吉富罗非鱼温棚池塘上覆水-沉积物间隙水营养盐垂直分布特征及其界面交换通量.pdf

中国水产科学 2015年 7月，22(4)：716—728 JournalofFisherySciencesofChina 研 究论文 DoI：1O．3724／SP．J．1118．2015．140434 吉富罗非鱼温棚池塘上覆水一沉积物间隙水营养盐垂直分布特征 及其界面交换通量 魏南，余德光，谢骏，王广军，郁二蒙，龚望宝，李志斐，夏耘 农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室；中国水产科学研究院 珠江水产研究所，广东 广州 51O380 摘要：利用 Peeper(porewaterequilibriums)技术采集上覆水一沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样，然后使用微 量分光光度法测定样品中主要营养盐NH：一N、NO；．N、NO2．N、P0 ．P和s0：一一S的浓度，从而分析吉富罗非鱼 (GIFT，Oreochromisniloticus)温棚养殖池塘各营养盐的垂直分布特征，并估算其在上覆水一沉积物界面处的交换通 量。结果表明：(1)两罗非鱼温棚养殖池塘，4个Peeper实验组在上覆水一沉积物间隙水中各营养盐组间重复性都较 好，且各营养盐都有较强的垂直分布规律。NH：．N主要存在于沉积物间隙水中，从其表面深度 0至 6cm 间隙水 中NH：．N浓度迅速增高，8cm后趋于相对稳定；N0：．N主要存在于上覆水中，沉积物 0至4cm 间隙水中NO；一N 浓度迅速降低；NO；．N浓度在沉积物表层2cm处出现峰值；P0 ．P浓度在沉积物0至 4cm间隙水中浓度迅速增 加至最大值，深度超过4cm浓度有降低趋势；s0一．S主要存在于上覆水 中，沉积物 0至 8cm间隙水 中sO一．S浓 度迅速降低。(2)不同深度的水样根据营养盐浓度，各实验组都可聚类为 3组差异显著 的类群：上覆水组、表层沉 积物组(上覆水一沉积物交界面组)和深层沉积物组。(3)通过 Fick第一定律估算营养盐在上覆水一沉积物界面的扩散 通量得出：NH：．N和P0 ．P为从沉积物间隙水扩散至上覆水中；No；．N和sol一．S为从上覆水扩散至沉积物中。 4个 Peeper实验组NH：-N的扩散通量分别为 22．44mg／(m2．d)、22．93mg／(m2．d)、50．84mg／(m2．d)和 16．74mg／(m2．d)， 为两罗非鱼温棚养殖池塘主要的沉积物内源释放营养盐 。与类似研究 比较，本研究通量相对较高，表明养殖池塘沉 积物有机质含量相对较高。s0一．S的扩散通量分别为一87．05mg／(m2．d)、一164．87mg／(m2．d)、一77．37mg／(m2．d)i~l 一 91．30mg／(m2．d)，为两养殖池塘沉积物最大的吸收营养盐，表明sol一．S还原可能为罗非鱼养殖池塘沉积物中有机 质降解的主要途径之一。 关键词：间隙水；上覆水；营养盐；Peeper；垂直分布；交换通量 中图分类号：$96 文献标志码：A 文章编号：1005—8737一(2015)04—0716—13 养殖池塘沉积物作为上覆水中各元素扩散的 殖业的健康发展。近年来，大规格商品罗非鱼(1．5kg “源”，同时又是上覆水中物质沉降的 “汇”J，其 以上)出肉率高、肉质鲜美，市场需求量增加，促 与上覆水在交界面上的营养盐交换量可反映水体 进罗非鱼温棚池塘集约化养殖面积的扩大。由于 富营养化程度及沉积物内源污染状况2【J。传统养 温棚池塘内外水温温差大，空气交换量小，养殖 殖模式下，大量残饵、养殖排泄物等有机物在底 水体换水量得到极大的限制，易造成养殖水体中 部沉积，可致使大量元素在一定条件下释放并扩 NH：、NO2等含量上升较快，水质易突变、恶化， 散至上覆水中1【，，影响养殖池塘水环境，威胁养 潜在威胁着养殖动物的生长、生存等 J。了解温 收稿 日期：2014—10—20；修订 日期：2014—11-11． 基金项 目：国家科技支撑计划课题(2012BAD25B04)；广州市珠江科技新星专项 (2014J2200088) 作者简介：魏南(1983-)，男，博士，主要从事健康养殖研究．E-mail：weinan1120@hotmail．com 通信作者 ：余德光，副研究员．E-mail：gzyudeguang@163．tom 第4期 魏南等：吉富罗非鱼温棚池塘