《养殖池塘生态学》PPT课件.ppt

养 殖 池 塘 生 态 学,生态系统ecosystem，指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统是开放系统，为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否则就有崩溃的危险。 养殖池塘生态系统： 对池塘生态系统影响最重要的生态物质是养殖水产动物、饲料、水体生物种类等,生态平衡（ecological balance) ： 即生态系统的稳态。生态系统通过内在的调节机制，各组成成分和谐共处，其结构和功能相对稳定，物质和能量输入与输出趋于平衡。当能量和物质的输入和流通发生变化时，生态系统各组成成分对相应的变化进行自我调整，使系统产生内在的调节，从而保证了系统的平衡。,太阳辐射 补偿深度：在此深度光合作用放氧量=呼吸作用耗氧量 水温：水平分布/垂直分布 池水运动与分层：风力/风区 底层水,第一节 池塘的物理环境,1.太阳辐射 光照就是光的照射，通常用照度来表示，单位是勒（lx）。照度与光的入射角有关，还与气象因素有关。海水池塘的照度与海水的性质和浮游生物量有关。 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,不同透明度池水各层光照强度 光照 水深 0 10 30 50 100 150,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.池塘的光补偿深度,由于光照强度随水深的增加而迅速递减，水中浮游植物的光合作用及其产氧量也随之减弱，至某一深度，浮游植物的光合作用产生的氧量恰好等于浮游生物呼吸作用的消耗量，此深度(m)即为补偿深度，此点的辐照度为补偿点（单位E）。补偿深度以上的水层称为增氧层，以下的水层称为耗氧层。 精养池塘的补偿深度一般不超过1.2m。,池塘不同水层光合作用日产氧量与水呼吸耗氧,I多云 II阴有雨,3.水温,不仅是影响虾蟹生长、生存的重要环境因子，并且通过水温对其他环境条件的影响而间接对鱼虾发生作用，几乎所有的环境因子都受温度的制约。,4. 池水的运动和分层,引起海水运动的能源主要是风力和温度。 池水的混合和对流，有利于池塘能量的流通，促进池塘的物质循环，是决定池塘生产力的条件之一。 海水池塘降雨后会出现池水分层的想象。 池内使用增氧机搅水是非常必要的。,第二节 池塘的化学环境,盐度 pH与二氧化碳平衡体系 溶解气体：DO/NH3/H2S 营养盐,1.盐度（g/kg） 盐度是影响池塘生物群落的一个重要化学因子。 淡水池塘盐度1； 低盐度池塘 1-10； 半咸水池塘 10-25； 海水池塘 25-34。 确定海水池塘可养殖的对象，是由海水的渗透压及该生物对渗透压的调节能力而定。,海水的渗透压与盐度高低有关。渗透压(P)与海水的氯度、冰点下降度数()有如下关系式： = -0.09661Cl 0.000052Cl3 P0 = 12.06 0.0212 Pt = P0 (1+0.00367t) 其中Cl为海水的氯度；Po为水温0时的渗透压，Pt为水温t时的渗透压。渗透压的单位若为大气压时，则渗透浓度(Os)的单位是渗量(Osm/L)。,盐度每降低1，渗透压改变2/3个大气压。盐度变化较大的池塘，其渗透压也随之发生较大的变化。 虾蟹类对渗透压都有一定程度的调节能力，当体内外渗透压相差较大，难以实现等渗状态时，为了确保正常生理活动，在海水盐度过低时，可以进行高渗调节， 保持血液的渗透压高于海水，反之，当海水盐度过高时，可以进行低渗调节， 保持血液的渗透压低于海水。但调节渗透压也只是有一定的限度的，超过限度时， 渗透压曲线与等渗曲线趋于平行，失去调控能力，而使机体的功能和组织受到破坏。,在选择养殖对象时，应充分考虑到渗透压对养殖对象的平衡问题。并在养殖过程中，尽量调节池水的渗透压在养殖对象的等渗的点附近，以减少能量消耗，使养殖生物迅速的生长。 不同种类虾蟹的等渗点不同，澳洲龙虾约为973mOsm（相当于盐度30），大西洋白对虾为835mOsm,斑节对虾是750mOsm（相当于盐度25），马氏新对虾为637mOsm。,大洋海水的pH值相当稳定，大都在8.15-8.25附近；海水养殖的池塘pH值变化较大，多在7.5-9.0之间，特殊情况下可低于2或高于11。 池塘中pH值是左右水化学状态及生物生理活动的一个极为重要的水质因子，是水域生态学的一个重要因素。,2.海水的pH值,水中CO2HCO3-CO32-及Ca2+CaCO3是两个重要的缓冲系统，对海水的pH值的具体数值与稳定性有决定性的影响。 除此之外，海水中的硼酸、弱有机酸、其他金属离子的难溶碳酸盐等，也对海水的pH值有一定的缓冲作用。,（1）海水pH值稳定的原因,另外，水中的Mg2+也可以限制pH的上升幅度，对于海水，这种作用明显。比如，池塘养殖工艺中常采用生石灰清塘（杀菌消毒、杀死野杂鱼），这是用提高水pH值的办法来达到杀死野杂鱼和消毒的目的。对淡水池塘，这是很好的行之有效的办法。对于海水池塘，由于大量Mg2+的存在，使海水的pH值很难提高，需要消耗大量的生石灰。因此，生石灰清塘对海水池塘不太适用。这也是海水缓冲性大的一种表现。,在无外来污染时，养殖用海水pH值的变化主要受浮游生物活动和底质(土壤的性质及池底有机物的积累)的影响。 2HCO3- CO32-+HO2+ CO2 HCO3- OH- + CO2,（2）影响海水池塘pH值变化的原因,浮游生物引起的 海水池塘pH值的昼夜变化规律,（3）pH变化的影响,1、对水质的影响 pH改变水环境中物质的存在方式，会使一些有毒物变为无毒物，也会使一些无毒物变为有毒物，而影响生物的共存；pH改变影响到水中的胶粒、悬浮粒子、蛋白质等有机高聚物的带电状态，进而导致吸附与解吸以及聚沉作用 2、对水生生物的影响 酸性条件对许多动物的代谢作用不利 ：酸性水体中，使鱼类血液中的PH值下降，离子交换和酸碱平衡紊乱；刺激鳃部粘液过量分泌，降低氧越过鳃表面扩散速率；部分血红蛋白与氧结合受阻，减低其载氧能力，导致血液中氧分压变小，这种情况下，水中含氧虽高，但也会出现浮头。 pH的变化影响动物的摄食；对水生生物繁殖和发育有密切的关系； pH值超过一定范围时，会直接危害海洋生物。,养殖过程中，常需加生石灰或碳酸氢钠、石灰石、珊瑚石粉等加强池中缓冲系统的缓冲能力。,3.海水中的溶解气体,池塘中溶解气体主要有溶解氧、二氧化碳、氮、硫化氢、甲烷等，这些气体对水化环境及生物都有重要影响，是池塘生态环境的一个重要组成成分。,溶解氧（DO）是水体中水生生物存在的必要条件，池塘中溶解氧的来源是通过浮游植物的光合作用、空气溶入及换水三个途径。 池塘中溶解氧的消耗主要是水中浮游生物、细菌和水中有机物氧化分解，亦称“水呼吸”，一般可占水中溶解氧总支出的70%左右；池底淤泥中有机物分解也要消耗大量的氧气，而养殖对象消耗氧气的比率很低。 足够的溶解氧是维持良好水质的必要条件。,3.1溶解氧,3.1.1溶解氧的来源及消耗,溶解氧,植物 细菌 浮游动物 鱼/虾/蟹,大气氧,植物,CO2+H2O,化学耗氧,化学耗氧,细菌 底栖生物,+,+,-,-,-,-,水平分布 时间分布 垂直分布,3.1.2池塘水中溶解氧的变化规律,池塘溶氧的水平分布,溶解氧的水平分布与风力、风向有密切关系。一般情况下，白天下风处的氧气条件好于上风处。鱼虾浮头首先出现在上风头附近。晚上？,溶解氧有显著的垂直变化，白天表层氧常常过饱和，而底层由于光照不足及存在大量消耗氧气的有机物，氧气常很低，甚至接近于零，对于底栖生物的虾蟹类是很不利的。,主要是因为水中辐照度和浮游植物都有垂直的梯度变化。养殖中要加强换水，既可降低浮游植物的密度，又增强底层光的辐射，并减少了水中有机物的含量， 这是提高虾池产量的有效途径之一。,夏季池塘溶氧垂直分布的日变化,溶解氧的昼夜变化，白天增多，夜晚下降，黎明前降至最低，甚至造成虾蟹窒息死亡。,3.1.3氧盈与氧债,氧盈：夏季晴朗的白天，池塘上层溶解氧往往超过饱和度，超过溶解氧饱和度100%以上的值称为氧盈（符号为OS）。氧盈值等于当时的溶解氧量（DOt）减去当时条件下溶解氧的标准饱和度（SOt），即OS= Dot-SOt。氧盈所在的水层称为氧盈层。,氧债（OD）：指好气性微生物、有机物的中间产物， 及无机还原物在缺氧条件下理论耗氧值受到抑制的那一部分耗氧量。是理论耗氧量与实际耗氧量之差。理论耗氧量(TOC)是在溶氧充分供应时上述物的耗氧量，实际耗氧量(AOC)是池水在该条件下的实际耗氧量，所以氧债是一负值， 即OD=AOCTOC（单位mg/L）,氧盈、氧债理论对养殖生产的指导意义：,氧债的偿还包括生物氧化和化学氧化两个过程，一旦下层水溶解氧升高，水中和泥表层的还原物随即氧化，偿还氧债。 改善池水氧气条件应从该善溶氧不均着手，利用白天上层过剩的氧盈，偿还底层的氧债。 白天中午前后开增氧机搅水来改善池塘底层的溶氧状况和提高下午浮游植物的光合作用产氧率。,光抑制效应,溶解氧是鱼虾类赖以生存的首要条件，若缺，则 急性影响：窒息死亡（窒息点）；浮头 慢性影响：鱼虾摄食率、饵料利用率、体增重率；水体理化条件差， 鱼虾蟹类体质下降，致使一些流行病暴发。,3.1.4溶解氧对养殖生物的影响,3.1.5 改善养殖水体溶氧状况的方法,1、降低水体耗氧速率及数量 养殖生产中常用清淤，合理施肥投饵，用明矾、黄泥浆凝聚沉淀水中有机物及细菌等方法。 2、加强增氧作用，提高水中溶氧浓度 1)生物增氧，保证水中有充分的植物营养元素和光照，增加浮游生物种群数量。 2)人工增氧包括机械增氧和化学增氧。机械增氧主要是注入溶氧量较高的水（补水增氧）和增氧机搅水增加空中氧气向水中溶解。化学增氧是借助一些化学试剂向水中释放氧气，如CaO2，H2O2 ，活性沸石等。,氨（NH3） NH3.H2O NH4+OH- 分子氨对水生生物是极毒的，而离子铵不仅无毒，还是水生生物的重要营养盐。 氨也有昼夜与垂直变化 白天中午前后开机搅水是防止氨中毒的一个有效措施。,3.2 其他溶解气体,硫化氢（H2S） SO42-+有机物 S2-+H2O +CO2 S2- +2H+ H2S 2Fe3+ +H2S 2Fe2+ +S +2H+ Fe2+ +H2S FeS +2H+,硫酸盐还原菌,4.池塘中的营养盐类,植物体生长发育所需从环境中索取的物质统称为营养盐类，包括氮、磷、钾、钠、硅、钙、铁、碳及微量的锰、锌、铜、钴、锌、镁、钼等。其中氮、磷的含量是决定池塘生产力高低的一个重要条件。,第三节池的生态环境,生产者 浮游藻类 底栖藻类 水质肥度 消费者 分解者,1.池塘中的生产者,（1）浮游藻类 以微型蓝球藻类为主靠近河口的低盐度池塘，水色常呈黄绿色，稳定，利于鱼虾生长。 以硅藻为优势种高盐池塘，水色黄褐色或褐绿色，水色稳定，利于鱼虾生长。 以金藻为优势种的水体，水呈褐或黄褐色。金藻具有群聚习性，使水色多变或在水中呈云雾状，也利于鱼虾生长。 以绿藻类群，水色绿或黄绿色，水色稳定，利于鱼虾生长。,黄绿色水 特点：以硅藻门、绿藻门的新月藻、舟形藻等为主，多样性丰富，营养全面，是鱼虾优良饵料。,茶褐色水 特点：以硅藻门的中心硅藻、小环藻、褐指藻等为主，优质饵料，海水育苗及养殖的上乘水质。,鲜绿色水 特点：以绿藻门、金藻门中的小球藻、栅藻、板星藻等为主，透明度20-30cm，生长稳定，净化水质效果显著，易被作为营养物质消化吸收，是幼体阶段希望看到的最佳水色。,远距角刺藻,柔弱角刺藻,菱形藻,1.池塘中的生产者,（1）浮游藻类 以鞭毛藻为优势的水体，水色与金藻水相似。在精养池塘中有机质多时，有利于兼性营养的鞭毛虫类的繁殖，对虾类无益。 以甲藻为优势种的水体，使水体呈黄褐色、褐绿色不等，甲藻中某些种类有毒，是一种不利于养殖的种群。 若繁殖过剩，发生藻败，引起水质和底质变坏，造成对虾发病和死亡。 池塘中浮游植物的数量和繁殖速率是决定池塘产量的一个重要条件。,蓝绿色水,黑褐色水,红棕色水,白浊水,海水池塘水质肥度分级,等级 浮游植物量 水色 透明度 渔业意义 (g/m3) 1 100 瘦水 2 10-50 浅-深 100-40 半肥水 3 50-200 浓 40-25 肥水 4 200-400 很浓 2515 过肥水 5 400 极浓 15 老水,研究水域生产力多以单位水体中浮游植物的湿重或干重来衡量浮游植物的多寡，本表浮游植物量为湿重。对于虾蟹养殖来说从半肥水到过肥水是适宜的，最适水应是肥水级。,（2）底栖植物 以底栖硅藻为主的黄苔类群，常见舟形藻类、曲舟藻类、 菱形藻类、双菱形藻类等，混有少量蓝藻及猛水蚤等小型底栖生物，是鱼虾贝类的理想饵料。 以底栖蓝藻为主的青苔类群，是鱼虾的饵料，特别是小鱼、虾的饵料。 以刚毛藻、 浒苔类及石莼类构成的绿苔类群，光合作用强，强烈吸收水中的营养盐类，限制浮游藻类的生长，使池水清澈，不利于虾蟹的栖息，生产效果不理想，但数量不多时，可加速池内物质循环及净化水质。 以沟草为主的沟草类群，繁殖力强，常与刚毛藻一起成为祸害，不利于养殖。 以芦苇为主的芦苇生态群。,沟草,刚毛藻,2.池塘中的消费者 初级消费者对于港养和虾蟹类半精养都是极为重要的基础饵料，是池塘物质和能量循环的一个重要环节。 次级、三级消费者 3.池塘中的分解者 细菌 4.池塘的有机腐屑与水体中溶解的有机物 食物链的重要组成部分,海水池塘的食物链与物质循环,1.牧食链（植食食物链、生食食物链） 以绿色植物为基础，这些植物被草食动物吃，草食动物又被肉食动物捕食，以至于被各级肉食动物捕食，如：,2.腐食链 以死亡的生物体或生物排泄物经微生物分解过程中产生的有机碎屑，并包括水中溶解有机物形成的聚集物为基础，在投饵、施肥的池塘中还包括残饵及有机肥分解的碎屑，加之以这些碎屑为食的小动物以及他们的捕食者。对于虾蟹养殖这条食物链更为重要，如：,5.食物网,6.对实践的指导意义,尽量养殖食物链短又有经济价值的动物 同一营养级尽量选择同化率高的养殖对象 促进池塘的物质循环,提高能量的利用率,减少沉积及促进底层淤泥的氧化分解。,第四节 池塘生态学的有关概念,池塘的生物生产力 池塘的鱼(虾)产力 池塘的鱼产量,生物生产力（biological productivity）: 生态统在一定时间内,单位面积或体积上生产的有机物的总量。可用数量、重量或能量表示,又可分为初级生产力和次级生产力。 单位: 克碳/米3(2) .日或千卡/米3(2) .小时,1.池塘的生物生产力,如某虾塘的初级生产力为60.39-274.50mgC/m3.h（平均值为139.75mgC/m3.h），若以日光合作用12h计算，则日产量为0.7253.29mgC/m3. 日。从而推算在每亩放养2万尾虾苗的情况下，单靠天然饵料（初级生产力）可以满足其长到3cm。我国的港养基本是依靠天然生产力提供产量的，初级生产力的大小是决定港养纳苗量的理论依据。,2.池塘的鱼(虾)产力 鱼(虾)产力是指水体保证鱼、虾再生产速率的能力。可分为实际鱼(虾)产力和潜在鱼(虾)产力。前者与鱼(虾)产量相当，后者指可能提供最高鱼(虾)产量的能力。 鱼(虾)产力的单位是g/m2.日 天然鱼产力、施肥鱼产力、投饵鱼产力、增氧鱼产力 天然鱼(虾)产力取决于集水区条件，池底土壤特性，气候条件，池塘形态等。池塘鱼虾产力主要决定于人为的参与。,3.池塘的鱼产量,鱼虾的产量是指单位为水面在一定时间内所生产鱼类或虾类的生物量（包括死亡和外移的）。 池塘产鱼量一般以出塘时鱼类总增重量表示，海水池塘不施肥投饵的，亩产量一般在1035kg，人工干预，产量可大幅度上升。 国内对虾养殖平均亩产量为100kg左右，最高有达1000记录。作为生产性的大批量生产，池塘在有增氧机的情况下，一般虾产量是300400kg。,