3养殖水环境及控制(1)

养殖水域的生态环境及控制第一节水环境对养殖的重要性鱼儿离不开水。水是水生动植物生生长、生存的首要条件。因此水环境的优劣，直接影响水生动植物的生长和生存。当前生产上的主要问题是：一、养殖水域的外环境恶化二、养殖水域的内环境失衡1、水体污染日趋严重。人口稠密地区的水域绝大部分都富营养化。全国有水质监测的1200多条河流中，有850条受到污染。全国有半以上的城市缺水，严重缺水的城市已超过100个。1997年以来，我国海域多次发生以前从未有过的“赤潮”。其规模之大、毒性之强前所未能有，致使大量海洋生物死亡。其最直接的原因是：沿海城市每年将100亿吨污水直接排放到海中。据环境监测，全国每天约有1亿吨污水未经处理直接排入水体。全国七大水系中有一半以上的水质受到污染；35个重点湖泊中有17个被严重污染；全国1/3的水体不适于鱼类生存；1/4的水体不适于灌溉；90%以上城市的水域污染严重，50%以上城镇的水源不符合饮用水标准；南方城市总缺水量的60～70%是由于水源污染造成的。江苏太湖、安徽巢湖流域的水域基本均已富营养化。云南昆明的滇池（60万亩），原水质清淅，山明水秀。由于人类不重视环境保护，把滇池作为昆明城市的下水道，每年入湖污水量达1.85亿吨之巨。水质污染十分严重，属异常富营养化水体。每年湖内蓝藻大量繁殖，致使鱼类大批死亡，滇池的鱼产量成倍下降。10多年来，各部门对滇池的综合治理已达56亿多元，但水质没有好转。滇池蓝藻裂变已经到了“生态癌”阶段，这对昆明这样的国际级旅游城市带来很大的影响。2、大量的围湖造田造成湖泊沼泽化其特点是：水位浅，蓄水量大大减少，水草丛生、水流不畅。湖北省素有千湖之省：50年代有大中型湖泊1065个、1240万亩。围湖造田后，面积减少了3/4。剩下300多个，面积303万亩。著名的洪湖原有水面120万亩，围湖造田60万亩，湖泊迅速沼泽化，鱼产量下降77%。3、水域的过度开发，原有的水草资源破坏，“草型湖泊”转为“藻型湖泊”。例如：阳澄湖原来水草的覆盖率达80%以上，水质清淅。而现在阳澄湖围拦养蟹，全湖布满网围，水草稀少，水质混浊，这对阳澄湖清水大闸蟹的生长和品质带来极大的影响。5、水产养殖的二次污染十分严重（1）在淡水养殖方面：据测算，养1吨鱼淡水鱼，产生的粪便相当于20头肥猪的粪便量。污染最严重的是网箱养鱼。北京密云水库发展网箱养鲤鱼，亩产2万公斤以上。经济效益可观。但带来的后果是库水水质转肥，其氨态增加了7.3倍，有效磷增加了10.3倍。结果不得不禁止网箱养鱼，并采取了种种治理措施，其治理费用超过网箱养鱼的利润。（2）在海水养殖方面：沿海养虾业，生产1吨虾需投饲料3—5吨。相当于蛋白质1-1.3吨，但回收仅0.1-0.13吨。大量的氮流入水中污染池水，造成环境污染。例如：河北黄骅沿海大力发展对虾养殖业。1公里海岸线就有6000亩对虾养殖池，每年要投2000吨养虾饲料。平均每项米海岸线负荷2吨。据测算，1公斤饲料污染35吨海水，那么1米海岸线就要负荷7万吨海水。人类过度开发养殖业已大大超过了海水的净能力，不仅对虾病严重泛滥成灾，直接经济损失就达20个亿，至今还尚未恢复；而且致使海水富营养化。富营养化带来的危害是赤潮，致使大量水产动物死亡。污染最严重的是渤海，已有不少专家呼吁，再不注意环境保护，渤海将变成死海。反思：我国的传统的池塘养鱼技术是采用静水，大量投喂天然饵料、大量施用有机粪肥，依靠换水来改善水质的养殖工艺。传统的水产养殖业存在主要的弊病是：将养殖池孤立的看作一个“苗种培育池”,其生态系统的结构十分简单。大量投饵来强化苗种大量施药来防治病害大量换水来改善水质养殖池水质、饵料、病害三者矛盾相互联系、相互影响，片面强调任一方面，都只能是治标不治本。大量换水，只能缓解矛盾的爆发，并不能从根本上解决问题。换水投饵施药1、水中有机物多、水质肥。大量能量退出池塘物质循环，沉积在塘泥中，造成池底黑臭，氧债高。2、投饵施肥量大，饵肥料质量不稳定。不容易标准化。3、病害多。往往用药物来抑制疾病，而且往往采用人用的药物（抗生素）。不仅影响水产品的品质，而且容易产生药物性病变。4、用水量大。每立方水体养1公斤左右的鱼，换水量大，消耗水多，但不能从根本上改善水质。造成水资源的浪费。5、养殖废水不处理，直接排放，造成二次污染。6、环境变化大。水温、溶解氧的变化大，影响鱼体正常生长发育。7、劳动强度大，劳动条件差。8、产品不同程度地受到污染（带菌）。综上所述，随着时代的发展和社会的进步：时代要求保护环境，对水产养殖的防止二次污染的呼声越来越高；时代呼唤绿色食品，对水产品品质的要求也越来越高；在激烈的市场竞争中，迫使水产养殖业必须走健康养殖的道路，走生态渔业之路。否则必然被市场所淘汰！传统的水产养殖业如不跟上时代的步伐，不赋以现代化的新工艺，在发达地区将逐步淘汰！这对水产养殖业是刻不容缓、迫在眉睫、“迫上梁山”的大事，怎么改？！从理论上分析，传统的养殖工艺问题的核心是：只重视养殖的动物（鱼、虾、蟹、鳖、蛙），不重视微生物和水生植物。造成水域内环境生态失衡。消费者——水产苗种是整个生态系统的核心，其数量多，投饵量大，产生大量的排泄物和残饵；分解者——微生物的数量和种类少，经常处于超负荷状态，大量的有机污染物无法及时分解，造成水质恶化，使池底产生大量氧债；生产者——以藻类为主，既不易控制，也无法充分利用有机污染物的降解产生的营养盐类，导致NH3－N和N02-－N等有害物质积累。因此，这种片面强调消费者，忽视分解者和生产者的生态系统是极为不平衡的。其物质循环途径存在两处“瓶颈”。在池塘养鱼采用健康养殖工艺方面，当前虽有较大变化，各地也有不少先进经验。但从本质来看，目前还尚未摆脱传统养殖模式的框架。目前在工厂化育苗温室（或土池育苗）已采用生态育苗新工艺，为健康养殖创造了良好的条件。其改革的主要指导思想和技术措施是：1、采用“强化分解者、促进生产者、稳住消费者”的措施保持育苗水体的生态平衡。2、扩大分解者——人为接种“EM”菌。3、扩大生产者——人为接种水生维管束植物或丝状藻类。4、以微流水保持能量的流动和传递。5、以生态防病为主，不用抗生素。6、创建新的育苗工艺——“生态法”育苗新工艺，走健康养殖道路。对传统的池塘养鱼业，如何改善水环境，走健康养殖的道路？目前正在探索之中。以下介绍的“养殖水域的生态环境及控制”为大家提供改善和控制水质的基础理论，学习起来有一定的难度，有的地方较枯燥，但必须下决心，不仅要弄清、弄懂，而且要结合生产实际，领会贯通。第二节养殖水域的物理特性一、太阳辐射地球上所有的生命都依靠太阳辐射形成的能量流来维持。太阳辐射也是构成养殖水体的水温、气温、有机物质的基本能源。故太阳辐射是养殖水环境中的一个首要因子。（一）水体的日照长度与日照时数水体的光照强度主要与太阳在某地的日照长度和日照时数有关。日照长度是指每天太阳的可照时数。日照长度在不同的纬度和季节中有规律地变化着。春分和秋分除两极外，地球都是昼夜平分。在北半球，夏半年（春分到秋分）昼长夜短，而以夏至的白昼最长，夜间最短；冬半年（秋分到春分）则昼短夜长，而以冬至的白昼最短，夜间最长。日照长度的季节变化又随纬度而不同。在高纬度地带，纬度越高，夏半年白昼越长，夜间越短，冬半年则白昼越短，夜间越长；表1-2-4为我国不同纬度处几个城市的日照长度。•表1-2-4我国不同纬度处的日照长度夏至（h）地点纬度日出日落日长冬至日照长度（h）年变幅（h）齐齐哈尔47°20ˊ3：4719：4515.969.277.71长春43°53ˊ3：5619：2415.688.946.74沈阳41°46ˊ4：1219：2415.129.086.04北京39°57ˊ4：4619：4715.019.205.81南京32°04ˊ4：5919：1414.5510.034.52昆明25°02ˊ6：2020：0213.8210.753.07广州23°5：4219：1513.7310.433.30海口20°6：0019：2113.2110.452.76赤道0°12.0012.000.00•日照时数是指在某一段时间内太阳照射地（水）面的总时数。其中又可分为可能日照时数和实际日照时数:可能日照时数是指将该段时间都作为晴天的日照时数；实际日照时数则是扣除阴天、雨天后，太阳真正照射地面的时数。阴天、阴雨天越多，实际日照占可能日照的比值就越小。华南地区全年的实际日照时数平均在1500～2000h左右，约占可能日照时数的40%以上；华北地区约2500h以上，占可能日照时数的50%以上；西北地区则多达3000h以上，其比值达到65%以上。北方高纬度地区，虽然温水性鱼类的生长期比南方低纬度地区短得多。如全年水温在15℃以上的天数广东省为330d，而黑龙江省平均为165d，两者相差一倍。但北方夏季（3个月）实际日照时数达500h～600h，加以昼夜温差大，植物的同化作用大，异化作用小，养殖水体的初级生产力高，这就弥补了高纬度地区温水性鱼类生长期短这一不利因素。这就为北方高纬度地区养鱼高产提供了理论基础。（二）养殖水体各水层的光照强度太阳光在水中辐射强度的变化，除了与季节、天气以及水中悬浮物质的数量有关外，还取决于：1．水面上的光辐射强度随太阳高度角的增大而增强当太阳高度角增大时，光辐射经过大气层到达水面的距离最短，辐射强度最大，且反射最小。故水体表层辐照度越大，光透入水中的深度也越深。日出和日落时，太阳高度角小，反射损失大，水体表层的辐照度也随着下降；故光透入水的深度最浅。•当中午空气辐照度最大时（2070μE），池水表层0.05m处的辐照度也最大（1680μE）;而日出和日落时，空气辐照度分别为3.21μE和31.4μE，池水表层0.05m处的辐照度分别为1.55μE和13.5μE*。*被1mol化合物吸收的光子能量称1个爱因斯坦（E），但E所包含的能量较大，故用微爱因斯坦（μE）表示。1E=1000μE；1μE=51.282勒克斯(lx)。2．水中的辐射强度随水深的增加而呈指数函数衰减养殖水体中有机物含量较高，特别是象精养鱼池这样的小水体，其浮游生物、溶解及悬浮有机物多，太阳的辐射除了被水体本身所吸收外，还被水中浮游生物、溶解、悬浮有机物及无机颗粒所吸收和散射。据无锡精养鱼池在夏季晴天测定（王武，1984），水中的辐照度随水深的增加而呈指数函数衰减。如：在夏季晴天中午，大部分的太阳辐射在表层0.5m的水层就被吸收。离水面0.05m处的辐照度为空气辐照度的81.2%；离水面0.2m处的辐照度仅为空气的20%；离水面0.5m处还剩2.5%；至1m处只剩0.1%；1.5m处仅剩0.01%；到1.9m处则为零。3．辐照度与水体生产力由于水的透光能力差，光辐射强度随水深的增加而迅速衰减，影响了水生生物和溶氧的分布。其中，水生植物的光合作用有效辐射量在某种程度上决定了水体的初级生产力水平，而光合层的厚度也决定了水体有氧层的深度，进而决定了次级生产者和分解者的分布格局。太阳辐射能是天然水体浮游植物进行光合作用、合成有机物质的唯一能源。故浮游植物生产量的时空分布与太阳辐射能在水体中的时空分布规律基本一致。例：P43页，武汉东湖太阳辐射与浮游植物水柱日产量呈正相关。二、补偿深度由于光照强度随水深的增加而迅速递减，水中浮游植物的光合作用及其产氧量也随即逐渐减弱，至某一深度，浮游植物光合作用产生的氧量恰好等于浮游生物（包括细菌）呼吸作用的消耗量，此深度即为补偿深度（单位：m）；此深度的辐照度即为补偿点（单位：μE）。补偿深度为养殖水体的溶氧的垂直分布建立了一个层次结构。在补偿深度以上的水层称为？在补偿深度以下的水层称为？••关于补偿深度与池塘水深的关系。补偿深度为养鱼池塘的最适深度提供了理论依据。据测定，在鱼类主要生长季节，精养鱼池的最大补偿深度一般不超过1.2m（王武，1984）。因此，日本养鳗池（指单一养鳗，不混养其它鱼类）的设计水深均在补偿深度以内，通常不超过1m。但作为中国的精养鱼池，是高密度混养成类型。池水太浅，不利于放养量的