出, 各池的數(shù)值波動(dòng)較大, 平均值為13.0%, 表明草魚池塘通過大氣擴(kuò)散作用得氧。

3 討論

早于20世紀(jì)80年代就有研究表明[20], 傳統(tǒng)魚池(載魚量為84 kg/km2)的溶氧收入中, 浮游植物光合作用占90.3%; 支出中, 水呼吸、魚呼吸和底泥呼吸分別占總耗氧量的72.9%、16.1%和0.6%。本研究結(jié)果顯示, 在主養(yǎng)草魚高密度池塘(平均載魚量為311.26 kg/km2) 的溶氧收入中, 浮游植物光合作用產(chǎn)氧量和增氧機(jī)增氧量分別占總?cè)苎鮼碓吹?4.7%和42.3%; 在溶氧的支出中, 水呼吸、魚呼吸和底泥呼吸耗氧量分別占總耗氧量的45.9%、45.0%和9.1%。與傳統(tǒng)魚池溶氧收支相比, 主養(yǎng)草魚高密度池塘的溶氧收支發(fā)生了很大改變, 增氧機(jī)增氧作用接近浮游植物光合作用, 為溶氧主要來源; 魚類呼吸耗氧比例上升, 與水呼吸耗氧比例相當(dāng), 為主要的耗氧因子; 底泥呼吸耗氧比例亦有所增加。

表4 主養(yǎng)草魚高密度池塘底泥耗氧率的日變化Tab.4 Diurnal variation of sediment respiration rates g/(m2·h) in high density C.idella-farming ponds (Mean ± SD, N = 9)

表5 草魚耗氧率的日變化Tab.5 Diurnal variation of respiration rates [mg/(g·h)] of adult C.idella(Means ± SD, N = 3)

增氧機(jī)是主養(yǎng)草魚高密度池塘的重要設(shè)備, 其增氧量占總?cè)苎鮼碓吹?2.3%。周勁風(fēng)等[21]對(duì)主養(yǎng)加州鱸(Micropterus salmoides)精養(yǎng)池塘水質(zhì)模型的研究表明, 人工增氧量略大于浮游植物光合作用產(chǎn)氧量, 增氧機(jī)增氧已是精養(yǎng)池塘重要增氧措施, 精養(yǎng)養(yǎng)殖就是增氧養(yǎng)殖。在中國(guó)對(duì)蝦(Penaeus chinensis)養(yǎng)殖池塘中[22], 蝦池溶解氧處于支出大于收入的不平衡狀態(tài), 48%的溶氧需要由機(jī)械增氧與空氣溶解補(bǔ)給。機(jī)械增氧成為高密度養(yǎng)殖池塘溶氧的主要來源, 不僅解決了魚蝦的氧氣需求, 而且還對(duì)于殘餌和糞便等有機(jī)物在池塘底部大量沉積起分解促進(jìn)作用。由于底部陽光缺乏, 少有藻類光合作用, 增氧機(jī)通過攪拌和曝氣, 充分混合上層氧盈水及下層氧債水, 促進(jìn)養(yǎng)殖水體得氧, 提高池塘底部的溶氧水平,從而提高底部的氧化還原電位, 降解底泥有害物質(zhì)的積累[23,24]。

在載魚量為74.63—150 kg/ km2的傳統(tǒng)養(yǎng)魚池中, 養(yǎng)殖魚類的呼吸耗氧量一般占總耗氧量的5—22%[25]。在本研究中, 魚呼吸耗氧量占總耗氧量的比例高達(dá)45%, 成為主要的耗氧因子。這種耗氧方式主要隨放養(yǎng)密度的變化而變化。本文中的平均載魚量為311.26 kg/km2, 是傳統(tǒng)養(yǎng)殖池塘載魚量的2—3倍, 養(yǎng)殖密度的提高導(dǎo)致魚呼吸耗氧量的顯著增加。在對(duì)蝦池[26]中也有相似的研究結(jié)果, 放養(yǎng)密度為20 kg/km2的中國(guó)對(duì)蝦池, 其對(duì)蝦耗氧量?jī)H占總耗氧量的3.7%; 而放養(yǎng)密度為200 kg/km2的南美白對(duì)蝦池, 對(duì)蝦耗氧所占比例達(dá)到72.7%, 成為主要的耗氧因子。

養(yǎng)魚池塘底泥原位測(cè)定耗氧速率一般為0.33—1.60 g/(m2·d)[6,19,27]。本文采用底泥呼吸器原位測(cè)定的底泥耗氧率在1.09—2.60 g/(m2·d), 平均為1.78 g/(m2·d)。研究結(jié)果比通常的魚池底泥耗氧率較高,這可能與高密度養(yǎng)殖有關(guān)。在高密度養(yǎng)殖中, 殘餌和糞便等有機(jī)物在池塘底泥中沉積, 而有機(jī)物的分解消耗大量的氧氣, 池塘底泥耗氧量隨著有機(jī)物含量的增加而增加[28]。Madenjian[29]報(bào)道, 在夏威夷載蝦量為28 kg/km2的對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘中, 底泥耗氧量為7.15 g/(m2·d)。Steeby, et al.[30]報(bào)道, 在美國(guó)密西西比州西北部的斑點(diǎn)叉尾養(yǎng)殖池塘中, 載魚量?jī)H為56 kg/km2, 但其底泥原位測(cè)定耗氧率在1.49—23.09 g/(m2·d), 平均為11.47 g/(m2·d)。本研究中的池塘載魚量為311.26 kg/km2, 但是底泥耗氧率卻明顯要低,一方面與主養(yǎng)草魚池塘投喂較低的能量飼料導(dǎo)致底泥有機(jī)質(zhì)含量低有關(guān)[20]。不同餌料在投喂過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢物在顆粒大小、有機(jī)質(zhì)溶出速率、沉降速率等存在較大差異[31], 導(dǎo)致沉積物中有機(jī)物含量有很大差異[32], 進(jìn)而影響沉積物耗氧。另一方面與套養(yǎng)鳙和鯪等可消耗部分有機(jī)物有關(guān)[33]。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示主養(yǎng)草魚高密度池塘表層浮游植物光合作用產(chǎn)氧量顯著高于水呼吸耗氧量, 而中層和底層的光合作用產(chǎn)氧量均顯著小于其水呼吸耗氧量。同時(shí), 本研究中的池塘平均透明度為21 cm, 說明池水中浮游生物和有機(jī)物豐富。類似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在養(yǎng)鰻池[6]、“四大家魚”池[8]和蝦池[12,21], 表明自1 m水深以下, 光合作用極弱, 呈現(xiàn)氧債現(xiàn)象。這主要是由于養(yǎng)殖水體中大量有機(jī)質(zhì)分解以及浮游動(dòng)物和細(xì)菌等耗氧所導(dǎo)致的。姚宏祿[9]認(rèn)為水體光合作用產(chǎn)氧量(P)和水呼吸耗氧量(R)及其比率(P/R)是高產(chǎn)魚池溶氧變化的主要矛盾, 這種矛盾與放養(yǎng)密度、營(yíng)養(yǎng)鹽含量和管理技術(shù)等有關(guān)。

綜上所述, 與傳統(tǒng)魚類養(yǎng)殖池塘相比, 主養(yǎng)草魚高密度池塘的溶氧收支平衡已發(fā)生了很大改變,機(jī)械增氧作用接近光合作用, 成為主要的溶氧來源;魚呼吸成為主要的耗氧因子, 底泥呼吸耗氧量增加。在養(yǎng)殖過程中, 合理采取機(jī)械增氧措施是高密度養(yǎng)殖池塘水質(zhì)管理的有效措施。本研究雖然通過原位生態(tài)學(xué)的方法對(duì)草魚高密度池塘養(yǎng)殖期間增氧與耗氧因子的變化及溶氧收支有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí),但下一步需要對(duì)該類型養(yǎng)殖池塘溶氧的晝夜和季節(jié)變化規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究。

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THE BUDGET OF DISSOLVED OXYGEN IN HIGH DENSITY PONDS MAINLY STOCKED WITH CTENOPHARYNGODON IDELLA

GONG Wang-Bao, YU De-Guang, WANG Guang-Jun, XIE Jun, ZHANG Jing-Wang, LI Zhi-Fei, YU Er-Meng and WANG Hai-Ying
(Key Laboratory of Tropical & Subtropical Fishery Resource Application & Cultivation, Ministry of Agriculture, Pearl River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510380, China)

To increase the efficiency of dissolved oxygen (DO) management in high density ponds mainly stocked with grass carp (Ctenopharyngodon idella), the present research aimed to characterize the budget of dissolved oxygen in nine fish ponds in Zhongshan, Guangdong province, China.The water depth was 1.5—2.0 m.Photosynthesis of phytoplankton and water respiration rate (WR) were determined by the clear and dark bottles method.The sediment respiration rate (SR) was measured byin siturespirometry.The fish respiration rate was determined by the respiratory chamber method.The mechanical aeration was calculated by predicting models.Atmosphere diffusion was estimated by the subtraction method.The results showed the gross oxygen production (GOP) of photosynthesis showed a decreasing trend as the water depth increased, and the value in the bottom was negative, which was the common oxygen debt phenomenon.There was no significant difference between the WR under the surface, middle layer and bottom (P>0.05).The GOP of photosynthesis in the surface was significantly higher than theWR(P<0.05), but the GOP of photosynthesis was significantly lower than theWRboth in the middle layer and in the bottom (P<0.05).The photosynthesis of phytoplankton and the mechanical aeration were the main contributors to the total oxygen production in high density ponds mainly stocked with C.idella, which accounted for 44.7% and 42.3% of the total oxygen production, respectively, but the contribution of atmosphere diffusion was the lowest and accounted for 13.0%.Among the oxygen consuming factors, the WR was the largest oxygen consumer, which accounted for 45.9% of the total oxygen consumption of water column, followed by fish respiration rate which accounted for 45.0% of the total oxygen consumption, and the proportion ofSRwas the lowest which accounted for 9.1%.

Ctenopharyngodon idella; High density; Pond culture; Dissolved oxygen budget

S963

A

1000-3207(2013)02-0208-09

10.7541/2013.6

2012-10-16;

2012-12-29

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“珠江流域高產(chǎn)精養(yǎng)池塘健康養(yǎng)殖技術(shù)集成與示范 No.2012BAD25B04”; 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金 nycytx-49-13; 公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)“池塘復(fù)合凈化技術(shù)研究與示范 201203083” 資助

龔?fù)麑?1979—), 女, 湖北咸寧人; 博士, 助理研究員; 主要從事水產(chǎn)健康養(yǎng)殖研究。E-mail: gwbli@163.com

余德光, 男, 副研究員; E-mail: gzyudeguang@163.com