《養(yǎng)殖池塘生態(tài)學》PPT課件.ppt

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1、養(yǎng) 殖 池 塘 生 態(tài) 學,生態(tài)系統(tǒng)ecosystem，指在自然界的一定的空間內，生物與環(huán)境構成的統(tǒng)一整體，在這個統(tǒng)一整體中，生物與環(huán)境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，為了維系自身的穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)需要不斷輸入能量，否則就有崩潰的危險。 養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)： 對池塘生態(tài)系統(tǒng)影響最重要的生態(tài)物質是養(yǎng)殖水產動物、飼料、水體生物種類等,生態(tài)平衡（ecological balance) ： 即生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)通過內在的調節(jié)機制，各組成成分和諧共處，其結構和功能相對穩(wěn)定，物質和能量輸入與輸出趨于平衡。當能量和物質的輸入和流通發(fā)生變化時，生態(tài)系統(tǒng)各

2、組成成分對相應的變化進行自我調整，使系統(tǒng)產生內在的調節(jié)，從而保證了系統(tǒng)的平衡。,太陽輻射 補償深度：在此深度光合作用放氧量=呼吸作用耗氧量 水溫：水平分布/垂直分布 池水運動與分層：風力/風區(qū) 底層水,第一節(jié) 池塘的物理環(huán)境,1.太陽輻射 光照就是光的照射，通常用照度來表示，單位是勒（lx）。照度與光的入射角有關，還與氣象因素有關。海水池塘的照度與海水的性質和浮游生物量有關。 普通海水不同深度的透光量 水深(m) 0 1 5 10 20 50 100 透光量(%) 100 35 17 9.5 3.7 0.3 0.005,不同透明度池水各層光照強度 光照 水深 0 10 30 50 100 15

3、0,透明度,30,35,50,100000,100000,102000,56000,60000,66000,21000,24000,7100,13000,22000,580,1350,3100,240,225,370,lx,cm,cm,2.池塘的光補償深度,由于光照強度隨水深的增加而迅速遞減，水中浮游植物的光合作用及其產氧量也隨之減弱，至某一深度，浮游植物的光合作用產生的氧量恰好等于浮游生物呼吸作用的消耗量，此深度(m)即為補償深度，此點的輻照度為補償點（單位E）。補償深度以上的水層稱為增氧層，以下的水層稱為耗氧層。 精養(yǎng)池塘的補償深度一般不超過1.2m。,池塘不同水層光合作用日產氧量與水呼吸

4、耗氧,I多云 II陰有雨,3.水溫,不僅是影響蝦蟹生長、生存的重要環(huán)境因子，并且通過水溫對其他環(huán)境條件的影響而間接對魚蝦發(fā)生作用，幾乎所有的環(huán)境因子都受溫度的制約。,4. 池水的運動和分層,引起海水運動的能源主要是風力和溫度。 池水的混合和對流，有利于池塘能量的流通，促進池塘的物質循環(huán)，是決定池塘生產力的條件之一。 海水池塘降雨后會出現(xiàn)池水分層的想象。 池內使用增氧機攪水是非常必要的。,第二節(jié) 池塘的化學環(huán)境,鹽度 pH與二氧化碳平衡體系 溶解氣體：DO/NH3/H2S 營養(yǎng)鹽,1.鹽度（g/kg） 鹽度是影響池塘生物群落的一個重要化學因子。 淡水池塘鹽度1； 低鹽度池塘 1-10； 半咸水池

5、塘 10-25； 海水池塘 25-34。 確定海水池塘可養(yǎng)殖的對象，是由海水的滲透壓及該生物對滲透壓的調節(jié)能力而定。,海水的滲透壓與鹽度高低有關。滲透壓(P)與海水的氯度、冰點下降度數(shù)()有如下關系式： = -0.09661Cl 0.000052Cl3 P0 = 12.06 0.0212 Pt = P0 (1+0.00367t) 其中Cl為海水的氯度；Po為水溫0時的滲透壓，Pt為水溫t時的滲透壓。滲透壓的單位若為大氣壓時，則滲透濃度(Os)的單位是滲量(Osm/L)。,鹽度每降低1，滲透壓改變2/3個大氣壓。鹽度變化較大的池塘，其滲透壓也隨之發(fā)生較大的變化。 蝦蟹類對滲透壓都有一定程度的調節(jié)

6、能力，當體內外滲透壓相差較大，難以實現(xiàn)等滲狀態(tài)時，為了確保正常生理活動，在海水鹽度過低時，可以進行高滲調節(jié)， 保持血液的滲透壓高于海水，反之，當海水鹽度過高時，可以進行低滲調節(jié)， 保持血液的滲透壓低于海水。但調節(jié)滲透壓也只是有一定的限度的，超過限度時， 滲透壓曲線與等滲曲線趨于平行，失去調控能力，而使機體的功能和組織受到破壞。,在選擇養(yǎng)殖對象時，應充分考慮到滲透壓對養(yǎng)殖對象的平衡問題。并在養(yǎng)殖過程中，盡量調節(jié)池水的滲透壓在養(yǎng)殖對象的等滲的點附近，以減少能量消耗，使養(yǎng)殖生物迅速的生長。 不同種類蝦蟹的等滲點不同，澳洲龍蝦約為973mOsm（相當于鹽度30），大西洋白對蝦為835mOsm,斑節(jié)對蝦

7、是750mOsm（相當于鹽度25），馬氏新對蝦為637mOsm。,大洋海水的pH值相當穩(wěn)定，大都在8.15-8.25附近；海水養(yǎng)殖的池塘pH值變化較大，多在7.5-9.0之間，特殊情況下可低于2或高于11。 池塘中pH值是左右水化學狀態(tài)及生物生理活動的一個極為重要的水質因子，是水域生態(tài)學的一個重要因素。,2.海水的pH值,水中CO2HCO3-CO32-及Ca2+CaCO3是兩個重要的緩沖系統(tǒng)，對海水的pH值的具體數(shù)值與穩(wěn)定性有決定性的影響。 除此之外，海水中的硼酸、弱有機酸、其他金屬離子的難溶碳酸鹽等，也對海水的pH值有一定的緩沖作用。,（1）海水pH值穩(wěn)定的原因,另外，水中的Mg2+也可以限

8、制pH的上升幅度，對于海水，這種作用明顯。比如，池塘養(yǎng)殖工藝中常采用生石灰清塘（殺菌消毒、殺死野雜魚），這是用提高水pH值的辦法來達到殺死野雜魚和消毒的目的。對淡水池塘，這是很好的行之有效的辦法。對于海水池塘，由于大量Mg2+的存在，使海水的pH值很難提高，需要消耗大量的生石灰。因此，生石灰清塘對海水池塘不太適用。這也是海水緩沖性大的一種表現(xiàn)。,在無外來污染時，養(yǎng)殖用海水pH值的變化主要受浮游生物活動和底質(土壤的性質及池底有機物的積累)的影響。 2HCO3- CO32-+HO2+ CO2 HCO3- OH- + CO2,（2）影響海水池塘pH值變化的原因,浮游生物引起的 海水池塘pH值的晝夜

9、變化規(guī)律,（3）pH變化的影響,1、對水質的影響 pH改變水環(huán)境中物質的存在方式，會使一些有毒物變?yōu)闊o毒物，也會使一些無毒物變?yōu)橛卸疚?，而影響生物的共存；pH改變影響到水中的膠粒、懸浮粒子、蛋白質等有機高聚物的帶電狀態(tài)，進而導致吸附與解吸以及聚沉作用 2、對水生生物的影響 酸性條件對許多動物的代謝作用不利 ：酸性水體中，使魚類血液中的PH值下降，離子交換和酸堿平衡紊亂；刺激鰓部粘液過量分泌，降低氧越過鰓表面擴散速率；部分血紅蛋白與氧結合受阻，減低其載氧能力，導致血液中氧分壓變小，這種情況下，水中含氧雖高，但也會出現(xiàn)浮頭。 pH的變化影響動物的攝食；對水生生物繁殖和發(fā)育有密切的關系； pH值超過

10、一定范圍時，會直接危害海洋生物。,養(yǎng)殖過程中，常需加生石灰或碳酸氫鈉、石灰石、珊瑚石粉等加強池中緩沖系統(tǒng)的緩沖能力。,3.海水中的溶解氣體,池塘中溶解氣體主要有溶解氧、二氧化碳、氮、硫化氫、甲烷等，這些氣體對水化環(huán)境及生物都有重要影響，是池塘生態(tài)環(huán)境的一個重要組成成分。,溶解氧（DO）是水體中水生生物存在的必要條件，池塘中溶解氧的來源是通過浮游植物的光合作用、空氣溶入及換水三個途徑。 池塘中溶解氧的消耗主要是水中浮游生物、細菌和水中有機物氧化分解，亦稱“水呼吸”，一般可占水中溶解氧總支出的70%左右；池底淤泥中有機物分解也要消耗大量的氧氣，而養(yǎng)殖對象消耗氧氣的比率很低。 足夠的溶解氧是維持良好

11、水質的必要條件。,3.1溶解氧,3.1.1溶解氧的來源及消耗,溶解氧,植物 細菌 浮游動物 魚/蝦/蟹,大氣氧,植物,CO2+H2O,化學耗氧,化學耗氧,細菌 底棲生物,+,+,-,-,-,-,水平分布 時間分布 垂直分布,3.1.2池塘水中溶解氧的變化規(guī)律,池塘溶氧的水平分布,溶解氧的水平分布與風力、風向有密切關系。一般情況下，白天下風處的氧氣條件好于上風處。魚蝦浮頭首先出現(xiàn)在上風頭附近。晚上？,溶解氧有顯著的垂直變化，白天表層氧常常過飽和，而底層由于光照不足及存在大量消耗氧氣的有機物，氧氣常很低，甚至接近于零，對于底棲生物的蝦蟹類是很不利的。,主要是因為水中輻照度和浮游植物都有垂直的梯度變

12、化。養(yǎng)殖中要加強換水，既可降低浮游植物的密度，又增強底層光的輻射，并減少了水中有機物的含量， 這是提高蝦池產量的有效途徑之一。,夏季池塘溶氧垂直分布的日變化,溶解氧的晝夜變化，白天增多，夜晚下降，黎明前降至最低，甚至造成蝦蟹窒息死亡。,3.1.3氧盈與氧債,氧盈：夏季晴朗的白天，池塘上層溶解氧往往超過飽和度，超過溶解氧飽和度100%以上的值稱為氧盈（符號為OS）。氧盈值等于當時的溶解氧量（DOt）減去當時條件下溶解氧的標準飽和度（SOt），即OS= Dot-SOt。氧盈所在的水層稱為氧盈層。,氧債（OD）：指好氣性微生物、有機物的中間產物， 及無機還原物在缺氧條件下理論耗氧值受到抑制的那一部分

13、耗氧量。是理論耗氧量與實際耗氧量之差。理論耗氧量(TOC)是在溶氧充分供應時上述物的耗氧量，實際耗氧量(AOC)是池水在該條件下的實際耗氧量，所以氧債是一負值， 即OD=AOCTOC（單位mg/L）,氧盈、氧債理論對養(yǎng)殖生產的指導意義：,氧債的償還包括生物氧化和化學氧化兩個過程，一旦下層水溶解氧升高，水中和泥表層的還原物隨即氧化，償還氧債。 改善池水氧氣條件應從該善溶氧不均著手，利用白天上層過剩的氧盈，償還底層的氧債。 白天中午前后開增氧機攪水來改善池塘底層的溶氧狀況和提高下午浮游植物的光合作用產氧率。,光抑制效應,溶解氧是魚蝦類賴以生存的首要條件，若缺，則 急性影響：窒息死亡（窒息點）；浮頭

14、 慢性影響：魚蝦攝食率、餌料利用率、體增重率；水體理化條件差， 魚蝦蟹類體質下降，致使一些流行病暴發(fā)。,3.1.4溶解氧對養(yǎng)殖生物的影響,3.1.5 改善養(yǎng)殖水體溶氧狀況的方法,1、降低水體耗氧速率及數(shù)量 養(yǎng)殖生產中常用清淤，合理施肥投餌，用明礬、黃泥漿凝聚沉淀水中有機物及細菌等方法。 2、加強增氧作用，提高水中溶氧濃度 1)生物增氧，保證水中有充分的植物營養(yǎng)元素和光照，增加浮游生物種群數(shù)量。 2)人工增氧包括機械增氧和化學增氧。機械增氧主要是注入溶氧量較高的水（補水增氧）和增氧機攪水增加空中氧氣向水中溶解。化學增氧是借助一些化學試劑向水中釋放氧氣，如CaO2，H2O2 ，活性沸石等。,氨（N

15、H3） NH3.H2O NH4+OH- 分子氨對水生生物是極毒的，而離子銨不僅無毒，還是水生生物的重要營養(yǎng)鹽。 氨也有晝夜與垂直變化 白天中午前后開機攪水是防止氨中毒的一個有效措施。,3.2 其他溶解氣體,硫化氫（H2S） SO42-+有機物 S2-+H2O +CO2 S2- +2H+ H2S 2Fe3+ +H2S 2Fe2+ +S +2H+ Fe2+ +H2S FeS +2H+,硫酸鹽還原菌,4.池塘中的營養(yǎng)鹽類,植物體生長發(fā)育所需從環(huán)境中索取的物質統(tǒng)稱為營養(yǎng)鹽類，包括氮、磷、鉀、鈉、硅、鈣、鐵、碳及微量的錳、鋅、銅、鈷、鋅、鎂、鉬等。其中氮、磷的含量是決定池塘生產力高低的一個重要條件。,第

16、三節(jié)池的生態(tài)環(huán)境,生產者 浮游藻類 底棲藻類 水質肥度 消費者 分解者,1.池塘中的生產者,（1）浮游藻類 以微型藍球藻類為主靠近河口的低鹽度池塘，水色常呈黃綠色，穩(wěn)定，利于魚蝦生長。 以硅藻為優(yōu)勢種高鹽池塘，水色黃褐色或褐綠色，水色穩(wěn)定，利于魚蝦生長。 以金藻為優(yōu)勢種的水體，水呈褐或黃褐色。金藻具有群聚習性，使水色多變或在水中呈云霧狀，也利于魚蝦生長。 以綠藻類群，水色綠或黃綠色，水色穩(wěn)定，利于魚蝦生長。,黃綠色水 特點：以硅藻門、綠藻門的新月藻、舟形藻等為主，多樣性豐富，營養(yǎng)全面，是魚蝦優(yōu)良餌料。,茶褐色水 特點：以硅藻門的中心硅藻、小環(huán)藻、褐指藻等為主，優(yōu)質餌料，海水育苗及養(yǎng)殖的上乘水質

17、。,鮮綠色水 特點：以綠藻門、金藻門中的小球藻、柵藻、板星藻等為主，透明度20-30cm，生長穩(wěn)定，凈化水質效果顯著，易被作為營養(yǎng)物質消化吸收，是幼體階段希望看到的最佳水色。,遠距角刺藻,柔弱角刺藻,菱形藻,1.池塘中的生產者,（1）浮游藻類 以鞭毛藻為優(yōu)勢的水體，水色與金藻水相似。在精養(yǎng)池塘中有機質多時，有利于兼性營養(yǎng)的鞭毛蟲類的繁殖，對蝦類無益。 以甲藻為優(yōu)勢種的水體，使水體呈黃褐色、褐綠色不等，甲藻中某些種類有毒，是一種不利于養(yǎng)殖的種群。 若繁殖過剩，發(fā)生藻敗，引起水質和底質變壞，造成對蝦發(fā)病和死亡。 池塘中浮游植物的數(shù)量和繁殖速率是決定池塘產量的一個重要條件。,藍綠色水,黑褐色水,紅棕

18、色水,白濁水,海水池塘水質肥度分級,等級 浮游植物量 水色 透明度 漁業(yè)意義 (g/m3) 1 100 瘦水 2 10-50 淺-深 100-40 半肥水 3 50-200 濃 40-25 肥水 4 200-400 很濃 2515 過肥水 5 400 極濃 15 老水,研究水域生產力多以單位水體中浮游植物的濕重或干重來衡量浮游植物的多寡，本表浮游植物量為濕重。對于蝦蟹養(yǎng)殖來說從半肥水到過肥水是適宜的，最適水應是肥水級。,（2）底棲植物 以底棲硅藻為主的黃苔類群，常見舟形藻類、曲舟藻類、 菱形藻類、雙菱形藻類等，混有少量藍藻及猛水蚤等小型底棲生物，是魚蝦貝類的理想餌料。 以底棲藍藻為主的青苔類群

19、，是魚蝦的餌料，特別是小魚、蝦的餌料。 以剛毛藻、 滸苔類及石莼類構成的綠苔類群，光合作用強，強烈吸收水中的營養(yǎng)鹽類，限制浮游藻類的生長，使池水清澈，不利于蝦蟹的棲息，生產效果不理想，但數(shù)量不多時，可加速池內物質循環(huán)及凈化水質。 以溝草為主的溝草類群，繁殖力強，常與剛毛藻一起成為禍害，不利于養(yǎng)殖。 以蘆葦為主的蘆葦生態(tài)群。,溝草,剛毛藻,2.池塘中的消費者 初級消費者對于港養(yǎng)和蝦蟹類半精養(yǎng)都是極為重要的基礎餌料，是池塘物質和能量循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。 次級、三級消費者 3.池塘中的分解者 細菌 4.池塘的有機腐屑與水體中溶解的有機物 食物鏈的重要組成部分,海水池塘的食物鏈與物質循環(huán),1.牧食鏈（

20、植食食物鏈、生食食物鏈） 以綠色植物為基礎，這些植物被草食動物吃，草食動物又被肉食動物捕食，以至于被各級肉食動物捕食，如：,2.腐食鏈 以死亡的生物體或生物排泄物經(jīng)微生物分解過程中產生的有機碎屑，并包括水中溶解有機物形成的聚集物為基礎，在投餌、施肥的池塘中還包括殘餌及有機肥分解的碎屑，加之以這些碎屑為食的小動物以及他們的捕食者。對于蝦蟹養(yǎng)殖這條食物鏈更為重要，如：,5.食物網(wǎng),6.對實踐的指導意義,盡量養(yǎng)殖食物鏈短又有經(jīng)濟價值的動物 同一營養(yǎng)級盡量選擇同化率高的養(yǎng)殖對象 促進池塘的物質循環(huán),提高能量的利用率,減少沉積及促進底層淤泥的氧化分解。,第四節(jié) 池塘生態(tài)學的有關概念,池塘的生物生產力 池

21、塘的魚(蝦)產力 池塘的魚產量,生物生產力（biological productivity）: 生態(tài)統(tǒng)在一定時間內,單位面積或體積上生產的有機物的總量?？捎脭?shù)量、重量或能量表示,又可分為初級生產力和次級生產力。 單位: 克碳/米3(2) .日或千卡/米3(2) .小時,1.池塘的生物生產力,如某蝦塘的初級生產力為60.39-274.50mgC/m3.h（平均值為139.75mgC/m3.h），若以日光合作用12h計算，則日產量為0.7253.29mgC/m3. 日。從而推算在每畝放養(yǎng)2萬尾蝦苗的情況下，單靠天然餌料（初級生產力）可以滿足其長到3cm。我國的港養(yǎng)基本是依靠天然生產力提供產量的，初

22、級生產力的大小是決定港養(yǎng)納苗量的理論依據(jù)。,2.池塘的魚(蝦)產力 魚(蝦)產力是指水體保證魚、蝦再生產速率的能力?？煞譃閷嶋H魚(蝦)產力和潛在魚(蝦)產力。前者與魚(蝦)產量相當，后者指可能提供最高魚(蝦)產量的能力。 魚(蝦)產力的單位是g/m2.日 天然魚產力、施肥魚產力、投餌魚產力、增氧魚產力 天然魚(蝦)產力取決于集水區(qū)條件，池底土壤特性，氣候條件，池塘形態(tài)等。池塘魚蝦產力主要決定于人為的參與。,3.池塘的魚產量,魚蝦的產量是指單位為水面在一定時間內所生產魚類或蝦類的生物量（包括死亡和外移的）。 池塘產魚量一般以出塘時魚類總增重量表示，海水池塘不施肥投餌的，畝產量一般在1035kg，人工干預，產量可大幅度上升。 國內對蝦養(yǎng)殖平均畝產量為100kg左右，最高有達1000記錄。作為生產性的大批量生產，池塘在有增氧機的情況下，一般蝦產量是300400kg。,