文 | 卿羽飞

编辑 | 卿羽飞

前言

近年来，随着水产养殖业的不断发展，集约化、高密度养殖在带来丰厚经济效益的同时，也带来许多环境问题。

甚至，大量的排泄物、饲料残饵极易在微生物作用下，分解出对水生生物有害的氨和硝酸盐等，导致水体富营养化与恶化，这严重破坏了养殖水生态环境，导致养殖动物免疫力下降、病害频发、产品质量降低。

因此，控制水体污染，维护水体生态平衡，实现水体的良性循环已势在必行，寻找一种高效环保的水产养殖用水处理技术，对我国水产养殖业持续、健康发展具有重要意义。

而人工生物浮床技术，是环境工程领域中的一项水环境修复和控制技术。

生物浮床技术是一种比较新的水体原位修复和控制技术，它会利用植物生长过程中对营养物质的吸收特点，结合水上栽培技术和生态工程措施，通过浮床植物根系对养殖水体中营养物的吸附、吸收与转换。

并以植物产品的形式将过剩的营养物质移出水体，起到改良水质、提高生物多样性、美化景观、保护水环境生态的目的。

因此，我们利用人工生物浮床技术，分析比较了不同种植面积的空心菜对池塘水体的修复效果、对泥鳅生长的影响以及养殖池塘藻类群落结构的变化。

一、材料与方法

浮床植物选用空心菜，预先培育，等幼苗长到5cm左右再引种到浮床。

试验用大鳞副泥鳅由养殖场自繁自育，平均规格为2.０８±0.５２ｇ／尾，养殖密度为４万尾／667ｍ２。

试验用浮动草床采用泡沫板（保温板）制作，规格为120ｃｍ×100ｃｍ×10ｃｍ。用直径15ｃｍ的钻孔器在泡沫板上钻取深度为8ｃｍ的圆孔，取出内容物，再在底部钻取直径1cm的小孔６～９个，以便植物根系扎入水中。

每张泡沫板上可均匀制作９个上述大圆孔。每个大圆孔内可种植空心菜苗１棵。泡沫浮床横面及纵切面示意图（见下图）。

1.1 试验设计

试验所选池塘面积为1200ｍ２，平均水深0.8ｍ，试验设对照组１个，处理组３个，浮床面积分别占池塘面积的５％、１０％、１５％，每组设置３重复。

试验开始前，我们先将预先培养好的空心菜苗（株高５ｃｍ左右）放入浮床的大圆孔内扶正，填满营养土，浮床入池时将每个大圆孔浇满水，以便让其自然生长。

为了便于管理，每个试验组的浮床用网绳固定，在池塘中整齐排列。

试验开始后每隔１月测试１次水质和浮游植物指标，试验持续４个月。

水样采集方法为“五点法”，即在对照组池塘中央和４个拐角处各设１个采样点，在处理组浮床区和敞水区的中央和４个拐角处各设一个采样点。

水质检测项目有：水温、溶氧（ＤＯ）、ｐＨ、透明度（ＳＤ）、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）、化学耗氧量（ＣＯＤ）、氨氮（ＮＨ４＋）等。

其中水温、溶氧、ｐＨ由智能水质分析仪器（ＹＳＩ）测量；透明度采用黑白透明度盘测定；总氮、总磷、ＣＯＤ、氨氮、亚硝酸盐采用国标法测量。

浮游植物水样（１Ｌ）现场用15ｍＬ鲁哥氏液固定，固定后带回实验室内，在沉降器内重力沉淀48ｈ，弃去上清液，浓缩液收缩定容到50ｍｌ，加数滴福尔马林保存。

定量计数在10×40倍显微镜视野下采用迅数Ｒ100软件进行，每个样本计数２次，每次计数在200个视野。

而在数理统计分析中，我们应用了SPSS111.5软件进行了方差分析(ANOVA)和Pearson系数的相关性检验，采用Excel 2007软件绘图｡

各指标的去除率R按下列公式计算：R=(Ci-Ce)/Ci×100%｡

式中：Ci为对照组池塘中各指标浓度mg/L,Ce为处理组池塘中各指标浓度mg/L｡

二、结果与分析

整个试验过程中池塘水质化验结果（见表１）。

从表１可以看出，随着饵料的投喂和浮游生物的增殖，各个池塘透明度呈下降的趋势，对照组在８月份降低到17.4ｃｍ，试验组的透明度显著高于对照组（ｐ＜0.05），并且随着浮床面积的增大透明度降低幅度减小。

ＴＮ、ＴＰ、ＣＯＤ、ＮＨ＋４－Ｎ、ＮＯ－２－Ｎ等５个化学指标，对照组除ＮＯ－２－Ｎ外，其他指标均随着养殖时间的延长浓度逐渐增大。

而试验组各个指标的浓度则随着时间的延长逐渐降低，并且浮床面积越大，降低的幅度越大。

各个试验组主要指标去除率（见下图）。

从图中可见，各主要指标的去除率，除ＣＯＤ外，均随着生态浮床面积增大而增加。

其中试验３组的平均去除率均高于试验１组和试验２组，三者之间存在显著性差异（ｐ＜0.05）

2.1 浮动草床对养殖池塘中浮游植物的影响

在试验期间，从各养殖塘采集样本中，共镜检到浮游藻类８门102属170种（见表２）。

种类组成最多的是绿藻门46属89种，占种类总数的52.3％，其次是硅藻门和蓝藻门，分别是17属24种和16属22种，占种数总数的１４．１％和１２．９％。

再依次是裸藻门７属１４种，金藻门４属６种，黄藻门５属５种，隐藻门３属５种。

从表２中可见，在试验初期，浮床组与对照组浮游植物种类组成基本一致，种类较单一，只观察到绿藻门、蓝藻门、硅藻门、裸藻门、甲藻门和隐藻门的物种。

随着投饵量的增加，水体环境的改变，２组均呈现种类增多的趋势。

其种类组成也出现较大差异，到养殖中期，试验组浮游植物的种类明显高于对照组，且随着浮床面积的增多，浮游植物种类也有增多的趋势，但生物量却低于对照组。

到了养殖中后期，试验组和对照组之间的差异逐渐缩小，到养殖末期，两者之间的种类组成和数量基本一致。

２．2　大鳞副泥鳅的成活率及产量

试验结束后，泥鳅的收获情况（见表３），试验组的成活率和收获的平均规格均高于对照组，对照组平均成活率为95.7％，而试验组平均成活率为97.3％。

并且，随着浮床面积的增大成活率随着增高，试验组收获的平均规格为１６．８ｇ／尾，高于对照组16.1ｇ／尾，但随着浮床面积的增大，泥鳅收获的平均规格差异不显著。

三、生态浮床对藻类的影响

水生植物在生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养元素，当其从水生生态系统移出时，被吸收的营养物质随着被带走，从而降低了水体的氮、磷含量，减轻了水体富营养化程度。

试验过程中，与对照组相比，试验组能够提高水体透明度，降低水体中的ＴＮ、ＴＰ、ＣＯＤ、ＮＨ＋４－Ｎ、ＮＯ－２－Ｎ等水化学指标，并且随着浮床面积的增大，净化效果越明显。

通过计算３个处理组对水质指标的去除率，可以发现随着浮床面积的增大，去除率整体呈现增高的趋势。

水体中浮游植物是水生态系统中的重要组成部分，浮游植物的组成与环境因子关系密切，生态系统中环境因子的改变直接影响浮游植物群落结构特征。

随着水质状况不同其种群结构和数量会发生相应变化。

在养殖中期，浮床组浮游植物的种类组成与对照组有明显差异，浮床组浮游植物的种数明显高于对照组，但生物量却低于对照组。

这些充分说明了生态浮床对藻类的影响，主要是通过植物的遮光效应、与藻类对营养盐的竞争抑制作用、植物根系的物理截留以及植物根系和浮床基质附着微生物的降解等。

浮床植物的遮光效应是生态浮床影响藻类的主要原因之一。

在养殖池塘中，藻类作为水体中溶解氧最重要的来源，其数量和生物量的大小直接影响鱼类的生长。

在养殖过程中，试验组的成活率、增重量显著高于对照组，且没有明显的夜间浮头现象。但是随着浮床面积的增大，大鳞副泥鳅增重量并没有随之增加。

说明并不是无限提高浮床植物覆盖率对池塘都有利，因此如何合理确定浮床植物在养殖池塘的种植面积还要考虑其他因素。

根据我们的本次试验，再加上综合考虑对水质净化效果、浮游植物和大鳞副泥鳅的成活率、增重情况的影响，发现浮床覆盖率15％时对于泥鳅养殖过程中有一定的应用价值。