“流水養(yǎng)殖槽—蝦—蟹”串聯(lián)式循環(huán)水養(yǎng)殖模式凈化效能的研究

謝輝亮，徐鋼春，王裕玉，徐跑*

(1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無(wú)錫 214081)

目前，魚、蝦、蟹混養(yǎng)的生態(tài)養(yǎng)殖模式主要為立體生態(tài)混養(yǎng)，該模式充分利用了養(yǎng)殖池塘的水體空間及餌料生物資源，選取不同的規(guī)格與密度搭配進(jìn)行放養(yǎng)，從而提高了整體養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益[1-2]，但由于在養(yǎng)殖過(guò)程中養(yǎng)殖水體需要進(jìn)行定期更換，對(duì)水資源的消耗不容忽視。而傳統(tǒng)循環(huán)水養(yǎng)殖模式以魚類為主要養(yǎng)殖對(duì)象，并引入多生態(tài)位綜合修復(fù)技術(shù)，在養(yǎng)殖過(guò)程中進(jìn)行多重凈化，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水養(yǎng)殖[3-5]，但隨著養(yǎng)殖模式的不斷優(yōu)化，在保證養(yǎng)殖系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)在系統(tǒng)內(nèi)新增區(qū)域，將魚、蝦、蟹養(yǎng)殖與循環(huán)水模式相結(jié)合，在養(yǎng)殖高經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品的同時(shí)進(jìn)一步凈化水質(zhì)從而提高養(yǎng)殖的綜合效益，這將成為一個(gè)值得探索的新途徑。為此，本研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“流水養(yǎng)殖槽—蝦—蟹”串聯(lián)式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(IPRS-shrimp-crab)，并于2018年7月開始投入生產(chǎn)，本試驗(yàn)于2019年5—8月進(jìn)行，在傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式基礎(chǔ)上增加蝦蟹池作為“養(yǎng)殖+凈化”雙功能區(qū)，定期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)各區(qū)域水質(zhì)變化情況，通過(guò)對(duì)比各功能區(qū)水質(zhì)參數(shù)及浮游生物變化情況，對(duì)該養(yǎng)殖模式的有效性及可持續(xù)性進(jìn)行研究，旨在為今后多樣化養(yǎng)殖模式的優(yōu)化發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及管理

1.1.1 養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計(jì)及各功能區(qū)組 本試驗(yàn)在江蘇省蘇州市陽(yáng)澄湖大閘蟹配載中心水產(chǎn)站養(yǎng)殖試驗(yàn)基地進(jìn)行，養(yǎng)殖系統(tǒng)主要由流水養(yǎng)殖槽(IPRS)、集污區(qū)、人工濕地凈化區(qū)、青蝦養(yǎng)殖區(qū)、河蟹養(yǎng)殖區(qū)、凈化水循環(huán)利用區(qū)6個(gè)區(qū)域組成(圖1)。

圖1 養(yǎng)殖系統(tǒng)平面圖Fig.1 Plan of the aquaculture system

池塘東側(cè)并列排布的3條養(yǎng)殖流水槽，流水槽建設(shè)總規(guī)格為20 m × 26 m × 2 m，水槽采用網(wǎng)箱設(shè)計(jì)，每個(gè)流水槽內(nèi)放養(yǎng)大口黑鱸Micropterussalmoides1萬(wàn)尾。集污區(qū)建設(shè)總長(zhǎng)為21 m，寬26 m，高2 m，在網(wǎng)箱的底部與塘底間建立6 m× 6 m矩形型錐底，共計(jì)36個(gè)，每個(gè)集污錐底的中心與集污漏斗連接，上口對(duì)接網(wǎng)箱底部，漏斗之間通過(guò)PVC管道連接后再與岸邊的排污井(1 m ×1 m ×3 m)相連通，內(nèi)置帶液位開關(guān)的排污泵，后期通過(guò)壓縮裝置將收集到的污物壓縮成餅，用作肥料(圖2)。

圖2 集污功能區(qū)構(gòu)建Fig.2 Construction of the sewage collecting area

人工濕地凈化區(qū)總面積為4 133.3 m2，區(qū)域內(nèi)種植蘆葦Phragmitesaustralis、輪葉黑藻Hydrillaverticillata、苦草Vallisnerianatans、伊樂藻Elodeacanadensis等水生植物。蝦蟹養(yǎng)殖池面積均為3 666.7 m2，投放有青蝦Macrobrachiumnipponense蝦苗48萬(wàn)只，河蟹Eriocheirsinensis1 034只，養(yǎng)殖池內(nèi)設(shè)有一定量的水生植物及水草。凈化水循環(huán)利用區(qū)總長(zhǎng)為80 m，水深為2.2 m，上寬為16 m，與蟹池接通，下寬為6 m，與流水槽接通，區(qū)域內(nèi)投放少量的螺螄，并在溢流壩兩邊堆放一些活性炭及麥飯石，水體通過(guò)進(jìn)一步的凈化后，再次流入養(yǎng)殖流水槽。

1.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行及日常管理 系統(tǒng)運(yùn)行期間堅(jiān)持早晚巡塘，查看生產(chǎn)設(shè)施是否有破損，水色是否正常(黃綠色為好)，蝦蟹塘水草有無(wú)腐爛，魚蝦蟹有無(wú)死亡等。由于水中溶氧在早上處于最低水平，故早晨巡塘完成后，將3臺(tái)增氧推水設(shè)備全開增氧，開機(jī)時(shí)長(zhǎng)為20～30 min，白天只開啟1臺(tái)推水設(shè)備，傍晚投喂結(jié)束后關(guān)閉，再開啟另外2臺(tái)推水設(shè)備至翌日。早晚(6:00、18:00)各投喂一次飼料，每次投喂時(shí)間30 min左右(到吃食水花不大、有飼料漂到流水槽中后部為止)，早上投喂前將鼓風(fēng)機(jī)和增氧機(jī)全開20～30 min，將池底沉降物隨水帶出流水槽為止，然后再開始投喂，每周三定期用碘制劑進(jìn)行槽內(nèi)水體消毒，如有魚病發(fā)生，按照治療方法給藥。

1.2 方法

1.2.1 樣品的采集與分析 待試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后進(jìn)行樣品采集，系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)設(shè)置4個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)取3個(gè)平行樣，且每個(gè)平行樣品進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，取其平均值。采樣點(diǎn)分別位于流水養(yǎng)殖槽前端(A)、集污區(qū)(B)、人工濕地(C)和蝦蟹池出水口(D)(圖1)，采集上、中層混合水樣，分別于2019年5月14日、6月12日、7月15日、8月16日的9:00—11:00進(jìn)行采樣。

2)浮游動(dòng)植物生物學(xué)指標(biāo)的采集與測(cè)定。浮游植物采集：用25號(hào)浮游生物網(wǎng)在水面以下約0.5 m處以適當(dāng)?shù)乃俣茸觥啊蕖弊中尉徛h(huán)拖動(dòng)1～3 min，收集至1 000 mL采樣瓶中，加入15 mL魯哥試劑固定，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)靜置沉淀48 h后濃縮至30 mL。

浮游動(dòng)物采集：浮游動(dòng)物定性分析樣品的采集使用13號(hào)浮游生物網(wǎng)，在水面下0.5 m做“∞”形拖動(dòng)，1～3 min后撈取，收集于1 000 mL采樣瓶中，加入一定量的福爾馬林溶液進(jìn)行固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后濃縮至30 mL，在顯微鏡下進(jìn)行分類鑒定。

浮游動(dòng)植物的計(jì)數(shù)與鑒定方法參照《淡水浮游生物研究方法》[6]。Shannon-Weaver多樣性(H′)、R.Margalef 種類豐富度指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(J)計(jì)算公式分別為

D=(S-1)/log2N，

J=H′/log2N。

其中：S為總種類數(shù)；N為所有種類個(gè)體總數(shù)(即總密度)；Pi為第i種的個(gè)體數(shù)量在總個(gè)體數(shù)中所占的比例。污染物去除率公式為

Re=(ρ1-ρ2)/ρ1。

其中：Re為污染物去除率(%)；ρ1、ρ2分別為集污區(qū)出水口和流水槽前端污染物質(zhì)量濃度(mg/L)。

1.2.2 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià) 采用綜合狀態(tài)指數(shù)法[7]對(duì)各區(qū)域養(yǎng)殖水體進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，計(jì)算公式為

其中：TLI(∑)為綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；m為評(píng)價(jià)參數(shù)個(gè)數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重；TLI(j)為第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

以Chl-a作為基準(zhǔn)參數(shù)，結(jié)合TN、TP、SD、CODMn4個(gè)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，則第j種參數(shù)的歸一化相關(guān)權(quán)重(Wj)計(jì)算公式為

其中，rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chl-a的相關(guān)系數(shù)。各參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式分別為

TLI(TN)=10(5.453+1.694 lnTN)，

TLI(TP)=10(9.436+1.624 lnTP)，

TLI(SD)=10(5.118-1.94 lnSD)，

TLI(CODMn)=10(0.109+2.661 lnCODMn)，

TLI(Chl-a)=10(2.5+1.086 lnChl-a)。

其富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)定與污染關(guān)系見表1。在同一營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下，其綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)值越高，營(yíng)養(yǎng)程度就越重，污染也越大。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較，分析不同月份水質(zhì)指標(biāo)差異[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 4個(gè)功能區(qū)水質(zhì)指標(biāo)的差異性分析

表1 水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)表Tab.1 Evaluation table of water trophic status

表2 各區(qū)域不同月份水質(zhì)指標(biāo)的差異性分析Tab.2 Divergence analysis of water quality indices in different areas in different months

表3 營(yíng)養(yǎng)元素去除率的變化Tab.3 Variations in nutrient removal rate

2.2 浮游植物的變化

2.2.1 浮游植物密度與生物量 從圖3可見：隨著溫度升高，各區(qū)域浮游植物密度與生物量逐漸上升；養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)浮游植物密度最大值為4.33×106ind./L，出現(xiàn)在7月15日集污區(qū)，最小值為1.89×106ind./L，出現(xiàn)在6月12日人工濕地，系統(tǒng)內(nèi)平均密度為3.11×106ind./L；養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)浮游植物生物量最大值為12.24 mg/L，出現(xiàn)在5月14日集污區(qū)，最小值為2.99 mg/L，出現(xiàn)在6月12日人工濕地，系統(tǒng)內(nèi)平均生物量為7.62 mg/L。

圖3 各區(qū)域浮游植物密度和生物量變化Fig.3 Variation in phytoplankton density and biomass in different regions

在試驗(yàn)過(guò)程中，各區(qū)域浮游植物密度依次為集污區(qū)>流水槽前端>蝦蟹池出水口>人工濕地；各區(qū)域浮游植物生物量依次為集污區(qū)>流水槽前端>人工濕地>蝦蟹池出水口。其中，5月份人工濕地區(qū)浮游植物密度和生物量高于蝦蟹池出水口，6月份蝦蟹池出水口的浮游植物密度和生物量要高于人工濕地，可能是區(qū)域內(nèi)不同浮游植物結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致，說(shuō)明養(yǎng)殖水體在流經(jīng)凈化區(qū)后，營(yíng)養(yǎng)鹽水平的下降限制了浮游植物的生長(zhǎng)，導(dǎo)致浮游植物密度與生物量降低[10-11]。

2.2.2 浮游植物多樣性指數(shù) 浮游植物多樣性指數(shù)H′的變化范圍為4.16～4.81，平均值為4.49，各區(qū)域4個(gè)月H′指數(shù)的平均值依次為集污區(qū)(4.603)>流水槽前端(4.475)>蝦蟹池出水口(4.425)>人工濕地(4.410)，且隨著溫度升高，H′指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，而集污區(qū)水體經(jīng)過(guò)凈化后，H′值有一定程度的減少，這與凈化后水體中浮游植物的物種數(shù)下降有關(guān)(表4)。

浮游植物均勻度指數(shù)J的變化范圍為0.52～0.58，平均值為0.55，各區(qū)域4個(gè)月J的平均值依次為人工濕地(0.560)>蝦蟹池出水口(0.558)>集污區(qū)(0.543)>流水槽前端(0.538)，而人工濕地和蝦蟹池出水口J值從5月到6月有所降低，說(shuō)明5、6月水質(zhì)狀況良好，凈化后浮游植物種類數(shù)下降，導(dǎo)致J值減小。隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，7月隨著溫度的升高凈化區(qū)生物繁殖加快，種類數(shù)增加，均勻度指數(shù)增加，8月時(shí)浮游植物群落趨于完整，凈化區(qū)內(nèi)基質(zhì)上的微生物和兼性厭氧的固著類微小植物等形成生物膜[12]，在水體循環(huán)作用下流出，從而使凈化區(qū)浮游生物種類數(shù)逐漸下降，均勻度指數(shù)再次下降(表4)。

浮游植物豐富度指數(shù)D的變化范圍為2.29～4.23，平均值為3.26，4個(gè)區(qū)域的D指數(shù)平均值依次為人工濕地>蝦蟹池出水口>流水槽前端>集污區(qū)，各區(qū)域隨著時(shí)間推移D指數(shù)均有所增加，說(shuō)明隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)內(nèi)浮游生物種群有所增加，利于循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)水體的穩(wěn)定(表4)。

表4 各區(qū)域浮游植物多樣性指數(shù)變化

2.3 浮游動(dòng)物的變化

2.3.1 浮游動(dòng)物密度與生物量 從圖4可見：隨著溫度的升高，各區(qū)域浮游動(dòng)物密度與生物量逐漸上升；養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)浮游動(dòng)物密度最大值為8.46×104ind./L，出現(xiàn)在7月15日集污區(qū)，最小值為4.29×104ind./L，出現(xiàn)在5月14日人工濕地，系統(tǒng)內(nèi)平均密度為6.38×104ind./L；養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)浮游動(dòng)物生物量最大值為9.71 mg/L，出現(xiàn)在7月15日集污區(qū)，最小值為3.81 mg/L，出現(xiàn)在5月14日流水槽前端，系統(tǒng)內(nèi)平均密度為5.09 mg/L。

在試驗(yàn)過(guò)程中，集污區(qū)水體經(jīng)過(guò)人工濕地區(qū)域凈化后，浮游動(dòng)物密度有一定程度的下降，其中7、8月差異較為明顯，而經(jīng)過(guò)蝦蟹池后有所回升，分析可能是該區(qū)域內(nèi)蝦蟹養(yǎng)殖過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽成分上升，適宜浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)。隨著時(shí)間的推移，溫度上升導(dǎo)致養(yǎng)殖水體營(yíng)養(yǎng)鹽水平的升高，加快了浮游動(dòng)物的繁殖速率[13]，導(dǎo)致7、8月的浮游動(dòng)物密度要高于5、6月。在該養(yǎng)殖模式運(yùn)行過(guò)程中，各區(qū)域隨著時(shí)間推移，浮游動(dòng)物生物量與密度的變化趨勢(shì)一致，除了蝦蟹池出水口外，系統(tǒng)內(nèi)其他各區(qū)域的浮游動(dòng)物生物量總體呈上升趨勢(shì)，集污區(qū)水體經(jīng)過(guò)人工濕地凈化后，浮游動(dòng)物生物量明顯減少，說(shuō)明經(jīng)過(guò)人工濕地后的養(yǎng)殖水體凈化效果明顯，營(yíng)養(yǎng)鹽水平下降限制了浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖，從而導(dǎo)致總體的生物量有所降低；8月份蝦蟹池出水口的生物量低于人工濕地凈化區(qū)，可能與蝦蟹池的日常管理及人工調(diào)控有關(guān)。

圖4 各區(qū)域浮游動(dòng)物密度和生物量變化Fig.4 Variation in zooplankton density and biomass in different regions

2.3.2 浮游動(dòng)物多樣性指數(shù) 各區(qū)域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)H′的變化范圍為3.86～4.78；各區(qū)域H′指數(shù)平均值依次為流水槽前端>集污區(qū)>蝦蟹池出水口>人工濕地；隨著時(shí)間推移，流水槽前端的H′指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，最小值出現(xiàn)6月，最大值出現(xiàn)在7月；集污區(qū)的H′指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，最小值出現(xiàn)在5月，最大值出現(xiàn)在8月；人工濕地的H′指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)(除6月份外)，最小值出現(xiàn)在5月，最大值出現(xiàn)在6月；蝦蟹池出水口的H′指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)(除6月份外)，最小值出現(xiàn)在6月，最大值出現(xiàn)在7月(表5)。

浮游動(dòng)物均勻度指數(shù)J變化范圍為0.51～0.61，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，流水槽前端與人工濕地的J指數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，集污區(qū)J指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，蝦蟹池出水口4個(gè)月內(nèi)變化不明顯；4個(gè)區(qū)域J指數(shù)平均值依次為蝦蟹池出水>流水槽前端>集污區(qū)>人工濕地，其中最大值出現(xiàn)在流水槽前端，可能是由于溫度升高，未攝食的餌料經(jīng)微生物分解后導(dǎo)致流水槽前端營(yíng)養(yǎng)鹽含量升高，從而浮游動(dòng)物繁殖速度加快所導(dǎo)致(表5)。

浮游植物豐富度指數(shù)D變化范圍為3.34～5.11，流水槽前端D指數(shù)最小值出現(xiàn)在6月，最大值出現(xiàn)在7月，可能與該區(qū)域水質(zhì)的管理調(diào)控有關(guān)；而集污區(qū)、蝦蟹池出水口D指數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明隨著系統(tǒng)的運(yùn)行水體中浮游動(dòng)物種群數(shù)上升，有利于養(yǎng)殖水體水質(zhì)的穩(wěn)定性；4個(gè)區(qū)域D指數(shù)平均值依次為流水槽前端>集污區(qū)>蝦蟹池出水口>人工濕地，與H′指數(shù)變化規(guī)律一致(表5)。

表5 各區(qū)域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)變化

2.4 富營(yíng)養(yǎng)化程度評(píng)價(jià)

從表6可見：流水槽前端7月水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為輕度富營(yíng)養(yǎng)化，其他月份為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，7月富營(yíng)養(yǎng)化程度最高，5月富營(yíng)養(yǎng)化程度最低；集污區(qū)4個(gè)月中均為輕度富營(yíng)養(yǎng)化，7月富營(yíng)養(yǎng)化程度最高，5月富營(yíng)養(yǎng)化程度最低；人工濕地5月水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，其他月份為輕度富營(yíng)養(yǎng)化，7月富營(yíng)養(yǎng)化程度最高，5月富營(yíng)養(yǎng)化程度最低；蝦蟹池出水口5月水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，其他月份為輕度富營(yíng)養(yǎng)化，8月富營(yíng)養(yǎng)化程度最高，5月富營(yíng)養(yǎng)化程度最低。

3 討論

3.1 循環(huán)水養(yǎng)殖模式凈化機(jī)制

本研究中“流水養(yǎng)殖槽—蝦—蟹”串聯(lián)式循環(huán)水養(yǎng)殖模式通過(guò)構(gòu)建多個(gè)功能區(qū)域，流水槽內(nèi)養(yǎng)殖大口黑鱸Micropterussalmoides，并且底部裝有若干微孔增氧板，保證流水槽內(nèi)溶氧充足，其上游裝有氣提式增氧推水機(jī)，下游設(shè)有集污池，在集污池底部設(shè)有多個(gè)錐形集污漏斗，且在尾端放置有人工浮床，可吸收一定量的營(yíng)養(yǎng)元素，為其提供養(yǎng)料；集污池下游開設(shè)的人工濕地凈化區(qū)，種植有大量水生植物，可吸收水體中的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素，進(jìn)行光合作用，增加水體含氧量，可加快有機(jī)物的分解，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成為氨氮，促進(jìn)硝化反應(yīng)，從而避免氨氮和亞硝態(tài)氮的積累[14-15]。后端與蝦池連通，蟹池與蝦池相鄰，池內(nèi)均種有水草，不僅能夠增加蝦蟹養(yǎng)殖池的透明度與溶氧量，還可以遮陽(yáng)降溫，為蝦蟹棲息、脫殼提供隱蔽場(chǎng)所，而水草的嫩葉和碎屑可供青蝦與河蟹食用；蟹池后端設(shè)有的凈化水循環(huán)利用區(qū)內(nèi)投放螺螄，通過(guò)上述多功能區(qū)的多生態(tài)位綜合修復(fù)技術(shù)，可提高系統(tǒng)自身凈化效能，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用。

表6 各區(qū)域水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)

3.2 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)凈化效能分析

3.2.2 浮游動(dòng)植物生物學(xué)指標(biāo) 浮游動(dòng)植物的密度和生物量與水體中營(yíng)養(yǎng)鹽水平息息相關(guān)[16]。本研究中，通過(guò)循環(huán)水養(yǎng)殖模式將傳統(tǒng)封閉凈水轉(zhuǎn)為循環(huán)流水，在循環(huán)過(guò)程中實(shí)行凈化，養(yǎng)殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量飼料殘餌及養(yǎng)殖生物排泄物，導(dǎo)致水體營(yíng)養(yǎng)鹽水平升高，集污區(qū)的浮游生物密度與生物量要高于其他區(qū)，說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為浮游植物的生長(zhǎng)提供充分養(yǎng)料，使得浮游植物生長(zhǎng)速度加快，密度與生物量增加，而浮游植物生物量增加后為浮游動(dòng)物及其他捕食者提供餌料，促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖。浮游植物與浮游動(dòng)物的消長(zhǎng)呈交替現(xiàn)象，說(shuō)明浮游植物的增加會(huì)促進(jìn)浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖，而浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)與繁殖反過(guò)來(lái)又會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)限制浮游植物的生長(zhǎng)。流水槽前端、人工濕地及蝦蟹池出水口的浮游生物密度與生物量遠(yuǎn)低于集污區(qū)，說(shuō)明通過(guò)凈化區(qū)，在水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽水平下降的同時(shí)，有效限制了浮游生物的生長(zhǎng)繁殖，該養(yǎng)殖模式具有一定的凈化效果。

浮游生物的多樣性指數(shù)能夠反映生物種群或群落結(jié)構(gòu)的變化，其中浮游植物多樣性能夠體現(xiàn)群落功能的組織特征，浮游動(dòng)物多樣性與水體中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有關(guān)，隨著環(huán)境的變化，其種類、數(shù)量、群落結(jié)構(gòu)等均會(huì)發(fā)生改變[17-18]。評(píng)價(jià)水體時(shí)，浮游生物多樣性指數(shù)越高，水體的自凈能力越強(qiáng)[19]。在本試驗(yàn)中，通過(guò)生態(tài)凈化，養(yǎng)殖水體營(yíng)養(yǎng)元素被吸收，浮游動(dòng)植物的密度與生物量迅速降低，而系統(tǒng)內(nèi)浮游生物Shannon-Weaver 多樣性指數(shù)H′、Pielou均勻度指數(shù)J、豐富度指數(shù)D隨時(shí)間的推移呈上升趨勢(shì)，這說(shuō)明養(yǎng)殖水體環(huán)境越來(lái)越穩(wěn)定，該養(yǎng)殖模式凈化的有效性及可持續(xù)性得以體現(xiàn)。

3.3 養(yǎng)殖廢水對(duì)養(yǎng)殖生態(tài)的影響

氨具有較高的脂溶性,能通過(guò)鰓及皮膜進(jìn)入魚的體內(nèi), 損傷鰓表皮細(xì)胞，導(dǎo)致血液中氨濃度的增加, 降低了載氧能力，從而使得魚體內(nèi)某些酶失活或異變，具體表現(xiàn)為組織機(jī)能損傷或代謝機(jī)能無(wú)法正常運(yùn)行。而提高養(yǎng)殖水體含氧量，可加快水中含氮物質(zhì)的硝化與反硝化作用，將有害的氨態(tài)氮、亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硝酸態(tài)氮，從而被浮游植物吸收利用[20]。

4 結(jié)論

1)魚蝦蟹養(yǎng)殖與循環(huán)水養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水中的營(yíng)養(yǎng)鹽具有一定程度的凈化效果，且隨著時(shí)間推移系統(tǒng)的凈化能力逐漸上升，各項(xiàng)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，但總體去除效率有待進(jìn)一步加強(qiáng)，今后可通過(guò)加大水生植物種植密度、水草投放量、集污區(qū)污物抽出頻率等方式進(jìn)一步改善。

2)較之傳統(tǒng)循環(huán)水養(yǎng)殖業(yè)，一方面，該養(yǎng)殖模式在一定程度上將“封閉凈水”轉(zhuǎn)為循環(huán)流水，通過(guò)“異位修復(fù)”的水環(huán)境調(diào)控實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水“零排放”;另一方面，通過(guò)新增蝦蟹池功能區(qū)，在保證系統(tǒng)凈化效果的同時(shí)，提高了養(yǎng)殖的綜合效率，對(duì)水產(chǎn)生態(tài)集約化養(yǎng)殖的發(fā)展具有積極意義。