不同管理方式下參池外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)率

王玉龍，張津源，楊 申，李樂洲，楊耿介，雷兆霖，周 瑋

( 1.大連海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，遼寧 大連 116023；2.大連?？h(huán)境監(jiān)測科技有限公司，遼寧 大連 116000；3.上海譯樞通信技術(shù)有限公司，上海 201210 )

顆粒物的生產(chǎn)、沉降和分解是調(diào)控海洋中生源要素循環(huán)的重要過程[1]，其中的有機(jī)質(zhì)主要由浮游生物提供[2]。對于不投餌的仿刺參養(yǎng)殖池塘來說，沉降顆粒有機(jī)質(zhì)一方面是養(yǎng)殖池塘內(nèi)有機(jī)物與無機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的重要載體，其沉降至池塘底部，經(jīng)微生物分解向水體中釋放營養(yǎng)鹽，再被浮游生物所利用。有研究發(fā)現(xiàn)，近岸海灣底泥有機(jī)質(zhì)分解釋放的營養(yǎng)鹽，能提供灣內(nèi)浮游生物需氮量的8%和需磷量的20%[1]。另一方面沉降顆粒有機(jī)質(zhì)是仿刺參重要的食物來源[3]，主要由外源輸入、新生和再懸浮構(gòu)成[4]。雖然通過換水可以增加養(yǎng)殖池塘內(nèi)養(yǎng)殖生物的餌料量，但是換水頻率的增加不利于池塘底部有機(jī)質(zhì)的積累[5]，從而不利于仿刺參的生長。因此，在養(yǎng)殖池塘換水頻率一定時，加快養(yǎng)殖池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)過程，可以為仿刺參提供更多的餌料。

傳統(tǒng)的自然納潮管理池塘主要通過換水的方式增加仿刺參餌料，而這種方式受外界環(huán)境的影響較大，如在風(fēng)的作用下使養(yǎng)殖池塘底泥再懸浮，增加營養(yǎng)鹽的釋放量，從而對養(yǎng)殖池塘內(nèi)增加浮游植物量的作用有限。因此，隨著養(yǎng)殖技術(shù)的快速發(fā)展，近年來逐步使用微孔曝氣設(shè)備輔助自然納潮管理池塘，取得了較好的成效。微孔曝氣管理方式在增加水體溶解氧含量、提高物質(zhì)循環(huán)速率以及提高養(yǎng)殖生物產(chǎn)量等方面取得了不錯的成果[6-8]，但在生產(chǎn)實踐過程中也暴露出一些問題，如在使用過程中存在易堵塞和維護(hù)費用高等問題[9-10]。因此筆者所在研究團(tuán)隊研發(fā)了養(yǎng)水機(jī)，它是一種新型的水質(zhì)管理設(shè)備。該種管理方式在實際仿刺參池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)中，相較于前兩種管理方式已經(jīng)表現(xiàn)出優(yōu)勢[11-13]。然而，目前3種管理方式對養(yǎng)殖池塘內(nèi)物質(zhì)循環(huán)的對比研究主要涉及的是微生物和營養(yǎng)鹽的定性描述[14-15]，缺少定量研究。因此，筆者利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)對沉降顆粒有機(jī)質(zhì)進(jìn)行定量化的研究。

穩(wěn)定性同位素技術(shù)主要利用不同來源有機(jī)質(zhì)中的穩(wěn)定性同位素C、N含量差異，來辨別有機(jī)質(zhì)的來源和示蹤不同物源的貢獻(xiàn)[16-18]。另外，一些不同來源的不同有機(jī)質(zhì)中的δ13C范圍接近，因此結(jié)合碳氮比對有機(jī)質(zhì)來源進(jìn)行輔助區(qū)分是有必要的[19]。Ye等[20]首次利用δ13C定量化研究了養(yǎng)殖源有機(jī)碳對沉積物總有機(jī)碳的貢獻(xiàn)。近年來，該技術(shù)在研究養(yǎng)殖池塘中不同源沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率中得到了一些應(yīng)用[21-22]。筆者旨在研究不同管理方式下仿刺參養(yǎng)殖池塘中外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)率，對比不同管理方式下池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)情況，為今后仿刺參養(yǎng)殖池塘的科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗池塘

試驗從2016年3月至2016年9月在大連市青堆子海域的自然納潮池塘(N 39°47′11.76″，E 123°19′14.88″)、微孔曝氣池塘(N 39°47′14.28″，E 123°19′31.80″)和養(yǎng)水機(jī)池塘(N 39°47′13.20″，E 123°19′22.80″)中進(jìn)行。池塘每次換水3～5 d，在每月大潮(農(nóng)歷初一、十五)期間進(jìn)行。試驗池塘均為矩形池塘，面積為5.1 hm2，池塘內(nèi)南深北淺，泥沙質(zhì)底。試驗期間3種池塘不投餌，進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.2 試驗設(shè)備

養(yǎng)水機(jī)(圖1)是筆者所在研究團(tuán)隊自主研發(fā)的新型水質(zhì)調(diào)控裝置(專利號：ZL200610077526.5)。其工作原理是通過進(jìn)水管道將池塘表層溶解氧含量相對較高的水引入到底層動力泵，通過動力泵將表層溶解氧含量高的水射入底層水體中，實現(xiàn)表底層水體強(qiáng)制交換，使得養(yǎng)殖池塘水體的流動加快，并增加底層水體的溶解氧含量。此外，水體的強(qiáng)制交換過程有利于養(yǎng)殖池塘表、底層水體的混合，阻止養(yǎng)殖池塘水體溫度和鹽度的分層，避免出現(xiàn)因水體分層而產(chǎn)生的底層水體缺氧現(xiàn)象。養(yǎng)水機(jī)位于池塘進(jìn)水口最低處，水泵功率750 W，噴頭出水量為12 m3/h，每日21:00至翌日9:00，工作12 h。

圖1 養(yǎng)水機(jī)模擬Fig.1 Simulation diagram of water quality regulator

微孔曝氣主要由供氣裝置、氣體傳輸管道和微孔曝氣管3部分組成。其工作原理是將空氣壓縮后通過安裝在池底的曝氣管，以微氣泡的形式向水中擴(kuò)散，達(dá)到快速增加水體溶解氧含量的目的。微孔曝氣設(shè)備日常在池塘水體缺氧時開啟，在陰雨天和夏季高溫期適當(dāng)增加開機(jī)時間。

1.3 樣品采集

每月納潮(農(nóng)歷十五)開始前1 d，在池塘南北方向上均勻設(shè)置3個采樣點，使用采泥器采集表層沉積物。將其倒入培養(yǎng)皿，在60 ℃下烘干至恒等質(zhì)量后研磨，裝入密封袋在干燥器中保存[21]。同時，在這3個采樣點處采集水體表層、中層和底層水樣各100 mL，3層的水樣充分混合后取樣200 mL。使用預(yù)先在450 ℃下灼燒約4 h去除有機(jī)碳的玻璃纖維濾膜(Whatman GF/F，直徑47 mm，孔徑0.7 μm)抽濾懸浮顆粒物，濾膜冷凍保存[21]。上述樣品的采集均設(shè)置3個平行。

每月納潮(農(nóng)歷十五)結(jié)束第1天，在池塘南北方向上均勻設(shè)置3個采樣點，放置沉降顆粒收集裝置[21]，進(jìn)行池塘內(nèi)沉降顆粒物的收集，放置72 h并在納潮開始前收回池塘內(nèi)沉降顆粒物收集裝置。每月納潮期間，將沉降顆粒收集裝置放置潮溝底層(設(shè)置3個相同的沉降顆粒收集裝置作為平行)?；厥盏某两殿w粒收集裝置要靜置2 h后去除上清液，將沉降顆粒物倒入培養(yǎng)皿，在60 ℃下烘干至恒等質(zhì)量后研磨，裝入密封袋在干燥器中保存[21]。上述樣品的采集均設(shè)置3個平行。

1.4 樣品測定

使用菲尼根Flash 2000 HT型元素分析儀和菲尼根Delta V Advantage同位素質(zhì)譜儀對沉降顆粒物、懸浮顆粒物和表層沉積物樣品中的總氮、總有機(jī)碳、13C和15N進(jìn)行測定。樣品在測定總有機(jī)碳前需要用鹽酸浸泡淋洗、蒸餾水淋洗和烘干。樣品中的碳氮穩(wěn)定性同位素以δ值衡量，δ(‰)為樣品中兩種同位素比值相對于某一標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)比值的相對千分差，計算公式：

δX=[(RS/RD)-1]×1000‰

式中，X代表13C或15N，R為13C豐度與12C豐度之比或15N豐度與14N豐度之比，RS為試驗時采集到沉降顆粒物樣品的穩(wěn)定同位素的豐度比，RD為選取的穩(wěn)定同位素測試標(biāo)準(zhǔn)物的豐度比。

表1 3種池塘水質(zhì)及浮游植物生物量變化Tab.1 Changes in water quality and phytoplankton biomass in three types of ponds

13C和15N的標(biāo)準(zhǔn)物分別為擬箭石(PDB)和大氣中的氮氣。δ13C和δ15N的分析結(jié)果誤差范圍為±0.15‰。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2019和SPSS 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。按照水溫將3—9月劃分為仿刺參生長期和休眠期[23]，其值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。差異顯著性分析，以P<0.05為差異顯著。

養(yǎng)殖仿刺參池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)主要來自池塘內(nèi)沉積物、懸浮顆粒物和外海潮水中沉降顆粒物的混合[4]，則外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率應(yīng)用穩(wěn)定性同位素碳氮質(zhì)量平衡方程[24]計算：

δ13CM=fX·δ13CX+fY·δ13CY+fZ·δ13CZ

(1)

δ15NM=fX·δ13NX+fY·δ13NY+fZ·δ13NZ

(2)

1=fX+fY+fZ

(3)

式中，下標(biāo)X、Y、Z和M分別為潮水中沉降顆粒物、沉積物、懸浮顆粒物和池塘中的沉降顆粒物，f為不同來源物質(zhì)在沉降顆粒中的百分比，δ13C、δ15N為穩(wěn)定性碳氮同位素比值。

2 結(jié) 果

2.1 池塘水質(zhì)及浮游植物生物量變化

3種池塘的溫度，鹽度，pH，浮游植物生物量，氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮和活性磷酸鹽質(zhì)量濃度變化趨勢一致。其中水溫和浮游植物生物量均為夏眠期高于生長期，而鹽度和pH則是生長期略高于夏眠期。3種池塘間溫度，鹽度，pH，氨氮、亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮和活性磷酸鹽質(zhì)量濃度在生長期和夏眠期均差異不顯著(P>0.05)。3種池塘的浮游植物生物量在生長期差異不顯著(P>0.05)，在夏眠期養(yǎng)水機(jī)池塘的浮游植物生物量與自然納潮池塘的差異顯著(P<0.05)，但是自然納潮池塘的浮游植物生物量與微孔曝氣池塘的差異不顯著(P>0.05)。3種池塘的浮游植物生物量，無論是在仿刺參生長期還是在夏眠期均為養(yǎng)水機(jī)池塘的最高，自然納潮池塘的最低。

2.2 碳氮比的變化特征

3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)在仿刺參生長期和夏眠期的碳氮比見表2。3種池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)碳氮比均為夏眠期高于生長期。但是3種池塘間碳氮比差異不顯著(P>0.05)。試驗期間3種池塘(自然納潮、微孔曝氣和養(yǎng)水機(jī)池塘)碳氮比的變化分別為2.13～9.02、3.15～11.55和3.19～10.20。平均值分別為5.38、6.22和5.68。

表2 3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)碳氮比的變化Tab.2 Changes in C/N ratios of organic matter in sediment particles in the three types of ponds

2.3 碳氮穩(wěn)定同位素含量變化特征

3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)在仿刺參生長期和夏眠期的δ(13C)值見表3。3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)δ(13C)值均呈現(xiàn)出夏眠期比生長期偏高的趨勢。在試驗期間3種池塘(自然納潮、微孔曝氣和養(yǎng)水機(jī)池塘)δ(13C)值的變化分別為-20.34‰～-17.48‰、-20.59‰～-18.04‰和-20.60‰～-17.11‰；平均值分別為-19.04‰、-19.21‰和-18.41‰。3種池塘間δ(13C)值差異不顯著(P>0.05)。

表3 3種池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)碳穩(wěn)定性同位素的變化 ‰Tab.3 Variation in carbon stable isotopes of particulate organic matter in the three types of ponds

3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)在仿刺參生長期和夏眠期的δ(15N)值見表4。3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)δ(15N)值結(jié)果顯示，夏眠期比生長期更富集15N。在試驗期間3種池塘(自然納潮、微孔曝氣和養(yǎng)水機(jī)池塘)中沉降顆粒物的δ(15N)值的變化分別為4.99‰～9.33‰、5.29‰～10.86‰和5.63‰～11.36‰；平均值分別為7.23‰、7.14‰和7.67‰。3種池塘間δ(15N)值差異不顯著(P>0.05)。

表4 3種池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)氮穩(wěn)定性同位素的變化 ‰Tab.4 Variation in nitrogen stable isotopes in organic matter of sedimentation particles in the three types of ponds

2.4 外源性顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率的變化特征

應(yīng)用穩(wěn)定性同位素碳氮質(zhì)量平衡方程計算得到3種池塘外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)在仿刺參生長期和夏眠期的貢獻(xiàn)率(表5)。3種池塘的貢獻(xiàn)率均為夏眠期低于生長期。在生長期3種池塘間的貢獻(xiàn)率差異不顯著(P>0.05)；而夏眠期養(yǎng)水機(jī)池塘的外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率顯著低于自然納潮池塘和微孔曝氣池塘(P<0.05)，而自然納潮池塘和微孔曝氣池塘差異不顯著(P>0.05)。養(yǎng)水機(jī)池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的平均貢獻(xiàn)率最低，自然納潮池塘的平均貢獻(xiàn)率最高。在試驗期間3種池塘(自然納潮、微孔曝氣和養(yǎng)水機(jī)池塘)外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)率變化分別為78.23%～90.16%、74.89%～89.02%和73.32%～86.87%；平均值分別為84.48%、81.96%和81.01%。

表5 3種池塘外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率的變化 %Tab.5 Changes in organic matter contribution rate of exogenous settling particles in the three types of ponds

3 討 論

3.1 沉降顆粒中有機(jī)質(zhì)來源分析

本試驗中3種池塘沉降顆粒有機(jī)質(zhì)碳氮比、δ13C和δ15N均出現(xiàn)夏眠期高于生長期的變化趨勢，這與任貽超等[4,25]的研究結(jié)果一致。碳氮比變化的原因主要有兩個：首先，水溫升高浮游植物光合作用增強(qiáng)，進(jìn)而磷限制增強(qiáng)導(dǎo)致細(xì)胞蛋白質(zhì)減少；其次，有機(jī)質(zhì)中氮的分解速率要快于碳[26-27]。δ13C和δ15N的變化主要與水溫升高有關(guān)，水溫升高會直接導(dǎo)致浮游植物同位素分餾作用減弱，并間接使得水體中二氧化碳含量降低以及營養(yǎng)鹽來源發(fā)生改變，從而進(jìn)一步加快了浮游植物中的δ13C和δ15N在溫度升高時發(fā)生變化的趨勢[28-32]。

碳氮比可以指示有機(jī)質(zhì)的潛在來源，如陸源有機(jī)質(zhì)碳氮比一般大于12，海源有機(jī)質(zhì)碳氮比一般為6～9，藻類碳氮比為4～10[33-34]。與本試驗結(jié)果對比可以發(fā)現(xiàn)，3種池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)主要來源于海洋的藻類。然而有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化和微生物的活動，會導(dǎo)致碳氮比發(fā)生變化[35]，所以碳氮比并不能嚴(yán)格地反映物源特征，要聯(lián)合δ13C和δ15N來進(jìn)行有機(jī)質(zhì)來源的判斷。已有研究顯示：陸源有機(jī)質(zhì)δ13C為-28‰～-26‰，δ15N平均為2.7‰；海源有機(jī)質(zhì)δ13C為-22‰～-19‰，δ15N平均為6.5‰；藻類δ13C平均為-18‰，δ15N平均為5.1‰[16,25,36-39]。與本試驗中3種池塘的δ13C和δ15N對比發(fā)現(xiàn)，池塘中沉降顆粒有機(jī)質(zhì)主要來源于海洋藻類。

仿刺參夏眠期3種池塘碳氮比的最大值均大于9，說明有一定量的陸源有機(jī)質(zhì)進(jìn)入池塘，這個現(xiàn)象在δ13C結(jié)果中有同樣的表現(xiàn)。有研究顯示，水溫每升高1 ℃，浮游植物δ13C會增加0.2‰～0.5‰[40-41]。根據(jù)本試驗中的水溫和δ13C可以得知，沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的δ13C增加量要低于實際增長量。又因為陸源有機(jī)質(zhì)δ13C偏負(fù)，所以可以推斷有機(jī)質(zhì)中混有一定量的陸源有機(jī)質(zhì)，進(jìn)而減緩了δ13C的增加速率。綜上所述，可以推斷養(yǎng)殖池塘內(nèi)的有機(jī)質(zhì)主要來源于海洋藻類，但隨著降雨量的增多，地表徑流量增大，使得池塘內(nèi)有機(jī)質(zhì)中混有的陸源有機(jī)質(zhì)增多。

3.2 外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)率分析

試驗期間3種池塘外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)率均呈下降的趨勢。這是由于水溫升高導(dǎo)致池塘內(nèi)浮游植物和底棲藻類生物量快速增加，在高溫期達(dá)到周年最大值[42-43]。3種池塘的浮游生物量的大幅度升高也證明了這一點。然而，水溫升高又會導(dǎo)致池塘附近海域海水中浮游植物固碳量減少[1]，因此貢獻(xiàn)率呈下降趨勢，這與尹佳等[44]在青堆子灣的觀測結(jié)果一致。

總體來看，養(yǎng)水機(jī)池塘在仿刺參生長期和夏眠期的貢獻(xiàn)率都是最低的，說明養(yǎng)水機(jī)池塘對于換水補(bǔ)充養(yǎng)殖生物餌料的依賴程度相對較低。假設(shè)1次換水進(jìn)入3種池塘中的外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的量相同，那么養(yǎng)水機(jī)池塘和微孔曝氣池塘總沉降顆粒有機(jī)質(zhì)的平均量分別比自然納潮池塘多 4.28%和3.07%。仿刺參養(yǎng)殖池塘中的顆粒有機(jī)質(zhì)含量與池塘中浮游植物生物量正相關(guān)[4,45]。因此，養(yǎng)水機(jī)池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)要快于其他2種池塘，有利于浮游植物的生長和繁殖。影響浮游植物生長的因素重要性由大到小為營養(yǎng)鹽、溫度和光照[46]。在仿刺參的生長期，養(yǎng)殖池塘水體未出現(xiàn)明顯的水體分層，不會阻礙營養(yǎng)鹽向上層水體輸送。3種池塘的溫度、營養(yǎng)鹽含量以及浮游生物量差異不顯著(P>0.05)，因此在仿刺參生長期3種池塘貢獻(xiàn)率差異也不顯著(P>0.05)。

在仿刺參生長期，養(yǎng)水機(jī)池塘和微孔曝氣池塘的平均浮游植物生物量和底泥有機(jī)質(zhì)含量比自然納潮池塘分別高27.79%和43.37%、7.79%和14.42%[13]，并且在仿刺參生長期的3種養(yǎng)殖池塘中，只有養(yǎng)水機(jī)池塘的氮和磷全為正通量[15]，說明養(yǎng)水機(jī)產(chǎn)生的水體擾動加快了池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)速率。但從3種池塘的貢獻(xiàn)率之差來看，并沒有浮游植物生物量之差大，這可能跟池塘內(nèi)擾動造成浮游植物群落結(jié)構(gòu)改變有關(guān)[47]。對于養(yǎng)殖池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)，微生物的作用不容忽視。由3種池塘對比試驗發(fā)現(xiàn)[48]，養(yǎng)水機(jī)池塘環(huán)境中春季菌群α多樣性要高于其他2種池塘，說明養(yǎng)水機(jī)池塘在維持養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和降低養(yǎng)殖生物發(fā)病方面要好于其他2種池塘[49]，這對于早春時節(jié)免疫力處于低谷期的仿刺參來說十分關(guān)鍵[50]。因此，養(yǎng)水機(jī)在仿刺參生長期不僅可以加快物質(zhì)循環(huán)速率提供更多的有機(jī)質(zhì)，而且還可以為仿刺參的生長提供更穩(wěn)定的生長環(huán)境。

仿刺參夏眠期養(yǎng)殖池塘水體易出現(xiàn)水體分層現(xiàn)象，導(dǎo)致水體的流動性和溶解氧含量發(fā)生改變，造成養(yǎng)殖池塘內(nèi)藻類繁殖速率減慢。有研究表明，水體溶解氧含量高和水流擾動會對硅藻生長繁殖有明顯促進(jìn)作用[51-52]。養(yǎng)水機(jī)和微孔曝氣設(shè)備雖然工作原理不同，但都能夠增加底層水體溶解氧含量，對水體去分層有一定效果[11,53]。然而微孔曝氣設(shè)備在實際使用中，開機(jī)使用時間相對較短，對于水體分層去除效果不理想。因此養(yǎng)水機(jī)池塘的外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率與微孔曝氣池塘的差異顯著(P<0.05)。自然納潮池塘無法自行消除水體分層和提高水體溶解氧含量，所以在仿刺參夏眠期自然納潮池塘的貢獻(xiàn)率與養(yǎng)水機(jī)池塘的差異顯著(P<0.05)。

夏眠期大規(guī)格仿刺參會停止攝食，此時池塘底泥中有機(jī)質(zhì)達(dá)到全年最大量[4]。有機(jī)質(zhì)大量分解會快速降低池塘底層溶解氧含量，有機(jī)質(zhì)在缺氧的情況下分解會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)危及養(yǎng)殖生物。對應(yīng)的解決措施有：一方面，通過加快營養(yǎng)鹽釋放，增加浮游植物量來提高水體的溶解氧含量；另一方面，通過換水改善水質(zhì)環(huán)境。對不投餌的仿刺參單養(yǎng)池塘進(jìn)行換水時，會將64.7%以上的氮和磷排出池塘，而換進(jìn)來的又有35.9%的氮和74.2%的磷積累在養(yǎng)殖池塘底部[4,54]。因此養(yǎng)殖池塘內(nèi)物質(zhì)循環(huán)速率高，有助于在高溫期池塘換水頻率提高時排出更多的氮和磷，進(jìn)而減少池底有機(jī)質(zhì)積累提高水質(zhì)環(huán)境。本試驗結(jié)果顯示，養(yǎng)水機(jī)池塘和微孔曝氣池塘沉降顆粒的碳氮比低于自然納潮池塘，說明這2種池塘的沉降顆粒中含有較低量的不穩(wěn)定有機(jī)質(zhì)[52]，在其沉降過程中有機(jī)質(zhì)的分解速率比自然納潮池塘快。此外，有研究發(fā)現(xiàn)[13]，在仿刺參休眠期養(yǎng)水機(jī)池塘底泥中有機(jī)質(zhì)含量最低，間接證明了養(yǎng)水機(jī)池塘的物質(zhì)循環(huán)速率最快。本試驗結(jié)果顯示，3種池塘的營養(yǎng)鹽含量差異不顯著(P>0.05)，但養(yǎng)水機(jī)池塘的浮游植物量顯著高于其他2種池塘。說明養(yǎng)水機(jī)池塘物質(zhì)循環(huán)一部分被浮游植物所利用，一部分隨換水排出池塘；而微孔曝氣池塘釋放出的營養(yǎng)鹽更多的是隨換水排出池塘。這可能是因為微孔曝氣設(shè)備開啟時，其對浮游植物的繁殖產(chǎn)生了一定的抑制[55]，進(jìn)而減少了浮游植物對營養(yǎng)鹽的利用。

4 結(jié) 論

(1)仿刺參養(yǎng)殖池塘3—9月期間的沉降顆粒有機(jī)質(zhì)主要是源于海洋藻類；但陸源有機(jī)質(zhì)向仿刺參養(yǎng)殖池塘內(nèi)的輸入量也在逐漸增加。

(2)在不投餌料的仿刺參養(yǎng)殖池塘中，換水是仿刺參餌料來源的途徑，但仿刺參養(yǎng)殖池塘的不同的管理方式會對餌料來源占比產(chǎn)生一定的影響。本試驗結(jié)果顯示，在仿刺參夏眠期間，3種不同管理方式間存在顯著差異。

(3)由仿刺參養(yǎng)殖池塘的外源性沉降顆粒有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)率的結(jié)果可知，養(yǎng)水機(jī)池塘和微孔曝氣池塘內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)速率快于自然納潮池塘。相對而言，在仿刺參的生長期和夏眠期內(nèi)，養(yǎng)水機(jī)池塘的物質(zhì)循環(huán)速率最高，可以降低由大量有機(jī)質(zhì)在養(yǎng)殖池塘底部淤積而導(dǎo)致的仿刺參養(yǎng)殖池塘環(huán)境快速惡化的風(fēng)險。