底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响

江苏农业科学2014年第42卷第5期一313一朱浩，刘兴国，吴宗凡，等．底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响[J]．江苏农业科学，2014，42(5)：313—315底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响朱浩，刘兴国，吴宗凡，王小冬，时旭，田昌凤(1．中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海200092；2．农业部渔业装备与工程重点开放实验室，上海200092)摘要：为探讨底泥扰动对池塘上覆水体水质的影响，利用底泥扰动装置提升池塘底部泥水混合物，检测池塘水体中总氮(TR)、溶解性总氮(DTN)、氨氮(NH，一N)、亚硝态氮(NO2-一N)和藻细胞密度，研究TN、DTN、NH一N、NO；一N与藻细胞密度之间的相关性。结果表明，随着扰动时间的增加，池塘水体中TN、DTN、NH一N和NO；一N均有不同程度的升高，与0h相比，扰动累积时间54h后，TN、DTN、NH一N和NO；一N分别提高了30％、220％、957％和32％；随着扰动时间的延长，池塘水体中藻细胞密度与DTN呈极显著正相关，与N0～N呈显著正相关；在光照条件下，底泥扰动能够加速池塘内物质循环，提高养殖水体的肥度和藻细胞密度。关键词：底泥扰动；藻类；水质；氮营养盐；肥度中图分类号：$951．3；$959文献标志码：A文章编号：1002—1302(2014)05—0313—03池塘底泥沉积物是池塘生态系统的一个部分，主要由饲料残饵、鱼类粪便、死亡藻类、泥土和微生物等组成⋯。池塘经过一段时间的使用，池塘底泥中积累了大量的氮、磷和有机物，大量有机物的积累会导致池塘底部泥水分界层形成厌氧环境，进一步导致微生物的有毒产物扩散到水体中。为克服池塘底泥积累的弊端，传统方法是采用每年清塘和施人生石灰的方法，以改善池塘水质和底质状况。大量的实践和试验证明，在池塘底泥中施人一定量的碱有利于塘底的氧化作用，从而改善底质，但这些方法没有将池塘底泥中的氮、磷营养盐充分利用。另有研究认为，池塘底泥泥水分界面非常松软，会随着水体的流动而移动，增氧机在池塘中的位置会直接影响到池塘底泥的沉积位置，合适布置的增氧机可以改变底泥沉积物的分布，并影响到水体中的营养盐浓度和初级生产力，从而提高池塘的鱼类产量。近年来，有些养殖户利用拉空网和刮塘的方式对池塘底质进行改善。国内一些学者研究表明，通过底泥扰动可以促进底泥营养盐的释放，但多数研究仅限于在室内模拟条件下短时间扰动，有关室外底泥扰动对上覆水体影响的研究相对较少，且未考虑底泥扰动对水体的长期影响。通过底泥扰动装置，可以提升并利用池塘泥水混合物中过剩营养盐为池塘表层水提供养分，促进浮游动植物的生长，在充分利用浮游植物光合作用的基础上，进一步提高池塘的初级生产力，改善底质环境。本试验通过分析底泥扰动装置累积运行时间对池塘水体中不同形式的氮营养盐和藻细胞密度的影响效果，旨在为池塘生态工程研究提供参考，为底泥扰动装置性能的进一步改善提供理论依据。收稿日期：2013—08—29基金项目：公益性行业(农业)科研专项(编号：201203083)；国家科技支撑计划(编号：2012BAD25B01)。作者简介：朱浩(1985一)，男，江苏句容人，助理研究员，主要从事池塘生态工程研究。E—mail：zhuhao0511@163．corn。通信作者：刘兴国，研究员，主要从事生态工程研究。E—mail：liuxg1223@163．com。1材料与方法＼I．1试验用池和底泥扰动装置试验在中国水产科学研究院池塘生态工程研究中心进行，选取标准化养殖池塘作为试验塘，池塘规格为100m×50m×1．7m。池塘主养鳊(Parabramispekinensis)成鱼，配养草鱼(CtenopharynodonideUus)、鲢(Hypophthalmichthysmoll—trix)、鳙(Hypophthalmichthysnobilis)。试验期间池塘正常投喂饲养，试验池底部淤泥厚度约30cm。底泥扰动装置(图1)具体参数为：以太阳能(太阳能光伏板)作为电源，主电机功率200W，辅助电机功率l0w；提水量≥120m／h，工作水深范围0．5—2m；在池塘水面作可控有规律的工作，将池塘底部泥水混合物提升至池塘表层，达到水层交换的效果。底泥扰动装置运动轨迹如图2所示。图1底泥扰动装置实拍图圈2底泥扰动装置运动轨迹1．2试验方法选择光照较好的晴天，一般O8：30左右打开太阳能底泥扰动装置，累计运转3h后用有机玻璃采水器采集水样。采集水样时，在试验池中选择3个样点，3个样点均匀分布在底一314一江苏农业科学2014年第42卷第5期泥扰动装置的运行轨迹上，分表层、中层和底层3层采样，利用2．5L有机玻璃采水器采集3层的水样后混合，3层水样的均匀混合样作为各个样点的水样。每次采得水样用2个0．5L采样瓶收集，1瓶用鲁哥试