《池塘养鱼学》第三章-池塘养殖环境-教学课件

第三章池塘养殖环境养殖池塘是一个半开放性的人工生态系统，池塘环境条件作为这个系统中重要的因子，通过直接和间接的途径从不同方面影响着养殖对象的生存和生长。通常，对池塘环境条件的调控贯穿于整个养殖生产的始终。池塘环境条件分为生物环境条件和非生物环境条件两类，每一类都包含了多项环境因子。这些环境因子相互联系，相互作用，与养殖对象构成一个相关整体。第一节池塘的非生物环境内容提要一、池水的物理性质（一）水温（二）透明度（三）池水的运动（四）光照二、池水的化学性质（一）溶解气体（二）溶解盐类（三）有机物质（四）pH一、池水的物理性质（1）随气温变化而变化。池塘中水温与太阳辐射有关。一般白天平均水温低于平均气温，而夜间高于气温。（2）昼夜变化。晴好天气在下午2:00到3:00最高，在凌晨5:00到6:00太阳出来前最低。（3）季节变化。夏季表层水温高，底层水温低，出现正分层期。秋季表层水温低，上下水层能自动流转。冬季，表层水会结冰，密度小，低于4℃水留在上层，出现“逆分层”。春季表层水温回升，密度增大，至4℃时密度最大，若底层水温低于4℃，上下水对流，直到整个水体达到4℃，称为全同温流转期。（一）水温1.水温变化规律2.水温对鱼类的影响（1）水温直接影响鱼类新陈代谢强度，从而影响鱼类生长、摄食、繁殖等。鱼类有其最适生长温度范围，在此范围内，随水温升高，代谢增强，在此范围之外，随温度升高或下降，生长受阻。（2）不同鱼类对水温有不同的适应能力。亚热带和热带种类在水温低于26℃或28℃时不能获得最佳生长，且水温低于10℃或15℃时会被冻死。温水性鱼类在20-28℃内生长最佳，且在接近0℃时也能生存。冷水性鱼类低于20℃时生长良好，超过25℃可能会死亡。细鳞鲑家鱼热带鱼(3)水温对鱼类摄食有影响。鱼类摄食和水温密切相关，如当水温由21℃降低到17℃时草鱼摄食强度减少10%，鲢减少24%，水温降到12℃时，摄食强度降低50%以上，饲料消化速度相应下降。（4）水温对繁殖的影响。水温升高，可能导致冷水性鱼类分布范围缩小，性成熟年龄提前，减少怀卵量和排卵量，降低幼鱼成活率，最终造成渔获量减少。对暖水性，温水性以及广温性鱼类而言，水温升高也有可能对它们的生长，繁殖有不同程度的负面影响。（5）水温对水体溶氧的影响。水温影响水体溶氧状况间接影响鱼类生长。水温升高，池塘溶氧量降低同时，随着水温的升高，鱼类代谢加强，呼吸加快，耗氧增加，同时其他耗氧因子作用也增强。（二）透明度肥水鱼池透明度一般在20-30cm之间，有利于滤食性鱼类及鱼苗生长。透明度小于20cm，表示池水过肥浮游生物量太多，不利于养殖。若透明度大于50cm，池水清澈，对藻食性鱼类（如鲢，鳙等）不利。透明度是指用透明度盘（萨氏盘）沉入池水中，到恰好看不见的深度。透明度的高低主要取决于水中悬浮物特别是浮游生物的多少，因此，透明度可较为量化的表示浮游生物的丰欠和水质的肥度。（三）池水运动形式：主要有水流，波浪和涡动混合三类。原因：风，密度差，水的注入和流出及人为因素（开增氧机）引起池水运动。作用：促进水中溶解氧，温度传递，改善水质状况，有利于物质循环，促进浮游生物的生长繁殖，提高了池塘生产力。（四）光照光照时间的长短与鱼类性腺发育和成熟有关。光照视觉器官刺激脑垂体中枢神经分泌活动促进性腺发育延长光照缩短光照刺激秋冬季产卵鱼春季产卵鱼南方鲇稚鱼摄食强度It与光照度的关系（谢从新，2002）太阳辐射强度对鱼类摄食强度也有直接的影响，如下图所示，南方鲇稚鱼摄食强度在光强1000Ix时最小，随着光强逐渐减弱，摄食强度逐渐增大，在光强为1Ix时最大，光线继续减弱，摄食强度有所下降。南方鲇在较强和较弱光照下均不能较好摄食，其最佳摄食光照度为1Ix。二、池水的化学性质（一）溶解气体溶解氧1.溶解氧的来源（1）池中水生植物光合作用约占90%；（2）大气扩散约7%；（3）其余由人工增氧或地表径流带入。2.溶解氧的消耗（1）池中水生生物呼吸和池中有机物分解消耗占大部分；（2）养殖对象消耗约占5%-10%；（3）向大气中遗失一部分。海水池塘溶氧来源光合作用占90%以上，大气扩散溶入低于10%。在海水池塘的溶氧支出中，水呼吸约占62.5%，鱼、虾呼吸耗氧约占18.2%，底泥中呼吸耗氧约占19.3%。3.溶解氧的变化规律（1）水平变化：下风向池水中浮游生物和有机物比上风处多，白天下风处浮游植物产氧量和从空气中溶入的氧都比上风处多，风力越大，差别越大。夜间溶氧水平与白天相反。（2）垂直变化：在池塘上部光照强度较大，光合作用强，溶氧多呈现过饱和；而下层水因辐照强度减弱，热阻力导致上下水层不对流，光合作用减弱和耗氧量增加导致池水溶氧低。（3）昼夜变化：白天浮游植物光合作用强，溶氧高，中午过饱和，夜间光合作用停止各种生物呼吸耗氧使池水溶氧下降，至黎明前降至最低。此时最容易出现浮头。4.溶解氧对鱼类的影响（1）不同鱼类对溶氧有不同的需求量。一般冷水性，生活于流水中的鱼需氧量高，如鲑鳟鱼类。温水性生活于静水中的和生活于水底的鱼类需氧量底，如四大家鱼和鲤、鲫等。（2）溶氧对鱼生长状况有影响。高溶氧量有效降低养殖水体的亚硝酸盐、氨氮、COD等有害物质，促进鱼的生长。越冬鱼塘溶氧量与罗非鱼成活率显著相关，在其他条件不变时，一定范围内随溶氧量增加而增加。据施正锋等（1995）的资料，在不同溶氧环境条件下，水温25℃左右时，鲢、鳙由饱食到排空所需的时间与溶氧量呈线性相关，食物通过消化道所需时间随溶氧量的升高而减少。5.溶解氧对池塘环境的影响池水溶氧量对水中物质循环有直接的影响。池塘底部有机质沉积较多，分解时对氧的需求大，往往处于缺氧状态。此时，若及时补充溶氧量，能促进有机质分解，消除或减少有机酸等有害物质加速池塘物质循环，为池鱼生长创造良好的条件。二氧化碳（1）来源：水生动植物呼吸作用、有机质的分解、大气中二氧化碳的溶入及地表径流带入。（2）消耗：主要是光合作用。（3）对光合作用的影响：缺少二氧化碳会限制水生植物光合作用。（4）对鱼类的影响：高浓度二氧化碳对鱼类会产生麻痹和毒害作用。对鲢、鳙幼鱼实验（陈宁生等，1955）表明，即使溶氧充足，当游离二氧化碳达80mg/L时，鱼类会呼吸困难，达100mg/L时发生昏迷或仰卧，超过200mg/L时立即死亡。氨（1）氨的来源：主要由含氮有机物（残饵，水生生物排泄物和过量肥料）在溶氧不足时分解产生；或是被反硝化细菌还原而生成。（2）存在形式和性质：有两种存在形式，一种是无毒性的离子态氨氮（NH-N）,又称为铵离子；一种是有毒性的非离子态的氨氮（NH3-N）,又称为氨或分子态氨。二者浓度与水体PH、水温有关，水温和PH越高，有毒性分子态氨浓度越高，毒性越强。+4分子态氨对鳙鱼种48小时半致死浓度为1.4mg/L，鲢24小时半致死浓度为0.46mg/L。对鲢鱼苗生长有显著抑制作用，最低浓度在0.05-0.16mg/L。池塘中分子态氨浓度一般较低，鱼类及其他水生生物排出的氨很快被稀释。但在高密度养殖的情况下，如果换水不良，尤其底层水缺氧严重，分子态氨可能超过安全浓度，养殖生产中必须加以注意。硫化氢（1）来源及消耗:在池塘中硫化氢主要是有机硫化物及无机硫酸盐在缺氧情况下，受细菌作用产生。底泥，浮游生物及其他有机物腐败分解也能产生硫化氢。（2）对鱼类的影响及危害：硫化氢是具有剧毒的可溶性气体。硫化氢浓度升高，鱼生长速度降低，免疫能力减弱，严重时会损坏鱼中枢神经，造成中毒死亡。硫化氢的产生在很大程度上受水的pH所制约。当pH为9时，约有90%的硫化氢呈氢硫离子状态，硫化氢比例小，毒性小。pH为7时，氢硫离子和硫化氢各占一半；当pH降至5时，则有99%呈硫化氢状态，毒性大。美国环保局规定：海水和淡水鱼及其他水生生物未离解硫化氢安全浓度0.002mg/L。（二）溶解盐类盐度盐度也叫矿化度，指水中溶解盐类的总量，通常也用钠、钾、钙、镁和碳酸氢根、碳酸根、硫酸根和氯8种主要离子总量表示，淡水盐度小于0.5，大于0.5的称为半咸水或盐水水体。碳酸盐类、碱度、硬度和钙、镁淡水中碳酸盐类包括碳酸氢盐和碳酸盐，以碳酸氢盐为主。碱度是水中所含的能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受H+的物质的总量。钙离子、镁离子和其他二价以上金属离子（如铁、离子、铝离子、锰离子等）称为硬度。一般淡水硬度主要由钙离子、镁离子含量决定。总硬度（HT）=Hca+HMg。强碱：如氢氧化钠、氢氧化钾等；弱碱：如氢、有机胺等；强碱弱酸盐：如各种碳酸盐、硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物等。天然水体中钙离子、镁离子与水生生物生命活动密切相关。钙是动物骨骼、介壳和细胞壁的组成元素之一。它对蛋白质合成代谢、碳水化合物转化、氮及磷元素吸收转化以及细胞穿透性均有重要作用。缺钙会引起动植物发育不良，特别会限制藻类繁殖，钙是水体初级生产力不可或缺的因子。养殖水体中有足够钙镁离子可促进有机物絮凝沉淀；促进固氮和其他微生物活动，加速有机物质矿化作用，加快植物无机营养物质循环和再生；稳定水质和底质酸度。足够的钙镁离子可以抑制一些重金属毒性。钙镁离子是养殖水体的水质及水底的改良剂。无机氮化合物水中的无机氮化合物包括氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮。主要来源于死亡生物体及鱼类排泄物等，以硝酸盐铵盐的形式存在，均可被水生植物所利用，是浮游植物所需要的营养盐类。磷酸盐和硅酸盐磷酸盐和硅酸盐是浮游生物和水生生物的重要营养盐类，其含量直接影响浮游植物和其他水生植物的生长和繁殖。磷酸盐主要由水生生物的尸体、排泄物等分解产生。铁化合物铁是动植物不可缺少微量元素，是叶绿素、血红素的组成部分，也是某些酶的重要成分，在生物氧化还原过程中起重要作用。池塘底部沉积物中铁可以固定泥中硫化氢，阻止向水体扩散。增施有机肥可以增加有效铁。铁含量低于0.5nmol/L，浮游植物生长受限制。硫酸盐硫是浮游植物必需营养元素之一，浮游植物通过吸收水中的硫酸根即可满足自己对硫的全部需要。高浓度的硫酸盐一般对鱼类无直接危害，但过多的硫酸盐加上同时富含有机质的水中，于缺氧环境下易受硫酸盐还原菌作用产生有毒的硫化氢。氯化物海水中溶解最多的盐类是氯化物，主要是氯化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钾等。淡水中含盐量低，因此氯化物含量低。池塘中有机质来自于饲料、肥料及池塘中死亡的有机体和生物排泄物。有机质一般以生物有机质、溶解有机质、胶体有机质和聚合有机质等四种相互关联的基本形式存在。水体中不同存在形式的有机质间，随温度、pH等物理化学条件的变化以及生物活动的影响而相互转化。（三）有机物质生物体（遗体、残骸）生物分泌物和排泄物分解作用溶解有机质(蛋白质、碳水化合物、类脂化合物、木质素和甘宁)有机质相互作用(化学和物理)有机质与黏土矿物质作用生物有机质胶体有机质聚合有机质水体中有机质演变关系图（蔡进功等，2005）生物有机质的一部分具有较稳定的结构易于保存，另一部分任可分解成蛋白质和碳水化合物等溶解有机质。溶解有机质和胶体有机质占有较大数量，与有机质、黏土矿物和无机元素等聚合。胶体有机质具有较强的动力学活性和较大的比表面积，可与其他类型的有机质相互作用，形成聚合有机质。聚合有机质具有很好的稳定性，并且具有一定的携带有机质沉降的能力，因而对有机质的保存和沉淀具有重要意义。溶解和非溶解有机质可通过絮凝作用形成较大颗粒，细菌在上面繁殖，为浮游动物、鱼苗和滤食性鱼类提供饵料。但有机质过多分解会消耗大量氧气，造成水质恶化。（四）pHpH值表示水体中氢离子浓度，也叫酸碱度。一般鱼虾池pH在6.5-9.0之间。自然环境和池水中水生生物活动能影响pH变化。如酸雨，污水等，最主要的的是池塘水生生物的呼吸作用对pH值的影响。事实上，池塘水体有一定的缓冲能力，可以在一定范围内调节pH，以利于生物的生存。一般来讲，淡水缓冲能力比海水的弱，如果缓冲能力太弱，pH降至5以下时，池塘水质强酸性，就会危害鱼虾正常生活。高产鱼塘pH呈中性偏向碱性，但较高pH容易导致铵离子解离形成分子氨，从而毒害水生生物。第二节池塘的生物环境池塘中水生生物主要有浮游生物、底栖生物、高等水生植物、附生藻类、微生物等，它们充当着生态系统中的生产者、消费者和分解者，同时也在池塘生态系统的物质和能量循环中发挥不同的作用。内容提要一、浮游生物（一）浮游植物（二）浮游动物二、底栖动物三、高等水生植物四、附生藻类五、微生物一、浮游生物浮游植物指在水中浮游生活的微小植物，通常指的就是浮游藻类。淡水浮游植物包括：蓝藻隐藻甲藻金藻黄藻硅藻裸藻绿藻（一）浮游植物1.常常构成养殖鱼类的饵料基础

2.在水体自净过程中起到重要作用

3.藻类自身分泌的有机质，及其死亡解体产生的大量有机碎屑又丰富了食物网，促进了鱼池物质和能量的良性循环

4.浮游植物的大量繁殖是决定水质的主要原因

浮游植物在水体中的作用：浮游植物的生长在不同时间不同池塘水体存在日变化的分配规律：共同的规律是表层生产量在全天的分布呈双峰曲线，其他各水层是单峰曲线。S2表层生产量比30cm水层的低，4#池则表层生产量始终最高。25～30cm以上水层日生产量较高，其他各水层随深度增大而依次降低。冬季以能运动小型藻为主；春季常出现硅藻高峰期；夏初绿藻占优势，高温季节蓝藻为优势种；秋季蓝藻大量死亡，硅藻数量上升。浮游植物季节变化：褐、褐绿:金藻、硅藻、隐藻、甲藻蓝绿、灰绿：蓝藻、绿藻、裸藻较好水：红褐、绿褐、墨绿色劣水：蓝绿、深绿、灰绿、黄绿、泥黄色水华：浮游植物大量繁殖使水色变浓，甚至出现藻团、浮膜的现象。有利:某些藻类形成的水华为鱼类提供易被消化吸收的饵料生物。不利：当天气变化，藻类缺氧大量死亡，水质恶化，影响摄食，可引起浮头等。若某些不易被利用的藻类形成水花危害也大，如蓝藻，红水。水华的两面性肥—水色浓，即决定于浮游植物量，也与水层薄厚有关。

活—水色和透明度有变化，例“早青晚绿”等。有研究认为典型的活水是膝口藻水华。

嫩—水肥而不老，老的转变有两种特征：水色发黄或发褐色；水色发白。

爽—水质清爽，透明度大于25cm。如果悬浮质粒过多影响鱼类摄食，易消化浮游生物量过大也不是好的标志。

池塘好水：肥、活、嫩、爽浮游动物是一类经常在水中浮游，本身不制造有机物的异养型无脊椎动物和脊索动物幼体的总称。以种类繁多、数量极大、分布又广的桡足类最为突出。（二）浮游动物桡足类枝角类

1.浮游动物季节变化取决于浮游植物和细菌的数量、温度及其他浮游动物摄食强度的季节变化。一般都有放养早期春季生物量峰值和盛夏至初秋生物量高峰。

2.浮游动物种类的季节变动总趋势为冬季最低，春季开始上扬，夏季最高，秋季开始下降；浮游动物种类在其生物量峰值时多是低谷，而生物量下降时种类数又上升。

3.池水盐度及养鱼情况会对浮游动物的生物量产生影响。同时，盐度对浮游动物分布有很大影响。

影响浮游动物生物量的因素：

1.浮游动物是鱼类和其他经济动物的重要饵料，对渔业发展有重要意义。2.浮游动物在水产养殖水体生物监测中的应用前景广阔。浮游动物的意义及作用：二、底栖动物底栖动物是生活在水体底部的肉眼可见的动物群落。主要有水栖寡毛类、软体动物和水生昆虫。各类鱼池中，摇蚊幼虫和水丝蚓是底栖动物重要组成部分，昆虫幼虫占底栖动物生物量的一半以上。多数底栖动物是青鱼、鲤的饵料，是较佳食料资源。据测定，寡毛类和昆虫对鱼类的转化效率为32%。底栖动物有区域性强、迁移能力弱等特点。以浮游生物、底栖藻类和有机碎屑等为食，本身又被经济水产动物所食，与渔业产量相关。鱼池中青鱼、鲤达到一定数量，则会对底栖动物产生抑制作用，一般认为，池塘中底栖动物对鱼产量的贡献有限。三、高等水生植物高等水生植物主要包括水生维管束植物和高等藻类。其中水生维管束植物具有发达的组织，个体比较高大，通常具有挺水、漂浮、浮叶和沉水等4种生活类型。在养鱼池塘特别是鱼苗池中，一般不让高等水生植物繁殖。因为它们吸收水中大量的营养物质，遮蔽阳光或妨碍通风，影响主要天然食物—浮游生物的繁殖，也影响池塘温度和溶氧状况。

而在鱼虾蟹共养的池塘中，高等水生植物可以在光合作用的过程中放出大量的氧，以及吸收水中有害氨态氮、二氧化碳和饲料残渣及一些有机分解物，稳定PH，增加水体透明度、为虾蟹的生长营造良好生态环境。四、附生藻类附生藻类又称周丛藻类、着生藻类。有较高的适应性，可附着在水域任何物体的表面上。在池塘中附生藻类主要附生在底泥上，代谢活动相比浮游植物而言，更为强盛。附生藻类也是池塘中天然饵料的组成部分。五、微生物水中微生物包括细菌、病毒、真菌。细菌是池塘微生物的主要类群。细菌病毒真菌1.分解池底腐败沉积物、污泥及水中过剩饵料。2.池中有机碎屑表面细菌及细菌自身成群聚体，成为养殖对象的饵料基础。3.有益微生物能促进水体中生态的平衡，并对水体的pH有缓冲作用。细菌和真菌在水体中的主要作用：细菌生长受池塘理化状态及水体营养状况影响：缺氧条件下，细菌进行无氧分解，产生有害物质。发挥细菌作用，池水要有充足的氧，尤其池塘底部。温度升高可促进细菌生长。池水中添加磷可明显促进细菌生长及其对碳、氮素的吸收，添加氮可明显增强细菌对有机氮的矿化作用。

池塘中的氮循环主要通过氨化菌的氨化作用、亚硝化菌的亚硝化作用、硝化菌的硝化作用和反硝化菌的反硝化作用来完成。池塘硝化类细菌对水质有一定的调控作用，但相互之间依赖性不强，各自相对独立的发挥作用。微生物也会对水产动物造成危害：如草鱼细菌性烂鳃病，在水质量好的条件下不会发生，但在缺氧、分子氨浓度或亚硝酸盐较高时，烂鳃病致病菌侵入鳃部而发病。第三节池塘环境调控内容提要一、池塘水质调控（一）池塘施肥（二）池塘机械增氧（三）池塘水体交换（四）施用微生态制剂二、池塘底质调控（一）池塘底质及对环境影响（二）池塘底质改良方法一、池塘水质调控（一）池塘施肥施肥增加池中各种营养物质量，促进饵料生物的繁殖，从而满足鱼类营养需要；有机肥一部分可形成碎屑附着细菌直接被摄食。同时，施肥后浮游植物量增加促进水质改善。因此，施肥的主要作用是提高或维持水体浮游植物量，最终起到供饵、供氧、降低氨氮的作用。简单的有机化合物+溶于水的无机盐细菌浮游植物浮游动物底栖动物鱼类动植物尸体+塘泥中的分解细菌光合作用-------------------------------------------------------------------------------------------------------------池塘中生物体间物质循环及相互关系、虚线表示生物尸体及排泄物（雷慧僧，1981）1.施用有机肥有机肥的3条能流途径：饵料动物作为食物有机肥浮游植物鱼类腐屑和细菌营养盐底生藻类有机质腐屑+细菌浮游动物或鱼类这一腐质链是有机质的主要作用途径。有机肥肥效与溶氧有关，水中溶氧丰富时有机质进行好气分解，效果好，一般在晴天上午施。肥效与水温有关，水温较高时，细菌分解快，肥效快。有机肥可做基肥，也可做追肥。一般有机肥4-5天有明显肥效，施用时都需提前。绿肥、粪肥一般只在冬季做基肥每亩300-500kg；作追肥，每亩50-100kg；原则“勤施，少施”。有机肥的负面影响：1）高温季节施用有机肥易导致水体有机负荷大，消耗大量氧气，造成水质败坏，要注意用量。2）鱼类快速生长高温季节，由于大量投饲，水中有机质含量已经很高，故防止缺氧，一般只施无机肥，不施耗氧大的有机肥。2.施用无机肥1）无机肥作用过程和原理与有机肥不同，不必经过细菌分解而直接为浮游植物吸收利用。2）施用无机肥后，细菌数量无明显变化，浮游植物迅速繁殖，使池水变成绿色。3）施用无机肥后藻类大量繁殖，可明显改善池塘溶氧状态，加速池塘物质循环。方法：1）我国目前一般都用做追肥，常用的是氮肥和磷肥。选择25-30℃水温晴天上午施肥。2）避免在大暴雨后和拉网后施肥。此时光合作用弱，氮、鳞等肥吸收利用差。3）施用固态肥要兑水后均匀泼洒。4）施用量不宜过高，但次数要多，一般1-2周施肥一次。5）在生产实践中，池塘中往往氮肥过高，一般通过使用磷肥促进藻类生长。（二）池塘机械增氧白天光照形成池水上层溶氧高于下层的状况。因此有必要在白天适当使用增氧机，使上下水层对流。增氧机还具有曝气搅水功能，合理使用能降低氨氮、亚硝酸盐等有害物质。增氧机分为叶轮式、水车式、射流自吸式等多种形式，其中，叶轮式最常见。水车式叶轮式叶轮式喷水式增氧机使用方法（1）增氧机一般在天气晴朗的高温季节使用，中午开机1-2小时，打破温跃层，还清“氧债”。（2）增氧机使用要结合池塘放养密度、生长季节、池塘水质条件、天气变化及增氧机的工作原理、性能、负荷等因素来确定开机和运行时间。黎明前开机，增加恢复水中溶氧量；上午9-10时开机促进池水交换；下午3-5时开机，直接补充氧气。夏季肥水塘最好下半夜1-2时也开机到第二天7-8时。晴天时午后开机，阴天时次日清晨开机阴雨连绵时半夜开机，下暴雨时上半夜开机。久晴无雨，大量投饲时造成“氧债”要早开，多开。（三）池塘水体交换定期加注新水可以给水体带进氧气、营养元素等物质。能冲淡水体有机质浓度和毒气体，消除减弱老水危害，促进浮游生物繁殖，使池塘水环境适合鱼虾等健康生长。注水时间一般6-9月7-10天一次，早春和晚秋15天一次，每次20-30cm。高温