冬春季氣象特性與養殖塘水質變化關系

崔 迪，張明興，王燕飛

(1.寧波工程學院，浙江 寧波 315211； 2.寧波市鄞州區高橋鎮明鳳鱉莊，浙江 寧波 315100)

冬春季氣象特性與養殖塘水質變化關系

崔 迪1，張明興2，王燕飛2

(1.寧波工程學院，浙江 寧波 315211； 2.寧波市鄞州區高橋鎮明鳳鱉莊，浙江 寧波 315100)

掌握冬春季不同氣候條件下，養殖塘水溫與溶解氧的變化規律，對魚類安全越冬和春季繁育具有重要的科學指導意義。文章基于應用物聯網技術的水質智能監測與數據分析，研究了冬春季不同溫度與氣象狀況下養殖塘水溫和溶解氧的變化規律。結果表明：冬季水溫0～10 ℃條件下，溶解氧變化趨勢與水溫接近，但水溫降至0 ℃以下時，溶解氧基本維持在3.2 mg·L-1以上；此外，氣象狀況對溶解氧的影響是晴天>陰天>雨天，且溶解氧出現高峰時間比水溫滯后0.5 h左右。在春季，不同溫度及天氣狀況(晴、陰、雨)對溶解氧的影響是光照>氣溫。不管天氣晴或陰雨，溶解氧的日變化在5：00—7：00為低谷，15：00—16：00達到高峰，天氣越晴朗，高峰段維持時間越長。因此，在養殖上應注意陰雨天及凌晨前后養殖塘水質易缺氧的危害。

養殖塘； 水質； 監測； 溶解氧； 氣象

養殖塘是調節魚類自然生長環境，更好地利用漁業資源，滿足人們對水產品日益增長需求的重要場所[1]。而池塘水體環境是影響魚類生長繁育的重要條件，尤其是水體溫度和溶解氧含量(溶氧量)[2-3]。夏季是魚類生長的旺盛時期，為了保持魚類適宜的水質環境，對夏季水體環境的監測與調控已有較多的研究報道[4-5]。但對冬春季主要水體環境因子(水溫、pH、溶氧量等)變化特性缺乏系統深入的研究，影響了魚類的安全越冬和翌年繁育。因此，觀察摸索冬春季氣候條件對水溫、溶解氧含量變化的影響，掌握養殖池塘冬春季水質變化規律，從而進行監測與調控，對池塘魚類安全過冬及春季生長繁育具有重要意義。

1 材料與方法

試驗設在寧波市鄞州區明鳳鱉莊基地。露天親鱉養殖塘，水深1.5～2.0 m，水源取自姚江，儀器采用上海清淼光電科技有限公司生產的KM-MU系列在線自動監測儀。監測探頭離水面1.2 m，于2015年11月15日進行安裝調試，次日開始監測。為確保監測的靈敏度，每周清洗探頭1次，每1 min采集數據，以掌握水質因子的動態變化。2015年12月1至次年4月30日，進行連續監測與數據采集，系統觀察冬春季池塘水質的溫度、溶氧量變化規律。分析不同氣候(晴或雨天及冰雪、暴雨)條件對養殖塘水溫、溶氧量變化的影響。

2 結果與分析

2.1 冬春季養殖塘水溫、溶氧量的動態變化趨勢

由圖1可見，2015年12月1日到次年4月30日，冬春季日平均氣溫變化過程大致為中—低—高。在1月25—26日，由于強冷空氣影響，平均水溫出現最低值，達-7.0 ℃；4月16日前后，因氣溫異常較暖，水溫呈現短暫高峰，水溫達26.0 ℃，為期間最高值，這與氣溫變化一致。從水體溶氧量冬春季變化規律看，也基本呈現中—低—高的動態變化過程，溶氧量在1月中下旬出現低點，但在氣候極端嚴寒時(-8.0～10.0 ℃)，溶氧量并不隨之下降，表明水溫在2.0～3.0 ℃以下時，溶氧量基本保持不變。因此，水體溶氧量冬春季變化趨勢與水溫基本相近，但水溫小于0 ℃時，溶解氧也維持在3.2 mg·L-1以上。

圖1 冬春季養殖塘水溫、溶氧量的變化趨勢

2.2 冬季不同氣象狀況對養殖塘水溫、溶氧量變化的影響

冬季不同時間的氣候變化多端，冷空氣、雨雪天、晴陰天交替頻繁，勢必引起養殖塘水溫、溶氧量的起伏變化。12月3—7日，天氣變化為晴—多云—陰雨—多云—晴，由圖2可見，12月3—7日的日平均水溫分別為9.0、6.0、8.0、6.5、9.0 ℃，呈現由高—低—高的過程。從走勢來看，溶氧量的變化特性與水溫相近，每日出現的峰值或低谷與水溫基本保持一致，比水溫略滯后。

圖2 12月3—7日養殖塘水溫、溶氧量的變化

從晴雨天變化(圖3)來看，12月5日陰雨天，氣溫7.0～9.0. ℃，溫差2.0 ℃，水溫和溶氧量日變化較小，水溫白天比較平緩，18：00時水溫由白天的7.5 ℃下降至6.0 ℃，晝夜水溫差1.5 ℃；溶氧量日變化為4.3～4.9 mg·L-1，日變幅近0.6 mg·L-1。12月6日陰轉多云，由于陽光照射，中午水溫和溶氧量明顯上升，但最高水溫出現時間較氣溫晚1 h左右，溶氧量又比水溫晚0.5 h，午夜到凌晨，溶氧量達到低點。12月7日晴天，水溫和溶氧量變幅進一步增大，日最高水溫出現在15：00前后，且維持高溫段時間達2 h左右；溶氧量高位段維持在15：00—18：00，隨后開始下降。此外，冬季低溫，不管天氣晴或雨，溶解氧含量變幅均較小，為4.2～5.8 mg·L-1。由此可見，冬季不同氣象因子對池塘水體、溫度、溶氧量變化的影響明顯不同，晴天比陰雨天高，且變幅增大，溶氧量最高點出現時間較水溫滯后0.5 h左右，水溫比氣溫滯后約1 h。

圖3 低溫(6～9 ℃)不同氣象條件下水溫、溶氧量的日變化

2.3 春季不同氣象因子對池塘水體溫度、溶氧量變化的影響

2.3.1 養殖塘水溫、溶氧量的變化(10～15 ℃)

由圖4可見，2月19日陰雨天，日氣溫6.0～13.0 ℃，水溫變化比較平穩，為9.0～10.6 ℃；溶氧量變幅也小，為4.3～5.6 mg·L-1，且日出現高峰時間比晴天提早1 h左右。2月27日晴天，日氣溫6.0～19.0 ℃，4：00—6：00水溫最低，為9.2～10.0 ℃，15：00—17：00水溫較高，達13.5～13.8 ℃；溶氧量日變幅較大，為3.7～8.9 mg·L-1，7：00—8：00溶氧量較低，為3.7～4.0 mg·L-1，隨著氣溫回升，溶氧量變幅也快速增加，于15：00—17：00出現高峰段，峰值達8.9 mg·L-1，后緩慢下降，與水溫變化特性相近。表明平均氣溫為10.0～15.0 ℃時，晴天水溫和溶氧量變化幅度較大，分別為9.2～13.8 ℃和3.7～8.8 mg·L-1。值得注意的是，6：00—7：00，水體溶氧量較低，僅4.0 mg·L-1左右，中午后氣溫明顯回升，溶氧量也明顯提高，表明水體溶氧量變化對陽光輻射較為敏感。

圖4 春季(10～15 ℃)不同氣象條件下水溫、溶氧量的日變化

2.3.2 養殖塘水溫、溶氧量的變化(15～20 ℃)

由圖5可知，4月27日陰雨，氣溫為15～19 ℃，養殖塘水溫為17.5～18.4 ℃，溶氧量為3.7～5.3 mg·L-1，水溫和溶氧量日變幅較小，分別為0.9 ℃和1.6 mg·L-1。4月28日晴天，氣溫14.0～23.0 ℃，水溫和溶氧量分別為16.7～19.6 ℃和4.5～6.4 mg·L-1，日變幅明顯增大，分別達2.9 ℃和1.9 mg·L-1，且溶氧量在上午9：00后加速上升，到15：00—16：00達到高峰。在晴天條件下，氣溫對溶氧量的影響有差異，氣溫高，水溫隨之升高，溶氧量也有所提高，但溶氧量提高的幅度不如光照影響明顯。

圖5 春季(15～20 ℃)不同氣象條件下水溫、溶氧量的日變化

3 小結

冬春季氣象與水體環境變化的關系在養殖上有重要應用意義。冬春季光照對養殖塘水體溶氧量影響大于溫度，相近氣象條件下不同溫度對溶氧量變化的影響相對較小；在相近氣溫、水溫條件下，晴天光照對溶氧量的影響大于陰雨天，若遇嚴寒

(-18～0 ℃)，水體溶氧量維持在3.2 mg·L-1以上。因此，養殖上冬春期間陰雨天時，應密切關注水體溶氧量的變化。晴天或雨天，在早晨5：00—7：00左右溶氧量呈低點，午后15：00—16：00左右出現峰段，且天氣越好，高溫和溶氧量高峰期維持時間越長。早晨7：00之前易引起缺氧，溫差越大，早晨溶氧量下降越明顯，因此，生產中應根據養殖魚的品種特性及時提早采取增氧措施。

[1] 商兆堂,蔣名淑,湯紅兵.水產養殖與氣象[M].北京:氣象出版社, 2008.

[2] 紀曉玲,桑建人,劉玉蘭,等.寧夏魚塘浮頭的天氣類型與環流背景分析[J].蘭州大學學報(自然科學版),2010, 46(增刊1):107-110.

[3] 盧峰本,黃瀅,周啟強,等.海水養殖的氣象風險分析及預報[J].氣象, 2006, 32(11): 113-117.

[4] 郁家成, 王勝. 水產設施養殖的環境小氣候問題及其調控途徑[J]. 中國農業氣象, 2004, 25(2): 62-64.

[5] 郭秀云, 王勝, 吳必文, 等. 環境溫度對水產養殖定量化影響的研究[J]. 安徽農業科學, 2007, 35(24): 7498-7499.

(責任編輯：侯春曉)

2017-02-06

寧波市科技局科研攻關項目(2014C10045)；國家星火計劃項目(2014GA701012)

崔 迪(1985—)，女，浙江寧波人，講師，博士，研究方向為物聯網技術，E-mail：sukey1006@126.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170645

S949

A

0528-9017(2017)06-1051-03

文獻著錄格式：崔迪，張明興，王燕飛. 冬春季氣象特性與養殖塘水質變化關系[J].浙江農業科學，2017，58(6)：1051-1053.