對蝦高位池生態(tài)環(huán)境與三種微藻氮、磷營養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、對蝦高位池高密度養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)殖負荷大，生物種類數(shù)量少，物質(zhì)、能量流通不暢，投入的營養(yǎng)物大量積累，水體營養(yǎng)水平高，赤潮藻類易生長。為了更好的利用生態(tài)方法調(diào)控、凈化養(yǎng)殖水質(zhì)以維持養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，在查閱了國內(nèi)外大量文獻的基礎(chǔ)上，本論文綜述了微藻、養(yǎng)殖水環(huán)境和細菌的生態(tài)相關(guān)的研究進展，通過對養(yǎng)殖池的水質(zhì)和微藻進行連續(xù)監(jiān)測，分析了養(yǎng)殖水體水質(zhì)因子變化規(guī)律，研究了氮、磷含量變化及N/P變化對養(yǎng)殖池中浮游微藻種群變化的影響。選取了對蝦養(yǎng)殖池二種

2、常見經(jīng)濟微藻：蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和新月菱形藻(Nitzschia closterium)與一種常見赤潮藻綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)作為研究材料，在不同營養(yǎng)鹽濃度條件下進行單種培養(yǎng)及混合培養(yǎng)實驗，探討了不同氮磷水平下微藻生長及競爭關(guān)系。主要研究結(jié)果如下： (1)2008年4月至8月，于廣東汕尾紅海灣海水高位池對蝦高密度養(yǎng)殖全程的水質(zhì)和微藻進行每14天一次的連續(xù)監(jiān)測

3、，期間對養(yǎng)殖82～97天的蝦池水質(zhì)和微藻進行每天一次連續(xù)15天的加密監(jiān)測分析，還對養(yǎng)殖87～88天的蝦池水質(zhì)和微藻進行每4小時一次的晝夜連續(xù)連續(xù)監(jiān)測分析。 養(yǎng)殖全過程中，水體透明度、pH值呈下降趨勢，COD、磷酸鹽(PO43--P)、氨氮(NH3-N)、亞硝氮(NO2--N)、硝氮(NO3--N)、N/P值均隨著養(yǎng)殖時間的延長逐漸升高，DO則受天氣和人為影響較大。養(yǎng)殖60天左右磷酸鹽(PO43--P)開始積累上升，80天左右氨氮

4、(NH3-N)、亞硝氮(NO2--N)、硝氮(NO3--N)明顯積累上升，氮氮(NH3-N)達到最大值3-4 mg·L-1后，亞硝氮(NO2--N)也迅速達到峰值0.8-2.08 mg·L-1。無機氮的積聚快于磷的積聚，導(dǎo)致N/P值陡然上升。 養(yǎng)殖后期，水體pH值變動范圍為6.76-8.66；DO含量變化為2.6-10.06mg·L-1；COD在7.94-16.00 mg·L-1波動；磷酸鹽濃度(PO43--P)最低0.033

5、mg·L-1，最高0.514mg·L-1；無機氮(DIN)變化幅度為0.375-4.261 mg·L-1；氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)最高值分別達到0.708 mg·L-1和2.010mg·L-1；N/P為2-45。有害氮素NH3-N和NO2--N占DIN比率平均為71％，是DIN的主要存在形式。養(yǎng)殖池后期水體富營養(yǎng)化程度高，易受天氣變化影響，水質(zhì)因子變動程度較大。 養(yǎng)殖后期，水質(zhì)指標(biāo)在24小時內(nèi)除COD和無機

6、氮(DIN)基本穩(wěn)定之外，其他因子都有較大波動。其中，氨氮(NH3-N)在3:00達到高峰值，5:00落至低谷值，9:00又達到高峰值；亞硝酸鹽氮(NO2--N)的變化相反在3:00落至低谷值，5:00達到高峰值，9:00又落至低谷值；pH值、DO都在5:00降到最低值，13:00上升到最高值。3:00至9:00是蝦池水質(zhì)變動的關(guān)鍵時期，應(yīng)留意水質(zhì)變化，適時采取合理增氧措施并投灑相應(yīng)水質(zhì)調(diào)節(jié)劑，以提高溶解氧含量，減少氨氮(NH3-N)、

7、亞硝酸鹽氮(NO2--N)產(chǎn)生及降低其毒性。 養(yǎng)殖水體浮游藻類以綠藻門、藍藻門為主，有少量硅藻門、甲藻門、裸藻門種類。養(yǎng)殖前期浮游藻類以綠藻(蛋白核小球藻為主)占優(yōu)勢(占細胞數(shù)量95％以上)，養(yǎng)殖30-40天時經(jīng)過低磷和長期陰雨之后，60-70天后藍藻(綠色顫藻為主)逐漸增長起來，后期藻種單一，有害藍藻大量繁殖。養(yǎng)殖后期加密采樣分析發(fā)現(xiàn)，15天內(nèi)1、2號池磷濃度積累上升明顯且變化較大，1號池尤其明顯。3號池營養(yǎng)水平則一直較高(無

8、機磷0.3 mg·L-1，N/P值12)，表明養(yǎng)殖進行到此階段水體中磷酸鹽的濃度較高。1號池綠藻、藍藻平均細胞數(shù)分別達1.12×109個/L和8.80×108個/L，2號池綠藻、藍藻平均細胞數(shù)分別達7.23×108個/L和8.30×108個/L，養(yǎng)殖結(jié)束時1、2號池藍藻、綠藻各占總細胞數(shù)量近50％；3號池綠藻、藍藻平均細胞數(shù)為1.11×109個/L和4.00×108個/L，養(yǎng)殖結(jié)束時分別占總細胞數(shù)的72％和26％。養(yǎng)殖后期晝夜加密采樣分

9、析發(fā)現(xiàn)，浮游微藻種類和細胞數(shù)在24hr內(nèi)基本不變。 (2)分別將蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)、綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)在無機磷濃度為0.5、0.25、0.05 mg·L-1，N/P值為32、16、8，鹽度4-6，溫度24℃±1℃，光暗比12 h:12 h，光強4000～5000lx的條件下進行單種培養(yǎng)，研究比較三種微

10、藻的生長規(guī)律及對氮、磷吸收情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種微藻對氨氮的吸收均快于硝氮，水體氮、磷營養(yǎng)水平高時對氮、磷的最大日吸收量大，生長持續(xù)時間長，最大細胞密度也大。蛋白核小球藻在磷濃度0.25 mg·L-1、N/P值為8的條件下，最大比增長率μmax達到0.88 d-1，無機氮、磷的最大日吸收量分別為0.34、0.07mg·L-1·d-1。蛋白核小球藻對氮、磷吸收利用快，N/P值適應(yīng)范圍廣。綠色顫藻在磷濃度0.25 mg·L-1、N/P值為32

11、的條件下，最大比增長率μmax達到0.98 d-1，無機氮、磷的最大日吸收量分別為1.03、0.13 mg·L-1·d-1。高氮磷水平下綠色顫藻硝氮吸收慢，生長也受一定限制。新月菱形藻濃度在0.25mg·L-1，N/P值為32條件下，最大比增長率μmax達到0.80 d-1，無機氮、磷的最大日吸收量分別為0.69、0.14 mg·L-1·d-1。新月菱形藻對磷有貯藏釋放能力，且氨氮存在時有明顯抑制硝氮吸收利用的現(xiàn)象。 (3)將蛋

12、白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)、綠色顫藻(Oscillatoria chlorine)在無機磷濃度0.5、0.25、0.05 mg·L-1，N/P值為32、16、8，鹽度4-6，溫度24℃±1℃，光暗比12 h:12 h，光強4000～5000lx條件下進行混合培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新月菱形藻不能與其它兩種微藻共同生長，2-4天時消亡。磷0.5 mg·L-1時蛋白

13、核小球藻生長明顯具優(yōu)勢，綠色顫藻能刺激其生長，N/P值越低對蛋白核小球藻生長刺激作用越大；磷0.25 mg·L-1時，綠色顫藻也能刺激蛋白核小球藻生長，N/P值越低對其生長刺激作用越小，但蛋白核小球藻生長仍具一定優(yōu)勢；磷0.05 mg·L-1時蛋白核小球藻生長處于劣勢，綠色顫藻逐漸占據(jù)優(yōu)勢。隨著氮、磷營養(yǎng)水平逐漸降低，蛋白核小球藻逐漸從競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楦偁幜觿荨?本研究認為，蝦池前期的肥水培藻使得微藻逐漸生長起來，養(yǎng)殖，水體中的綠