沉水植物在养殖池塘中的生态效应

1、浅谈沉水植物对池塘养殖水环境的调节作用通常在池塘养殖过程中，因水体交换量较低、养殖密度 较高，加上养殖对象的活动濒繁，往往会引起水中植物营养 元素、氨氮等有害物质和有机物的积累，塘底也因残饵和鱼 体排泄物的堆积,耗氧量增加导致整个水体的水环境恶化, 由此抑制养殖对象的生长。因此，如何减轻养殖活动自身对 水体的污染，成为人们关注的热点。在池塘养殖中种植沉水 植物、实施鱼草混养，净化改良水质是当前研究领域的一个 重要课题，被越来越多的人所关注。一、沉水植物对养殖水体的生态调节作用沉水植物的种类与特性及生态调控的优点1、沉水植物的种类它们的根有时不发达或退化，植物体的各部分都可吸收 水分和养料，通气

2、组织特别发达，有利于在水中缺乏空气的 情况下进行气体交换。这类植物体全部位于水层下面。虽然 海洋中的大叶藻(Zostera)藻及海藻类均包括在内，但一 般则是指淡水植物。如黑藻属(Hydrilla X苦草属 (Vallisneria X 狐尾藻属(Myriophyllum X 金鱼藻属 (Ceratophyllum X 小叶眼子菜(Potamogeton crispus)， 轮藻(Ch - ara coronata )等叶和茎的机械组织、角质层、 导管等均发育不良，质柔软，叶多半可进一步区分为细长形 或线形。营养盐类，O2及CO2主要是通过藻体表面摄取。 假根的发育也不良，多少具有吸收能力，但

3、主要是作为固定精品文档器官来使用。另外，也有无假根的藻类（如金鱼藻）。沉水 植物是以根茎苦草属、眼子菜属（Potamogeton ）、芽（黑 藻属、小叶眼子菜属X种子（刺藻）等进行越冬。2、沉水植物对生态调控的优点沉水植物通过光合作用，吸收养殖过程中水生生物产生 的无机营养盐，减轻养殖水体的营养负荷，并将吸收的无机 营养盐转化为自身的生物量。以浮游植物为主要初级生产者 的养殖水体中，浮游植物的种群数量易受外界营养盐的供给 情况影响，极端情况下或暴发性增殖，或群体崩溃；与之相 比，沉水植物的生长策略较为保守，体内的营养库使它们更 适应营养盐波动的水体环境。当养殖在营养盐不足的环境中 时，体内的氮

4、库仍然可以维持它们较长的生长；当介质营养 盐含量较高时，即使光照不足，沉水植物也会吸收超过自身 需要的营养盐，从而充实内部营养库以备快速生长时利用。 因此利用养殖过程中营养盐的输入来补充因沉水植物生长 消耗的营养物质当养殖对象和沉水植物的放养密度搭配适 宜时，系统的物质输入和输出可以保持较长时间的平衡。（二）v沉水植物对养殖水体的净化作用沉水植物对水体的净化作用已被许多实验证实。为了适 应水中的生活，沉水植物的茎、叶都具有吸收功能，能明显 的去除水体中N、P等营养物质，抑制藻类的过量生长。因 此养殖系统中因饵料输入、鱼类代谢造成的营养负荷，可以 通过沉水植物的吸收得到缓解。鱼类和细菌的代谢消耗

5、水体 中的DO ,降低pH值，沉水植物则进行光合作用，产生氧 气，提高水体pH值。同时，作为生物环境，沉水植物通过精品文档有效增加空间生态位，抑制生物性和非生物性悬浮物，改善 水下光照和溶氧条件，为形成复杂的食物链提供了食物、场 所和其它必需条件，是水体生物多样性赖以维持的基础。近年来，在受损水域中进行沉水植物的恢复与重建试 验，已成为水域生态学研究的重点领域之一，沉水植物对水 生生物和水生动物的影响比较广泛。1、沉水植物对水体中浮游植物的影响沉水植物可以在一定程度上抑制浮游植物的生长。菹 草型水体的浮游植物有如下特点：种类少、多鞭毛藻和兼 性浮游植物，有草区比无草区的生物量大。菹草覆盖水体

6、比近似的无草水体的浮游植物生物量大，首先因为这类水 体均系水深不过23m的浅水体，敞水区一遇风浪泥沙泛 起使泥浊度增加。由于光照不适加之泥沙对浮游植物细胞 的机械损伤，其生物量必然不高。相反，菹草的防浪作用， 减少了水层含沙量和混浊度，加上菹草与浮游植物在营养 盐吸收上的互补性，所以菹草丛生的水区有较多的浮游植 物。但是对于那些较深或者虽浅而面积很小的池塘来说， 情况则有所不同，不可一概而论。有草水体与无草水体的浮游植物与营养盐数量相差不 大，前者甚至超过后者。浮游植物与大型水生植物密度呈负 相关,就是这类水体沉水植物能抑制浮游植物的生长。不过， 沉水植物对浮游植物的影响还有待于进一步研究。2

7、、沉水植物对水生动物的影响沉水植物和水生动物在生态功能上相互补充，构成一种 复合式的养殖系统，前者为后者提供一个良好的生态环境，有助于其生长。沉水植物直接或间接为鱼类、河蟹、水生螺 类等水生经济动物提供食物。在沉水植物丰富的水体中，沉 水植物为许多小型鱼类、螺类和虾蟹提供索饵场所，因为水 草和水草表面的周丛生物是它们喜食的食物；也能为它们提 供逃避敌害生物的隐蔽场所。并且，沉水植物还能为水生动 物提供产卵、孵化和育幼场所，如湖泊中常见的鲤鱼、鲫鱼、 黄颡鱼、乌鱼等均须以水草为产卵巢，而且鲤鱼、鲫鱼、黄 颡鱼等水生动物产下的受精卵具粘性,粘附在水草上孵化能 提高孵化率。大多数初孵幼体都以水草为附

8、着载体，这有利 于提高成活率。此外，沉水植物不仅改善了养殖水体的生态 环境，自身也能从中受益，投饵及鱼类活动通过系统的物质 循环源源不断的向沉水植物输送养料，保证沉水植物的生 长。常用沉水植物菹草在养殖水体水质改良中的应用在用沉水植物改良养殖水体水质的研究中，菹草是用得 最多的一物种。1、菹草的生物学特点菹草(Potamogeton crispus)是一种典型的沉水植物， 它在分类学上属被子植物门，单子叶植物纲，眼子菜科，为 世界广布种；两年生、喜低温，秋季发芽，冬春生长，夏季 多数植株衰败死亡，同时形成鳞枝以渡过不适环境。菹草的繁殖方式是无性繁殖，具体方式有两种：一是由 断枝脱离母体，长出不

9、定根，发育成一个新个体，此种营养 生殖发生在春末夏初；二是芽殖体繁殖。芽殖体是菹草越夏 的主要形式，是次年种群的主要来源。芽殖体发育时间营养 生长的后期。在菹草每个分枝顶端生出一个绿色的螺旋状的 芽殖体。随着发育，芽殖体变得坚硬，呈黑褐色，边缘具有 锯齿，形如松果，贮存有丰富的营养物质。芽殖体比重大于 水，当母体死亡根茎叶腐烂时，芽殖体沉入水底，度过夏季 不利环境彳寺秋季萌发长出新个体。由于芽殖体坚硬有锯齿， 既不易腐烂，又不易被鱼类取食，可以顺利地在水底越夏和 越冬。芽殖体的数量相当大，每株可达50个左右。按照生长发育特征和对环境的适应，菹草的个体发育大 致可分为9个阶段：芽殖体萌发期、幼苗

10、生长期、幼苗越 冬期、返青期、指数生长期、花果期、芽殖体发生期、植株 衰亡期和芽殖体越夏期。二、沉水植物对改良水质及鱼草混养的研究1、用菹草改良水质的研究进展国内外关于用菹草改良水质的研究很多，对不同水质条 件下菹草的净化作用及其生理反应做了初步的研究，结果表 明菹草对水中COD有一定的清除作用。利用菹草、狐尾藻 等7种沉水植物对受污染的草海水体（含底泥）总氮去除速率 进行了试验研究，结果表明，每种沉水植物对水体总氮、总 磷均有显著去除作用。为了了解菹草吸收营养盐的特点、探 讨其生长、衰败对水中营养盐、浮游生物的影响，进行了不 同环境因子对菹草吸收氮、磷的影响，以及菹草死亡后腐败 分解释放营养

11、盐的研究，发现菹草对水中氮、磷的吸收与 pH值、温度、光照、根茎生物量比及底泥间隙水与上覆水 中营养盐浓度比有关。在pH值为8.0-9.5，水温为19-28。 的实验条件下水中NH4+-N浓度低于0.35mgL-1左右时，精品文档菹草茎、叶优先吸收NO3-N ;水中NH4+-N浓度大于 0.35mgL-1左右时，菹草则优先吸收NH4+-N，这一选择 吸收与NH4+-N/ NO3-N比值无关。强光照、高温（30C）和高pH值的协同作用严重影响 菹草硝酸盐还原酶活性。在自然条件下，菹草根部从底泥中 吸收NH4+-N、PO4-P ,对NO3-N吸收甚微；茎、叶优先 吸收NO3-N，对PO4-P吸收甚

12、少，一般情况下，浮游植 物和菹草对水体中的氮磷吸收无明显竞争，菹草倒伏后腐败 分解释放大量营养盐，还可为浮游植物的繁殖创造条件。水 中缺乏游离CO2时，菹草的光补偿点提高，光饱和点下降， 对氮、磷营养盐的吸收率显著降低。25C、最适光照、强 光照下，菹草进行正常氮代谢所需HCO3-的临界浓度分别 为0.18mmolL-1、0.25mmol-L-1 ;进行正常磷代谢所需 HCO3-的临界浓度分别为 0.32mmolL-1 , 0.40mmol-L-1o 不良光照和高pH值下缺乏有效碳源使菹草的氮、磷代谢受 阻而导致夏季菹草死亡。Smith等研究指出：沉水植物，从 底泥吸收的PO4P可输入茎、叶、

13、并释放于水中。2、鱼、草混养的研究混养根据水生生物的生物学特点（栖息习性、食性、生 活方式等），充分利用它们相互有利的一面，尽可能地限制 和缩小它们有矛盾的一面，让不同种或同种异龄个体在同一 空间和时间内一起生活和生长，从而发挥水、种、饵的生产 潜力o目前，关于混鱼沉水植物混养的研究已经取得了 一些进展。用沉水生长的大型绿藻石莼（Ulva ）与中国对虾的混养 实验。结果表明，石莼能有效吸收N、P营养盐，使对虾对 饲料中氮的利用率提高42 . 7%212 . 9%,池塘水质状 况也优于单养对虾的池塘。混养的综合养殖指数高于单养对 虾。对虾密度为320-480 g-m-3，石莼密度为400600

14、g-m-3时，可以进行免充气养殖。采用石莼作为混养中的“生物净化器”的研究。在整个实 验中，混养组鱼的平均体质量增长率是单养组的1.67倍， 每个阶段混养组鱼与单养组鱼的平均体重增长率比都在 1.46 - 1.95之间，同时，整个实验阶段，混养组鱼的饵料 系数也明显低于单养组。以黄颡鱼夏花培育水体为实验用养殖污水，伊乐藻、轮 叶黑藻作为净化水质的沉水植物材料，建立封闭型（非换水） 和交换型（定期换水）的两种鱼草共生的生态系统，并与传统 的商业性养殖系统模式作同步比较，分析了养鱼水体水质主 要因子的变化及对鱼存活率的影响。实验结果如下：（1 ）两种鱼草共生系统水体水质优良，鱼类生长良好， 交换型

15、水体中 DO 值28 .0 ,NH4N0 .34 ,COD18mg/L , 悬浮物12g/L ,夏花成活率为93.3%;封闭型水体中DO 值27.5 ,总 NH4N0.92 ,COD28mg/L ,悬浮物2.5 ,总 NH4-N3 . 22 , COD88mdL ,悬浮物4.0，总NH4-N 2.41 ,COD66mg/L悬浮物51mg/L ,即使定期换水夏花 成活率也仅达66 . 7%;研究结果表明：鱼草共生系统中栽 培伊乐藻、轮叶黑藻等沉水植物可有效地净化水质，不仅可 确保夏花生产良性运行，还节约了水资源，并达到了无污染 排放。从水域生态学原理和现有的研究成果来看，在养殖池塘 种植沉水植物

16、以净化水质是一种极有前途的生态养殖模式。 目前应该在沉水植物的种类选择和种植技术上继续研究，以 尽快形成可供推广的成果。参考文献12曹萃禾.四种生态类型的水生维管束植物净化能力的作用J.生态学杂志，1987,6(1)： 37-393 苏胜齐，姚维志.沉水植物与环境关系评述J.农业环境保护，2002, 21 (6): 570-5734李永函，金送笛，刘国才.菹草型水体的理化因子和水生生物状况J.大连水产学院学 报，1992，6 (2)： 1-11任久长乔建荣，董巍等菹草(PotamogetoncrispuS)的生态习性和在京密引水渠的发生 规律研究J北京大学学报(自然科学版，1997, 33 (

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