生态浮床对池塘浮游植物群落结构的影响
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DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2019.08.004生态浮床对池塘浮游植物群落结构的影响郝霆',向太吉',张平录',白海锋2(1.西安市临潼区水产工作服务站,陕西西安710600;2.陕西省水产研究所,陕西西安710086)摘要:为研究生态浮床对养殖水体中浮游植物群落的影],选择鲤+精养池塘为试验区域,设置不同浮床覆盖率的试验池塘(10%、20%、30%)和对照池塘,2018年6—9A,定期采集试验池塘和对照池塘水样进行浮游植物检测。
结果表明,试验池塘与对照池塘浮游植物的种群结构差异明显,试验池塘浮游植物以绿藻门和硅藻门种类为主,而对照池塘以绿藻门和蓝藻门种类为主;取样期间浮游植物丰度呈现先增加后减少的变动趋势,且明显低于对照池塘;同时,20%浮床覆盖率的试验池塘Shannon—Wiener多样性指数明显高于对照 池塘和其它两S试验池塘。
以上结果表明:生态浮床能够抑制浮游植物的增长,改变浮游植物的群落结构和生物多样性,预]水体富营养化°关键词:生态浮床;浮游植物;群落结构;生物多样性浮游植物作为水域生态系统的初级生产者,具有种类多、形状小、生命期短、扩繁快以及对水环境变化响应迅速等特点,不仅是水体中重要的基础饵料生物1,其生物多样性指示也是评价水体健康程度的重要生物指标。
在水产养殖过程中,浮游植物群落结构是非常重要的内容,“肥、活、嫩、爽”就是通过池塘水体中浮游植物来表观的,浮游植物丰度过大或过才对寸养殖水体来说都是不利的。
目前,在水产养殖中为了追求高产量、高效益而采用高密度养殖,投饵量和施肥量的增加往往导致养殖水体富营养化加重,对池塘养殖产生不良影响⑵。
生态浮床作为生态修复和原位控制水环境与水体的实用技术,因其对水质净化效果好以及存在一定的生态和景观效益,越来越受到人们的关注)—4。
目前,生态浮床对水质的净化效率和修复水体能力的研究已从河道、沟渠、水库、湖泊等,扩展到水产养殖废水处理上,“鱼菜共生”是其典型代表模式,对区域水产养殖业可持续、健康发展产生较大影响5。
生态浮床虽然对水产养殖池塘水环境影响,对的影响对较少「6*。
基于此,本研究选择渭河北岸鲤鱼精养池塘,通过设置不同覆盖率生态浮床对比分析对水中的影响,以期为生态浮床技术能更好地应用于水产养殖水处理提供理论依据。
1材料与方法1.1试验材料试验浮床植物选用水蘿菜,预先在陆地有土培育至幼苗5"6cm时移栽到浮床。
试验用鲤鱼为引进的松浦镜鲤鱼种,放养密度23700〜27900尾/ hm z,规格为65〜125g/尾,同时套养鱒鱼种1275〜1650尾/hm2,规格为65〜80g/尾。
试验用生态浮床采用竹竿和聚乙烯网制作,浮床框架由竹竿(%=60mm)和尼龙绳制作成长方形(260cm X110cm)。
聚乙烯网孔径为50 mm,生态浮床下面设置兜网,孔径为10mm,防止鲤鱼摄食水蘿菜根部。
单个浮床上水蘿菜栽种度20〜30/m2。
1.2试验设计试验池塘选择在西安市临潼区任留渔场,池塘东西走向,面积为1668m2,平均水深1.6m。
设的对和3种基金项目:现代农业产业技术体系国家大宗淡水鱼产业技术体系建设专项经费(CARS—45—57);陕西省水利科技项目(2016slkj—2)。
作者简介:郝霆(1980—),男,工程师,本科,研究方向:水产动物增养殖。
E—mail(55732309@。
通信作者:白海锋(1977—),男,工程师,研究生,研究方向:养殖水域生态修复。
E—mail;99953397@。
1.组,试验组浮床覆盖率分别为10%、20%、30%。
开,先将陆地培育好的水蘿菜连根拔岀,清洗干净后度网眼,待网上开开始。
整个试验管理,单个浮床用网绳相互串、,整,由绳索四周堤岸。
对和试验塘管本保持一致。
1.3样品采集与检测试验从2017年6月1日开始至9月29日结束,试验周期为120d,试验期间每30d采一次水进行测。
水集方法选用“五点法”,4个池角的敞水区和浮床区的中央各设个点,对4个角和池中设一个点7。
在每个样点,用5L柱状采水器取水面下10〜50cm深处的水样,混合均匀后水样1L,现场用15mL鲁哥液,随后送回室静置沉淀48h,浓缩至50mL,加数滴甲醛溶液保存。
浮游植物样品采集《淡水方法》8、《湖泊富营调查规范》9*,种类鉴定和《水学》10*进行。
1.4数据统计分析获取的数据采用SPSS17.0进行统计分析。
度计算公式:P=(.V S X n)/(L X L”)浮游植物群落结构采用Shannon—Wiener 多样性指数(H')分析:H'=—#(n/N))n(n/N)式中:P为1L水中浮游植物个体数,ind/L; V,L;V;为沉淀,mL;V a为计数mL;n为计数所得的个体数;N为样品中所有种类的总个体数n为第i种物种个体数。
性指数,表明水质越好。
H>3,清洁;H=2〜3,0—中污染;H=1〜2,—中污染;H'<1,重污染;H'=0,严重污染。
2试验结果2.1浮游植物种类组成变化试验期间,通过对试验池塘和对照池塘4次采集的16个水本,52种,隶属6个门。
其中种类组成最多的是绿藻门, 22种,种类总数的42.3%;次和,别13种和7种,种类总数的25.0%和13.5%;再依次5种,4种,黄1种,共占种类总数的19.2%(见图1)图1池塘浮游植物种类组成从图2可见,在试验初期,试验组与对照组浮种类组成基本,种类较,只检测4种、2种、2种、1种。
水温的升的,各池水体中变化,,其优势种为具缘微(Microcystis marginata)和点状平列藻Crismopedia punctata),种类均的。
到8月中旬,对比,-种类数岀现较大,的,浮游种类数,:梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、小球藻(Chlorella vulgaris)A啮蚀隐藻(Cryptomonas eo s a)占优势。
后期,由于水温开始回落,试对的。
10月下旬,检测到4个的种类组成基本,其优势种针杆藻(Synedra acus)、纤维藻(Ankistrodesmus sp.)和栅藻(..Scenedesmus sp.)。
口对照口10%B20%・30% 50采样时间/月-日图2池塘浮游植物种类变化172.2浮游植物现存量变化期和对密度均呈先升后降的趋势(见图3)。
从图可以看岀,试验初始阶的数量处于相对较低水平(9.7X106〜11.2X106个/L),随水温的升水中营的,8月30日对 度达到最大值(54.4X 106个/L),塘。
存在与营,度的7中开整个过程中度变围在9.7X106〜26.6X106个/L之间。
试验后期,的,的营养盐和光照强度的影响产较大变,导数下降。
从试验整体来看,度平均值表岀对>10%>20%塘>30%覆盖率池塘。
大,对光合影响越大。
图3池塘浮游植物密度变化图4可%期和对的变度基本,对变围0874〜6.203mg/L之间。
试验前期(7月份),对照池塘浮游植物生物量始终高于浮床试验塘,随着时间的推移,到了试验中后期(8—9月份),由于试验的种类组成发生变化,大型藻类(隐、裸藻、直等)的占比8月30日出现最高值(6.774〜&421mg/L),平均值为7.68mg/L。
此后随着池塘生境的变化,种类成和优种较大变%型藻类(小球藻和点状等)优势,试验结束时,试验池塘浮游植物平均生物量从最点降至5.98mg/L。
整个期间,—18—平均生物量表现岀20%覆盖率>10%覆盖率> 30%>对°.oo.oo a.oo.oo a.oo aa.oo9cd7.slri4.3.2.la□«.□10%■20%■3M4图4池塘浮游植物生物:化2.3浮游植物群落结构及生物多样性在整个试验过程中,分别对布设的和对的种变动情况进行分析。
由图5可见,和对照池塘的种存,对水体中和蓝藻门为主,分别45.3%、41.4%;试验池塘主要以绿藻门和硅导,占比分别为45.6%〜47.4%、34.8%〜36.6%,平均占比为46.7%,35.2%,说明对照池塘的类型属于绿一蓝藻型,试验池属一型,对水体富营:有抑制作用,能有效控制水华种类的数量。
图5试塘与对照池塘浮游植物种群构成Shannon—Wiener多样性指数(H')分析显示(见图6),从总体上看,的H'普遍高于对,呈现先升高后下降。
初始,对照池塘和试验池塘H笃大,均处于较低水(1.33〜1.82);随着温度的升高,试验中期(8月中旬)试验池塘和对照池塘H'值均升高,两组存,均值比对【塘高15.7%;试验后期,水温开始下降,适宜在相对较低水温生活的种类占据优势,池塘对照池塘H'均呈现下降,两.间差异缩,H'仍大于对。
由此I,在鱼池架设,丰富了水的生性,有助水系统的健康稳定性°的,20%和30%下中期H哥于10%,试验后期,20%覆盖的H'高于30%和10%的的。
从水体评价结果来看,试验池塘的H'值在1.87〜2.66之间,说明生态浮床处理的鱼塘水体处于0—中污染,相比对,效净化鱼池水质。
3.00-1畫曲犹烟2居?丄12二S6-17-17-318-309-29采样时间/月-日0.00J——图6浮游植物Shannon-Wiener多样性指数3讨论水体中浮游植物种类组成与环境因子存在密切关系,生态系统中的环境因子改变将直接影响的和现存量g。
本期间,检测到架设的优种和种类,这与国内淡水鱼的种类组成-)12。
种类数,温度的升高、投饲量的,试验中期种类组成岀较大波动,对存在明显差异,种类数对,数对照塘。
的遮光效类竞争营养盐等对产生抑制)13。
示的遮光效影响的原,浮大,池塘水体光照强度越弱,浮游植物的光合抑制,。
因此,本中的盖率影响较大。
同时。
存量变化分析,整个试验阶岀藻类密度的特征,的推移,浮游植岀由简单到复杂的,其藻温、适宜较度的绿藻一蓝藻型演变为适应新环境的绿藻一硅藻型。
Shannon—Wiener多样性指数通过反映生物群落物种组成的丰富度和均匀度,常被,水体中浮游植物的生物多样性和的健康稳定性)14。
本示,的J在期抑大,试中后期的性。
示,后抑水中的,对水体中的性具极)15*。
目前利用浮游生物Shannon—Wiener多样性指数映水环境变对影响水环境的对较多[16]。
,性指数越大,表征水质越好。
本果显示的性指数较对,水质较对照塘要好,从另一个侧面丨了生对水质净化具极。
参考生态浮床对水质的净化效果对动物成活的影响[7'17],结合本中对的影响效果,鱼20%价值相对较高。