水生植物在池塘內循環流水養殖模式中的應用研究

沈佳明 陸奇 韓斌

摘要? ? 池塘內循環流水養殖模式是一種新型的高效低碳養殖模式，發展前景廣闊。本研究以一新建成并運行1年的池塘內循環流水養殖基地為研究對象，對其水生植物的種類組成、變化及水質動態規律進行了調查，以期為該模式的完善、推廣提供參考。調查結果表明，從循環流水養殖系統內共采集到水生維管束植物32種，主要以挺水及濕生植物為主。與運行初始相比，水生植物種類增加顯著，共增加2.6倍。得益于更加豐富的水生植物群落類型以及更高的水生植被面積占比，尾水處理池的水質總體優于循環水凈化處理區。而若要充分發揮凈化處理區功能，應增加主池塘的水生植物的配置種類及面積，從而充分發揮水生植物的凈化功能。從實際生產角度考慮，除配置水生態工程一些常用水生植物種類外，可加大水生蔬菜的配置應用力度。

關鍵詞? ? 池塘內循環流水養殖;水生植物;水質;水生蔬菜

中圖分類號? ? Q178.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

我國是世界水產養殖第一大國。據統計，2016年，我國池塘養殖面積為276.26萬hm2，占全國淡水養殖總面積的44.7%。為了提升經濟效益，養殖者在池塘養殖過程中多采用高密度放養，并且大量施肥投餌，隨意排放不經處理的養殖廢水，從而導致水質惡化，污染日趨嚴重[1]。針對目前池塘養殖現狀，研究人員采取了許多技術措施來對淡水池塘養殖環境進行生態治理，而所有的這些技術措施基本上都離不開水生植物對養殖環境的改善。水生植被在維持水生態系統結構和功能方面具有重要作用，是水生態系統保持良性運行的關鍵類群。研究水生植物對池塘養殖環境的改善目前已成為池塘生態養殖的主要研究內容之一[2-3]。

池塘內循環流水養殖模式是一種在新時代、新環境下，隨著科技的不斷進步而逐漸發展起來的新型高效低碳養殖模式。為方便管理投飼，在一個池塘中固定幾個流水單元池，通過機械裝置使養殖水體循環流動，并且在池后方增加了魚體排泄物收集裝置，以及時、快捷地清理魚體排泄物及其他廢物。池塘內循環流水養殖模式將池塘分為流水養魚區和循環水凈化處理區2個區域，并配套一定面積的尾水處理池，實現了池塘內的小面積、高密度養殖[4-7]。池塘循環流水養殖模式可以提高養殖效率，從而提高經濟效益和環境效益，可以促進現代漁業更好、更快的發展，預計未來將會成為應用較為廣泛的養殖方式之一，同時也是今后的研究熱點養殖模式之一。

由于國內推廣應用池塘循環流水養殖模式的時間不長，故針對這一模式開展的系統研究相對較少，已有研究也多集中于養殖模式的構建、該模式的污染特征、凈化效果及生態化調控技術以及生態效益、經濟效益分析與評價等方面[8-14]，而針對水生植物在該模式下的應用研究不多。本研究以一新建成并運行1年的池塘內循環流水養殖基地為研究對象，對其水質動態規律及水生植物進行調查，并分析了水生植物在池塘循環流水養殖模式中的應用效果及前景，以期為池塘循環流水養殖模式的完善、推廣提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 研究池塘概況

桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水“跑道”養殖基地位于桐鄉市大麻鎮海華村（北緯30°30′56″、東經120°20′45″），基地占地面積6.33 hm2，于2018年正式投入運行。該基地目前也是嘉興市較大的池塘內循環流水養殖基地之一，共建有10條長25 m、寬5 m、深2.5 m的養殖槽。槽內利用水流將魚類的排泄物和殘存飼料沖到養殖槽的尾部集污區，并通過安裝在養殖槽尾部的吸污泵收集約80%養殖尾水，通過排污管道排放到尾水治理區及稻田，剩余 20%的肥水則順著水流進入外圍寬闊的主池塘循環水凈化處理區進行水質凈化，具體布局見圖1。整個養殖過程做到尾水零排放，最大限度地解決了池塘養殖水體污染和富營養問題。該基地“跑道”主要養殖魚類包括大口黑鱸、草魚、鯽魚、鳊魚。

1.2? ? 研究方法

于2019年6月對桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水“跑道”養殖系統的水生植物進行了調查，主要調查范圍為系統主池塘、尾水處理池、基地內排水渠及沿岸帶區域。調查時采用樣方法進行調查，對水生植物種類組成進行鑒定并記錄，同時拍照記錄標本。沉水植物用旋轉式采草器采集，漂浮植物采用抄網采集，濕生及挺水植物則用手持式鐮刀采集。采用優勢種原則對群落進行命名，即以各群落優勢種的名稱作為該群落的名稱。

對養殖槽、主池塘循環水凈化處理區及尾水處理池的水質進行測定，其中養殖槽的水質按春、夏、秋3個季度共調查3次，其余區域則在夏季魚類生長旺盛時期進行測定。水質主要測定指標包括水體pH值、溶解氧含量（DO）、總氮含量（TN）、銨態氮含量（NH4+-N）、總磷含量（TP）以及高錳酸鹽指數（CODMn）。

1.3? ? 數據分析

采用Excel對試驗數據進行統計分析。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 水生植物多樣性變化

由表1可知，本次共采集到水生維管束植物20科32屬32種。其中，蕨類植物1種;被子植物19科31屬31種。按生活型分，挺水植物12種，占總種類數的37.5%;濕生植物11種，占總種類數的34.4%;漂浮植物5種，占總種類數的15.6%;沉水植物4種，占總種類數的12.5%。從植物區系按科所含種類數上看，禾本科（Gramineae）種類最多，為6種;其次為水鱉科（Hydrocharitaceae）和莎草科（Cyperaceae），均為3種。

桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水養殖基地建設時人工配置水生植物9種，與之相比，在系統運行1年后，水生植物多樣性增加顯著，共增加約2.6倍，所增加的種類絕大多數系本地土著水生植物種類。這些種類主要是通過系統建設時的填土、風、水流以及鳥類傳播等途徑進入基地。這些衍生的水生植物點綴分布于主池塘沿岸帶、溝渠內或原先栽植的植物斑塊之間及其周緣，絕大多數種類分布面積較小。另外，這些自然遷入的植物種類繁殖、擴散能力較強，對不同生境條件也都具有一定的適應能力，因而在外界環境條件適宜的情況下，比較容易擴展種群。由此可以預見，隨著植物演替，該養殖系統水生植物多樣性還將繼續增加。此外，水生植物種類多樣性的增加也會對池塘內循環流水養殖生態系統的穩定性及凈化效果產生一定的貢獻。

桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水養殖基地建設時人工配置的9種水生植物中，美人蕉、鳶尾、菖蒲、中華天胡荽等4種主要配置于浮床上，其他種類則主要配置于沿岸帶及溝渠區域。從實際種植效果來看，種植在生態浮床上的這4種水生植物長勢均一般。實際上，生態浮床雖然能提高系統的景觀效果，但從日常養護以及凈化效果方面來看，并非最優選擇。

2.2? ? 水生植物群落類型

根據調查，桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水養殖基地主要水生植物群落類型大致如下。

（1）菖蒲群落、鳶尾群落、美人蕉群落、千屈菜群落、中華天胡荽群落、水蔥群落。這5個群落均為人工配置。

（2）滿江紅+浮萍+紫背浮萍群落。基地主要的浮水植物群落之一，分布于部分沿岸帶區域。

（3）鳳眼蓮群落。少量分布于部分沿岸帶區域及基地內部排水渠內，為單優群落。

（4）水鱉群落。零星分布于部分沿岸帶區域，其為單優群落。

（5）穗狀狐尾藻群落。主要分布于植物浮島以及部分沿岸帶區域，均為人工配置，主要為單優群落，部分區域與雙穗雀稗等共同生長。

（6）金魚藻群落。為基地主要的沉水植物群落類型之一，主要見于主池塘及尾水處理池的淺水區內，多為單優群落，分布水深在1.5 m以下。

（7）苦草群落。為基地主要的沉水植物群落類型之一，主要見于主池塘及尾水處理池的淺水區內，多為單優群落，分布水深在1.5 m以下。

（8）黑藻群落。為基地主要的沉水植物群落類型之一，主要見于主池塘及尾水處理池的淺水區內，多為單優群落，分布水深在1.5 m以下。

（9）雙穗雀稗群落。主要分布于尾水處理池的沿岸帶區域，分布面積較廣，群落常見的伴生種為喜旱蓮子草、水蓼、馬唐、稗等。

（10）喜旱蓮子草群落。主要分布于沿岸帶區域及基地內部排水渠內，分布面積較廣，群落主要伴生種為雙穗雀稗、水蓼、稗、千金子等。

（11）水蓼群落。主要分布于沿岸帶區域及基地內部排水渠內，群落主要伴生種為喜旱蓮子草、雙穗雀稗、稗、千金子等。

（12）菰群落。主要分布于基地內部排水渠，為人工配置，群落主要伴生種為石龍芮、水蓼、異型莎草、水莎草等。

（13）蘆葦群落。少量分布于尾水處理池部分沿岸帶區域，群落主要伴生種為狹葉香蒲、雙穗雀稗等，分布最大水深約為50 cm。

（14）香蒲群落。少量分布于部分沿岸帶區域，群落主要伴生種為狹葉香蒲、雙穗雀稗等，分布最大水深約為50 cm。

從水生植物群落類型可以看出，目前桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水養殖基地主要以配置的菖蒲、鳶尾、美人蕉、千屈菜、中華天胡荽以及衍生的雙穗雀稗、喜旱蓮子草、水蓼等濕生植物組成的單優或共優挺水植物群落，穗狀狐尾藻、金魚藻、苦草、黑藻等沉水植物群落以及鳳眼蓮、滿江紅等漂浮植物群落為主。除去原先人工配置的群落，遷入種類的種群數量正在不斷發展壯大，尤其在沿岸帶區域的生態地位正在不斷加強，甚至部分植物在部分區域其所在層片已占有絕對優勢地位，如雙穗雀稗、喜旱蓮子草等。

從區域分布來看，尾水處理池水生植物群落類型以及植被面積占比均要明顯高于主池塘，尤其是挺水植物群落遍布沿岸帶區域，而在主池塘沿岸帶區域，群落類型主要以沉水植物群落、浮水植物群落以及喜旱蓮子草群落、水蓼群落等部分挺水植物群落為主，水生植被的面積占比以及群落多樣性都要低于尾水處理池。

2.3? ? 池塘內循環流水養殖模式水質特征

養殖槽水體水質的季節變化規律見表2。從結果來看，養殖槽水體秋季水質狀況比春、夏2季差，水質高錳酸鹽指數、銨態氮含量以及總磷含量明顯在秋季較高，而總氮含量夏季最高、秋季次之。養殖槽內秋季水質狀況相對要差，原因主要是經過幾個月的養殖，槽內魚類規格已較大，故飼料投喂量和排泄量都較大，水體營養水平高。

另外，對池塘內循環流水養殖模式不同區域夏季魚類生長旺盛時期的水質狀況也進行了比較（表3），可以看出，養殖槽內的水質還是要劣于主池塘循環水凈化處理區和尾水處理池。雖然在推水增氧機的作用下，養殖槽內水體常處于流動狀態，但是由于養殖密度高且投喂飼料，故養殖槽內水體的總氮含量和高錳酸鹽指數都是最高的，而養殖槽外循環水凈化處理區的銨態氮含量和總磷含量高于養殖槽內和尾水處理池。

3? ? 結論與討論

調查結果表明，從循環流水養殖系統內共采集到水生維管束植物32種，隸屬于20科32屬，主要以挺水及濕生植物為主。與運行初始相比，水生植物種類增加顯著，共增加2.6倍，所增加的種類絕大多數系本地土著的一些水生植物種類，且禾本科、水鱉科、莎草科等占了很大比重。

從優勢群落類型上看，桐鄉市大麻海北圩水產專業合作社池塘內循環流水養殖基地主要以配置的菖蒲、鳶尾、美人蕉、千屈菜、中華天胡荽以及衍生的雙穗雀稗、喜旱蓮子草、水蓼等濕生植物組成的單優或共優挺水植物群落，穗狀狐尾藻、金魚藻、苦草、黑藻等沉水植物群落以及鳳眼蓮、滿江紅等漂浮植物群落為主。空間分布上看，尾水處理池水生植物群落類型以及植被面積占比均要明顯高于主池塘。

從對池塘內循環流水養殖模式不同區域夏季魚類生長旺盛時期的水質狀況的對比以及養殖槽水質的季節變化來看，雖然主池塘有多處推水增氧裝置，但整個系統主池塘水體的營養水平還是比較高的，表現為養殖槽外循環水凈化處理區的銨態氮含量和總磷含量較高，其凈化功能并未得到體現。得益于更加豐富的水生植物群落類型以及更高的水生植被面積占比，尾水處理池的水質總體優于循環水凈化處理區，其高錳酸鹽指數、銨態氮含量和總磷含量均低于循環水凈化處理區。從系統運行這一年的情況來看，由于建設初期更多從“如何養好魚”角度考量各項設計，因而對于各類型水生植物的合理配置應用并未有足夠重視，生態浮島的設計也更多地從景觀角度考量，其面積小且長勢一般，凈化作用微乎其微，而沿岸帶也僅配置少量挺水花卉作為點綴。若要充分發揮凈化處理區功能，應增加主池塘的水生植物的配置種類及面積，從而充分發揮水生植物的凈化功能。

從實際生產角度考慮，除了配置水生態工程一些常用水生植物種類外，可加大水生蔬菜的配置應用力度。水生蔬菜是我國的特色傳統蔬菜，適宜于池塘及濕地生長，在保護濕地資源、改善水體環境及保障蔬菜安全供應等方面均發揮著重要作用。種植水生蔬菜既能起到凈化水質的作用，還能有一定的農產品產出，一舉兩得。傳統水生蔬菜品種包括蓮藕、茭白、芋頭、荸薺、慈姑、菱角、蕹菜、芡實、水芹、莼菜、豆瓣菜、蔞蒿及蒲菜等，這些品種在嘉興地區均適宜種植。具體而言，在主池塘沿岸帶區域可適當種植一定面積的子蓮、茭白、荸薺、慈姑、水芹等挺水類型的水生蔬菜，而在近岸邊的淺水區域可以種植菱角、豆瓣菜等浮水類型的水生蔬菜。另外，在深水區域及近岸邊區域也可采用簡單網片制作浮床栽培水蕹菜、水芹等。根據在魚塘中的試驗結果，魚塘浮床栽培蕹菜或水芹生長速度快，可有效利用水體中的營養物質正常生長且可采收多茬，單位面積產量可觀。

4? ? 參考文獻

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