养殖水域的生态环境及控制.ppt

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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。,一、养殖水域的外环境

2、恶化,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6070%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

3、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

4、，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35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

5、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：,二、养殖水域的内环境失衡,

6、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

7、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

8、？！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NH3N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，

9、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

10、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

11、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,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15002000h左右，约占可能日照时数的40%以上；华北地区约2

12、500h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500h600h，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

13、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（2070E），池水表层0.05m处的辐照度也最大（1680E）;而日出和日落时，空气辐照度分别为3.21E和31.4E，池水表层0.05m处的辐照度分别为1.55E和13.5E*。*被1 mol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（E）表示。1E=1000E；1E=51.282勒克斯(l

14、x)。,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

15、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

16、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：E）。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，不利于放养量的提高和立体混养。故既要考虑存在补偿深度，及时改善水质；又要考虑鱼类立体利用水体，

17、实践证明，精养鱼池水深以22.5米为佳。,三、透明度 透明度是用测定萨氏盘（黑白间隔的圆板）的深度来间接表示光透入水的深浅程度。其大小取决于水的混浊度（指水中混有各种浮游生物和悬浮物所造成的混浊程度）和色度（浮游生物、溶解有机物和无机盐形成的颜色）。在正常情况下，养殖水体中的泥沙含量少，其透明度的高低主要取决于水中的悬浮物（见图1-2-5）。凡是水中悬浮物多的养殖水体，其透明度必然较小。透明度的深浅取决于季节、水域类型及富营养情况。,养殖水体透明度的大小不仅直接影响水中浮游植物的光合作用，而且还能大致地反映水中浮游生物的丰歉和水质的肥度。特别是湖泊、水库、池塘等静水水体，水中的悬浮物质主要以浮

18、游生物为主。因此透明度可一般地指湖泊、水库、池塘中浮游生物的丰度。透明度越小，浮游生物数量越多。反则反之。这种情况在精养池塘中最为明显。,在夏秋季节，池水浮游生物和有机物多，透明度小；冬季水温低，浮游生物量少，水质清，透明度大。早晨浮游植物在池中的垂直分布基本均匀，其透明度大；趋向上层，其透明度变小。据测定，上午（8：00）和下午（14：00）池水同一测点的透明度一般可相差5cm15cm。由于风力的影响，下风池水浓，透明度变小；而上风水中浮游植物量少，池水较清，透明度相对增大。在风力34级时，池水上下风处的透明度可相差5cm20cm。,因此，可根据透明度的大小以及日变化和上、下风的变化来判断池

19、塘水质的优劣。如肥水池透明度一般在25cm40cm之间，其日变化以及水平变化（上下风变化）大，表明水中溶氧条件适中，鱼类易消化的藻类多。透明度过大，表示水中浮游生物量少，水质清瘦，有利于非滤食性鱼类的生长，但不利于滤食性鱼类生长。透明度过小，表明水中有机物过多，池水耗氧因子过多，上下水层的水温和溶氧差距大，水质容易恶化。,四、水色 水体的颜色首先与水对光线的选择吸收和选择散射有关。养殖水体中，由水中的溶解物质、悬浮颗粒、浮游生物、天空和水底以及周围环境等因素综合而形成的。如富含钙、铁、镁盐的水呈黄绿色，富含腐殖质的水呈褐色，泥沙多的水呈土黄色。浮游生物大量繁殖的水，当水体中浮游生物的种类和数量

20、不同时，养殖水体就呈现不同的颜色和浓度。,在内陆水域中，通常采用水色计来区分水的颜色。水色计共分21个等级，从浅蓝色到棕色，等级越大，水色标号越高。水草较丰富的草型湖泊（梁子湖），透明度较高。云贵高原贫营养型湖泊（平均水深在15m以上），水色多在5号8号之间。,在精养鱼池中，其水中主要以浮游生物（特别是浮游植物）占绝对优势，当池塘中浮游生物的种类和数量不同，池水就呈现不同的颜色和浓度。而且它们既是滤食性鱼类的直接饵料，也是池水溶氧的主要生产者。浮游生物的种类组成和变化便成了池塘水质因子（物理、化学和生物）的综合反映。我国渔民在长期实践过程中，积累了“根据水色来判断水质优劣”的丰富经验。,根据水

21、的颜色了便知此水对鱼类生长的影响。便知是老水、病水、瘦水、活水、好水等等。鉴于一种浮游生物大量繁殖，形成优势种，甚至产生“水华”，就反映了该优势种所要求的生态类型，反映了这个生态类型中水的物理、化学和生物特点以及对鱼类生活、生长的影响。可见用浮游生物优势种呈现的颜色作判断水质优劣的生物指标，就能较客观地反映池塘水质的特点以及对鱼类的影响。,但用肉眼、凭感觉来描述水的颜色以判断水质 的优劣，其最大的弊病是缺乏 精确可靠的、可以度量的依据。如在看水色中形容水好，有：“肥、活、爽、嫩”的说法？怎么领会？用什么样的文字表达？故不容易掌握，也无法进一步上 升至理论而普及推广。怎么办？,在生产上可采取指标

22、生物和看水色相结合的方法来判断水质的优劣。1、看水色：可将池塘水色可分为两大类：一类是以黄褐色的水为主（包括姜黄、茶褐、红褐、褐中带绿等）；另一类是以绿色水为主（包括黄绿、油绿、蓝绿、墨绿、绿中带褐等）。这两类水均为肥水型水质。但相比之下，黄褐色的水质优于绿色水。,2.看是否有水华 水华是水域物理、化学和生物特性的综合反映而形成的。一种浮游植物大量繁殖形成水华，就反映了该种植物所适应的生态类型及其对鱼类的影响，加以水华中的浮游植物种类单一，水华的颜色和形态容易判别，因此只要了解各种水华的形态、颜色和优势种的组成，了解优势种所要求的生态条件以及滤食性鱼类对它们的消化程度，就可以正确地判别该水华所

23、表示的水质的优劣及其对鱼类的影响。,表1-2-5池塘常见水华的指标生物和水质优劣判别（王 武，1990）,3.看下风处油膜 某些藻类不易形成水华或受天气、风力影响，水华不易观察。可根据下风处油膜多少、油膜颜色和形状来判断水质优劣。一般肥水池下风油膜多，粘性发泡，有日变化。油膜中除包含大量有机碎屑外，主要的指标生物是壳虫藻（年幼藻体呈绿色，老化藻体呈褐色或黑色）。如遇铁锈色油膜（血红眼虫藻）、粉绿色油膜（扁裸藻）等均为瘦水型水质,4.看水色变化 优良的水质有月变化和日变化。表示水中趋光性的藻类大量繁殖，它们都有运动胞器，能主动行动。这些藻类大多容易被滤食性鱼类所消化。它们的日变化比不能主动行动的

24、藻类大得多。由于它们容易被滤食性鱼类消化，因此这些藻类群体的“寿命”就比不易消化的藻类短得多，反映在水色上就出现月变化，表示是“活水”。,生产上可将水质分为瘦水、肥水、老水和优质水华水等四个类型。瘦水型水质渔谚有“清水白汤白养鱼”之说。肥水型水质渔谚有“肥、活、爽”之称。老水型水质渔谚有“肥而不活是老水”之说。优质水华型水质渔谚有“水华水养危险鱼”之称。,五、水温 温度不仅影响鱼类生长和生存，而且通过水温对其它环境条件的改变而间接对鱼类发生作用。几乎所有的环境因子都受温度的制约。热与温度是两个不同的概念：热为一定物质中总动能的量度，温度代表物质内动能强度的大小。热是一种动能形式，它能转化为其它

25、能。热的传递方式有辐射、对流与传导三种。,（一）水温变化的特点 养殖水体的温度随气温的变化而变化。因此水温具明显的季节和昼夜差异。但使水温的变化和气温变化不尽相同。如在池塘中：一昼夜的平均温度，水温高于气温。白天平均水温一般低于平均气温，而夜间则高于气温。从昼夜变化看，一般下午2：003：00水温最高，它比气温、地温的出现时间要晚一些。早上日出前水温最低。这是由于水的热学特性决定的。,水的热学特性包括：水的比热、透热性、传热性和水的密度。水的比热（即单位质量的水，水温升高1度所需要的热量）比空气大，因此，吸收太阳能和释放热能比空气慢，故水温的日变化辐度比空气小得多，水体越大，水温越不容易产生急

26、剧变化。水的透热性不大。因为进入水体的基本热源是太阳光能，它们大部分在水的表层被吸收（特别是表层对红外光的吸收尤为强烈）而转变为热能。所以只有水的表层受热。,水的传热性非常小，水是热的不良导体。水体热能的传布主要取决于风力混和以及水的对流。白天由于阳光辐射，水体上层水温逐渐升高，因水的透热性、传热性小，下层仍保持原有的水温，故形成水温的垂直变化。这种情况在水体较深（5m以上）的水库、湖泊，上下水层的温差极为显著，在夏季和冬季其中上层往往形成温跃层。到春季和秋季才能使上下水层对流。而对于池塘小水体，在夏秋季节的晴天，上下层水温也有垂直差异，通常可达25。但这种上下水温差一般到夜间因气温下降，造成

27、池水对流，便可使上下层水温趋于一致。,水的密度随着温度的升高而变小。但它的最大密度并不是在冰点，而是在4。因此，当养鱼水体表层结冰时，上层水温低，均在4以下，其密度相对较小，比重轻，不会对流至下层。下层水温保持在4，其密度大，比重重，沉在水底。从而保证了鱼类和其它水生生物在越冬时的生存。此外，水库、湖泊等深水水体的春季和秋季大循环，池塘等浅水水体在夜间形成的密度流是影响水质变化的重要原因之一。,池塘水体的运动没有湖泊、水库、海洋那么明显，往往容易忽视。但恰恰是池水运动对养殖鱼类的生长和生存具有重大影响，对此，必须给予充分重视。（一）池塘水体运动规律 池塘是静水环境，其水体运动除了注排水、运转增

28、氧机外，主要原因是风力和上下水层因密度差而引起的对流。风力除了产生波浪向水中增氧外，还可以使上下水层混合，将溶氧高的上层水传递至下层。在同样面积的池塘中，其混合作用的大小除了与风力本身的强弱有关外，还与上下水层的密度差有密切关系。,这种水的密度分布不均匀性使水层处于稳定状态，同时形成了水的热阻力。所谓热阻力就是较冷的下层水被较热的上层水所替换所作的功。,上层水温提高,密度小,下层水温不变,密度大,白 天,其作功的大小与上下水层的密度差和当时的水温成正比。它们之间的关系可用下列公式表示：W=AL2/12（r2-r1）式中：W风力所作的功；A高度为L的水柱体的截面积；r2、r1水柱体上层和下层的密

29、度。按此公式计算，池塘上下水层的温差同样为1，但水温在25.6比水温在4要多做32倍的功。对面积为7亩、水深为2.5m的精养鱼池测定表明，当表层水温为30，下层水温为29，上下层水温差为1，需7级风，才能克服水的热阻力进行对流，使上下层水温趋于一致。,密度流的强弱 1、与上下水层的水温差（密度差）有关。白天上下水层温差越大，夜间将产生的密度流强度也越大。因此，内陆地区池塘的密度流要比沿海池塘强得多；晴天的密度流就比阴天大。2、与夜间气温下降速度和风力大小有关。风力大，气温下降速度快，表层下降速度随之加快，密度流也随着加快；反则反之。,（二）池水对流对鱼类生长和生存的影响 池水对流有利的一面是：

30、通过水体对流，将溶氧较高的上层水输送至下层，使下层水的溶氧得到补充。这就改善了下层水的氧气条件，同时也加速了下层水和塘泥中的有机物氧化分解，以加速池塘物质循环强度，提高池塘的生产力。,池水对流不利的一面是：由于白天水的热阻力大，上层池水不易对流，上层过饱和的高氧水就无法及时输送到下层，到傍晚上层水大量过饱和的溶氧逸出水面而白白浪费掉。至夜间发生对流时，上层水中溶氧本已大量减少，此时还要通过密度流将上层溶氧输送至下层，由于下层水的耗氧因子多，致使夜间实际耗氧量增加，使溶氧很快下降。这就加速了整个池塘溶氧的消耗速度，容易造成池塘缺氧，引起鱼类浮头，甚至窒息死亡。,我们已知：密度流的强弱与上下水层的

31、水温差（密度差）有关。白天上下水层温差越大，夜间将产生的密度流强度也越大。此外，密度流的强弱还与夜间气温下降速度和风力大小有关。根据这一原理，在鱼类生长季节，可根据当天天气的变化情况来判断密度流的强弱，从而预测鱼类是否会浮头和浮头强弱，这已成为养鱼生产上的重要经验。例如：在夏季晴天，生产上主要会发生以下4种情况,第4种情况：白天晴天，傍晚下雷阵雨，将产生怎么样的后果？如果白天上午晴天，下午下雨，傍晚晴天、风力大，将产生怎么样的后果？如果白天上午下雨，下午晴天，傍晚阴天，风力小，将产生怎么样 的后果？如果白天阴雨，傍晚晴天、风力大，将产生怎么样的后果？,第三节 养殖水域的化学特性,一、溶解气体(

32、一）溶解氧（O2）我国渔业水质标准规定，一昼夜16h以上溶氧必须大于5mg/L，其余任何时候的溶氧不得低于3mg/L。我国湖泊、水库等大水体的溶解氧平均检测值大多在7.0mg/L以上。对于湖泊、水库，海湾等大水面，溶解氧并不是养鱼的主要矛盾；而对于池塘等静水小水体，溶解氧的多少往往是鱼类生长的主要限制因子。本节主要介绍池塘溶氧的特性和控制方法。,1池塘溶氧的补给与消耗,2池塘溶解氧的变化规律 主要养殖水体的溶氧均有4 个变化规律：（1）水平变化；（2）垂直变化；（3）昼夜变化：（4）季节变化。水质越肥，这种变化也越为显著。因此，对于精养鱼池而言，溶氧的这四种变化规律也最为突出，对鱼类生长的影响

33、也最大。,（4）季节变化 由于夏秋季节水温高，浮游生物和微生物的新陈代谢强，生长繁殖快，水质肥，耗氧因子多，溶氧的水平、垂直和昼夜变化十分显著。冬春季节，水温低，则产生相反的结果。上述四个变化规律以溶氧的昼夜和垂直变化密切，在生产上也最为重要。它们是同时产生，互相关联又互相制约，显示了池塘溶氧在时间和空间上的变化情况。对精养鱼池晴天不同时间水深与溶氧的变化测定表明（表1-2-10）：,3氧盈与氧债（1）氧 盈 夏秋季节，晴天下午精养鱼池上层溶氧往往超过饱和度。为研究这部分氧气的变化规律以便合理利用，将溶氧超过饱和度100%以上的值称为氧盈，简称OS。其计算公式为：OS=DOt SOt（mg/L

34、）式中：DOtt小时的溶氧，SOtt小时溶氧的标准饱和度值。氧盈所在的水层即称为氧盈层。研究精养鱼池晴天一昼夜溶氧等饱和度曲线表明（图1-2-11）：,（2）氧 债当下层所有溶氧被用完后，有机物的还原过程仍继续进行（在塘泥中尤为突出）。该过程是由不需要游离氧气的厌气性微生物通过发酵作用来完成，其结果会产生大量的有机物的中间产物和无机还原物。它们分解成简单的无机盐或转化为氧化物，需要消耗大量的氧气，但此时下层水和塘泥恰恰严重缺氧。为研究这部分物质的耗氧变化规律以便降低这些耗氧量对水质的影响，将上述耗氧定名为为氧债，简称OD）。,氧债是好气性微生物、有机物的中间产物和无机还原物在缺氧条件下，其理论

35、耗氧值受到抑制的那部分耗氧量。所谓理论耗氧值（简称TOC），就是在溶氧充分供应时有机物的耗氧值。实际耗氧值就是在池塘自然情况下的耗氧量（简称AOC）。其计算公式为：OD=AOC TOC（-mg/L）注意：氧债的符号为负值。,氧债的偿还包括生物氧化和化学氧化两个过程。这两个过程虽以不同方式进行，但有一个共同点：即它们对氧气的亲和力很强，一旦下层水溶氧升高，下层水和塘泥表层的还原物质随即迅速氧化，偿还氧债。因此，氧债的偿还带有爆发性。据无锡精养鱼池测定表明（见图1-2-12），在离池底0.5m处的池水溶氧下降到4.5mg/L以下时，池水耗氧开始受到抑制；当溶氧下降到2mg/L以下时，氧债明显增加。

36、,在鱼类主要生长季节，精养鱼池一昼夜下层水：理论耗氧值为10.893.85mg/L，实际耗氧值为6.271.15mg/L，氧债为-4.263.04mg/L，即有22.352.0%的理论耗氧值以氧债形式存在。塘泥一昼夜理论耗氧值为792.7288.4mg/Lm2，在自然情况下，塘泥中绝大部分理论耗氧值以氧债形式存在。,（3）氧盈和氧债对精养鱼池的溶氧影响 白天，上层辐照度高，浮游植物数量多，光合作用产氧量大，至下午溶氧往往达到过饱和产生大量的氧盈。据测定，氧盈层中的氧气数量占浮游植物光合作用产氧量的66%，占一昼夜溶氧总收入的61%。由于水温差而产生的热阻力，上层水中的氧盈无法及时向下层补充，就

37、逸出水面，造成白天下层水缺氧，生物和化学氧化不同程度地受到抑制。据精养鱼池溶氧实际耗氧速度和氧债速度昼夜垂直变化测定表明（图1-2-13）：,由此可见，在夏秋季节，晴天白昼精养鱼池的溶氧分布很不均匀，有明显的分层现象。当辐照度越强，水温越高，就越显著。造成上层氧盈越大，下层氧债越高，中层氧跃层越为明显的不合理现象。图1-2-14为夏季晴天13：00时池塘溶氧和水深的关系模式。,溶氧的补偿深度为1m。氧盈值最高在离水面0.2m左右。表层呈匙状弯曲。溶氧在2mg/L以下的水层为氧债层，其特点是溶氧曲线在该处有明显转折。在2mg/L以下，溶氧曲线随着水深的增加面则迅速下降。接近塘泥的底层水的溶氧为零

38、。,综上所述，在鱼类主要生长季节，精养鱼池的溶氧和耗氧分布是不均匀和“不合理”的。,因此，改善池塘的溶氧条件，重点不是如何增氧（有人建议：采用夜间增加光照、池底铺塑料薄膜、增氧机增氧等等）；而应从改变溶氧和耗氧的不均匀性着手，采用调节（或调配）溶氧技术，充分利用晴天白昼氧盈层内的氧盈，及时偿还下层氧债，从而减少夜间下层水的实际耗氧量，提高溶氧值。在池塘养鱼生产上，调节溶氧技术便成了池塘水质管理的主要内容之一。,5溶解氧对鱼类的影响 氧气是鱼类赖以生存的首要条件。对于湖泊、水库、河流以及粗养的鱼池等水体，一般不存在缺氧问题。但对于精养小水体，由于放养密度高，投饵施肥量大，有机物耗氧量大，溶氧供不

39、应求，因此必须通过换水、机械增氧等方法加以补充。但池塘属静水水体，换水量少、水体小、载鱼量高，而且受天气变化的影响很大。在这种特定条件下，池塘溶氧的高低往往是鱼类生长季节衡量水质优劣的重要标志。,“鱼儿离不开水”，更确切地说是“鱼儿离不开氧”。在生产上最可怕的是池水缺氧泛塘。俗话说：“养鱼有二怕，一怕鱼病死，二怕鱼泛塘”。而泛塘的突发性比鱼病短得多，危害也更大，素有“一忽穷”之称。如某上海郊区6万亩鱼池1984年7月29日清晨几小时内泛塘死鱼达425t，相当于亩上市500kg的鱼池850亩，直接经济损失达100万元以上。,我国主要养殖鱼类对低氧的忍耐能力很强，一般溶氧下降到1mg/L左右才引起

40、浮头，至0.5mg/L0.7mg/L以下则开始窒息死亡。但这并不等于说，这些养殖鱼类在低氧的条件下它们的生长不受影响。日本千叶氏研究鲤鱼的摄食率、饵料利用率和鱼体增重率表明，用含氧量2.1mg/L7.2mg/L的水，在22的水温条件下进行饲养鲤鱼试验。研究得出三条著名的曲线：表明鲤鱼的摄食率、饵料利用率和鱼体增重率在含氧量4.1mg/L以下时均急剧下降(见图1-2-15)；,此曲线表明长期生活在低含氧量水中的鱼类，其饵料利用率、摄食率和鱼体增重率均有很大影响。我国主要养殖鱼类溶氧保持在4mg/L5.5mg/L以上,才能正常生长。溶氧低于此水平，鱼类生长就会受到不同程度的抑制。因此，尽管池塘内饵

41、料比湖泊、水库丰富，但鱼类的生长却比湖泊、水库等大型水体慢得多。其主要原因是池塘溶氧条件差，特别是夜间的溶氧条件恶化，鱼类生长受到抑制。鱼谚有“白天长肉，晚上掉膘”，是十分形象化的解说。,学习了上述理论，这就可以解释：（1）为什么在千岛湖（新安江水库），放养500克鳙鱼当年可长至8500克？（2）为什么1立方米的小网箱产罗非鱼达300千克以上？（而亩产1吨鱼的池塘（水深2米），每立方米产鱼量仅1.5千克）。（3）为什么说：“好的池塘 水质，鱼类必须适当浮浮头”的说法是错误的？,溶氧在加速池塘物质循环、促进能量流动、改善水质等方面起重要作用。池塘有机物分解成简单的无机盐，主要依靠好气性微生物，而

42、好气性微生物在分解有机物的过程中要消耗大量氧气。据环保部门测定，分解1t人粪尿要消耗3.6t氧气，分解1t牛粪要消耗5t7t氧气。因此，池塘溶氧条件良好，就会产生良性循环，池塘能量流动加快，物质循环快，池水饵料生物多，溶氧较高，水质良好。,反则，池水溶氧低，有机物分解缓慢，水中营养盐类少，池塘生产力低。有机物被厌气性微生物还原产生大量的中间产物（如有机酸、氨、硫化氢等有毒物质），它们对鱼类和水生生物的生长都产生不良影响。而且中间产物又是氧债的主要来源，使池水溶氧进一步下降，引起恶性循环，池塘生产力继续下降。在精养鱼池这种特定条件下，溶氧已成为加速池塘物质循环、促进能量流动的重要动力。因此，在养

43、鱼生产中，改善池水溶氧条件，是获得高产稳产的重要措施。,（二）二氧化碳（CO2）自 学,（三）氨（NH3）养殖水体中产生的氨（NH3）有三个方面：含氮有机物的分解产生氨；水中缺氧时，含氮有机物被反硝化细菌还原；水生动物的代谢一般以氨的形式排出体外。氨易溶于水，在水中生成分子复合物：NH3H2O，并有一部分解离成离子态铵（NH4+），形成如下化学平衡：NH3H2O=NH4+OH-分子氨（NH3）和离子铵（NH4+）的总和称为总铵。,1氨的毒性（1）毒性机理 当水环境的氮增加时，大多数鱼类氨的排出量减少，因而血液和组织中氨的浓度升高。这样对动物的细胞、器官和系统的生理活动带来严重的影响。氨对细胞的

44、影响：分子氨进入血液后，转变为游离氮，并产生一个氢氧根离子(0H-)，浓度高时对酶的催化作用和细胞膜的稳定性有明显的影响。氨对排泄的影响：以NH3的形式直接排出是大多数鱼类的重要途径。水环境中氨浓度增加造成排氨困难，鱼类可能首先减少或者停止摄食以减少代谢氨的产生。停止摄食后，必然降低生长率。,氨对渗透作用的影响：水中高浓度的氨影响鱼类的渗透作用。因氨增加了鱼类对水的渗透性，从而降低体内的离子浓度。氨对氧运输的影响：氮能严重损害鱼的鳃组织，降低鳃血液吸收和输送氧的能力。鱼类在含氨的环境中，红血球和血红蛋白的数量显著减少。氨对组织的影响：氨的致死、半致死浓度可引起各种鱼类的肾、肝、脾、甲状腺和血液

45、组织变化。鱼类长期生活在含氨的环境中，可引起死亡。,（2）致死作用 分子氨对鱼类是极毒的，可使鱼类产生毒血症。分子氨对鲢、鳙鱼苗24h的半致死浓度分别为0.91和0.46mgN/L。我国鲤科养殖鱼类对分子氨的耐受力较强，尽管目前尚未统一规定分子氨对鲤科养殖鱼类的安全浓度，但一般都按0.05mgN/L0.1mgN/L的分子氨作为可允许的极限值。,在高密度养殖的小水体，象精养鱼池、育苗温室、养鳖温室，如换水量少，管理不力，水中的分子氨浓度高时会抑制生长发育，甚至发生大批死亡。因此，对于小水体的集约化养殖，防止水体分子氨升高，是水质控制的重要关键。分子氨和离子铵在水中可以互相转化，它们的数量取决于养

46、殖水体的pH和水温（图1-2-16）。,事故分析：苏北某县水产养殖场，5月中旬 用氨水清塘，7天毒性消失后，放养鲢鱼苗。此时水呈绿色，鲢鱼生长正常，天气阴。到第5 天气转晴，气温升高，到下 午，鲢鱼苗全部死亡。死鱼苗的嘴均张大，池水浓，呈墨绿色。请分析鱼苗死亡原因？,目前还无直接测定水中分子氨的方法。分子氨的含量只能先测得总铵，再根据当时的pH和水温按：（1）P6364页码上的公式求算。（2）先确定分子氨的安全浓度，并根据pH和水温计算总铵氮可允许的极限值（表1-2-8），然后按实际测出的总铵、水温和pH查下表，把实测总铵与此时可允许总铵的浓度比较，可了解分子氨在水中的安全系数。,分子氨也有昼

47、夜和垂直变化，这种变化在晴天尤为显著。其变化规律是：总铵的高低与浮游植物光合作用强度呈正相关；分子氨的多少与pH高低呈正相关。早晨，池水总氨含量最高，分子氨含量最低；白天，上层总氨明显下降，而分子氨则上升：下层分子氨达最低值。夜间，上层总氨含量逐渐上升，分子氨含量逐渐下降，至清晨，上、中、下三层总氨、分子氨含量逐渐接近。（详见表1-2-9）（四）硫化氢 自 学,二、溶解盐类（一）含盐量与盐度 自学（二）氮化合物1、氮化合物的组成,氮化合物,有机氮,无机氮,溶解氮气（N2）铵态氮（NH4+N）亚硝态氮（NO2-N）硝态氮（NO3-N）,氨基酸、蛋白质、核酸和腐殖酸等物 质中所含的氮。,溶解氮（N

48、2）只有被水中的固氮菌和固氮蓝藻通过固氮作用才能转化为可被植物利用的NH4+（或NO3-）。铵态氮（NH4+N）浮游植物最先利用；其次是硝态氮（NO3-N）：最后才是亚硝态氮（NO2-N）。因此上述三种形式的氮通常称有效氮，或称为三态氮。亚硝态氮是不稳定的中间产物，对鱼类和其它水生动物有较大的毒性。,3亚硝态氮的毒性（1）毒性机理 NO2-N的毒性主要是影响氧的运输、以及损坏器官组织。血液中NO2-N的增加能将血红蛋白中的二价铁氧化为三价铁。三价铁血红蛋白则没有运输氧的能力。NO2-N还可引起小血管平滑肌松驰而导致血液淤积。(2)致死作用 NO2-N对鱼类的致死作用因水的化学性质和鱼类品种不同

49、而差异很大。斑点叉尾鮰和虹鳟96小时半致死浓度（LC50）分别为l2.8mg/L13.1mg/L和0.20mg/L0.40mg/L。,4硝态氮的毒性 NO3-N对鱼类来说毒性最小，但高浓度的硝酸盐也影响水的pH，渗透作用和氧的运输。特别是在封闭式黑暗型水循环系统中，由于氨态氮的硝化而产生硝态氮的积累，造成pH下降为酸性。工业化养鳗淡水中，pH由7.8下降至5.86；河蟹温室育苗海水中，pH由8.2下降至7.26.8；此外，高浓度的硝态氮也会将二价血红蛋白氧化为三价血红蛋白。水生动物96小时的硝酸盐半致死浓度为1000mg/L3000mg/L。,5三态氮的比例 在养殖水体中，由于溶氧的丰欠，引起

50、铵态氮、亚硝态氮和硝态氮比例和数量差异。对于海洋、湖泊、水库、河流以及粗养池塘，由于水中溶氧高，水中的无机氮绝大部分是以硝态氮形式存在。而对于温室育苗池和精养鱼池，三态氮的结构（比例及数量）是衡量水质优劣的一项重要指标。,在天然水域中，三态氮中以硝态氮为主，总铵态氮次之，亚硝态氮含量最低。如武汉东湖:总铵态氮占30.1%，亚硝态氮占3.6%，硝态氮占66.3%。在精养鱼池中：在鱼类主要生长季节，三态氮中以三态氮中以总铵态氮为主，硝态氮次之，亚硝态氮含量稍低。如无锡精养鱼池:总铵态氮占60%左右，亚硝态氮占15%左右，硝态氮占25%左右。,2、看三态氮比例：当水体有效氮不变，如总铵比例下降，则硝