池塘生态系统的概念

池塘生态系统修复技术与生态养殖研究池塘生态系统修复技术与生态养殖研究1.池塘生态系统的概念和生态物质循环途径1.1.池塘生态系统的概念池塘生态系统是指生活在同一池塘中的所有生物的总和。

生态系统是由生态物质组成的，包括所有的水生动物、植物和微生物。

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、水体微生物种类。

池塘生态系统有自净功能，构成水体生态系统的各种生态物质比例相对稳定，生态物质功能各异，但各负其责，共同完成水体生态系统的正常循环。

如果投入池塘生态系统的生态物质适中，循环途径畅顺，池塘生态系统就能保持正常运转。

但池塘生态系统的自净功能是有限的，如果片面、过多的投入某生态物质（如饲料或消毒剂），生态循环途径受阻，平稳被破坏，就会造池塘中有害的生态物质堆积。

这就所谓水体被污染。

因此，生态物质的投入种类和数量，对池塘生态系统有至关重要的影响。

1.2.池塘生态系统主要生态物质循环途径1.2.1.碳（C）的生态循环途径生物的营养物质包括蛋白质,脂肪和糖类，都含有碳元素。

其生态循环历程有二种：一是通过碳的生物性同化作用，合成水产动物的体重部份，所谓生物生长。

二是通过碳的生物性异化作用，使有机碳水化合物转化成CO2。

碳的第一去向增加水产动物的养殖产量；碳的第二去向使生态系统的CO2增加。

CO2是藻类进行光合作用的必须物质，且能增加池水体的缓冲能力。

产生多余的CO2，由水体直接散逸至大气中。

CO2不具毒性。

因此，在碳的生态循环历程中，不会对水体及水产动物造成危害。

1.2.2.氮（N）的生态循环途径氮是蛋白质的重要组成元素，水产动物大部份肌肉是由蛋白质构成的。

饲料中蛋白质的含量相对较大，一般为40%左右。

水产动物摄食蛋白质后，在消化系统中分解为氨基酸而被吸收，经同化作用重新合成新的蛋白质，修补细胞组织，构建体质，增加体重。

蛋白质转化为水产动物身体的一部份，形成产量。

因此，氮的第一个重要生态循环和碳一样，被固定在水产动物体内。

水产动物所摄食的饲料，尚有少量未完全消化的蛋白质，以排泄物的形式进入池塘生态系统。

同时有少量饲料蛋白质散落或溶解于水中（即残铒），这些蛋白质被异营养型细菌所利用，迅速分解，同样产生氨（NH3），进入池塘生态系统。

蛋白质也是能量来源之一。

构成动物体重的蛋白质亦能再次分解成氨基酸，通过异化作用，由蛋白质变成氨（NH3），同时释放能量，氨（NH3）随排泄物进入养殖池塘生态系统。

因此，构成蛋白质的有机态氮通过氮的生物性异化作用，转化成一种氮态化合物——氨(NH3)。

氨在池塘生态系统中存在二种方式：分子态氨（NH3）和离子态铵（NH4+）。

前者有毒，后者无毒，受水中各种因素的影响，二者互相转化。

氨态氮（即氨氮NH3）继续在水中生态循环，一部份被藻类所利用，促进藻类生长繁殖。

大部份被异养型硝化细菌转化成亚硝酸盐（NO2—），再经亚硝化细菌转化成硝酸盐（NO3—），硝酸盐（NO3—）经反硝化细菌再进一步转化成游离氮（N2），逸出水体进入大气。

由上可知：进入池塘生态系统的有机氮（N）元素，经过生物性同化作用，被固定在生物体内，形成产量；经过生物性异化作用，在池塘生态系统中产生了氨（NH3）或铵（NH4+），亚硝酸盐（NO2—），硝酸盐（NO3—）及氮气（N2）。

氨（NH3）和亚硝酸盐（NO2—）毒性很大，对水产动物有强烈毒害作用，必须通过水质管理来控制其浓度，否则后患无穷。

1.2.3.硫（S）的生态循环途径硫是含硫蛋白质的组成部分，通过与氮元素相同的方式进入水体生态系统，其生态循环历池塘生态系统，产生很大影响。

含硫蛋白质被水产动物摄食后,经胃蛋白酶及胰脏蛋白水解酶消化作用，形成含硫氨基酸被吸收，同化成生物体，即形成产量。

一般而言：同化成生物体的含硫蛋白质中的硫元素，在生物体内重复循环，不会排出体外。

硫元素的生态循环历程有二种结果。

一是受水中好气细菌分解产生硫酸盐，溶解于水中或沉淀池底。

二是受水中嫌气细菌分解产生硫化氢（H2S）。

硫酸盐无毒，多发生于富氧水体，硫化氢（H2S）剧毒，有臭鸡蛋味，易产生于缺氧水体。

硫化氢（H2S）常沉积于池塘底部。

1.2.4.磷（P）的生态循环途径养殖水体中磷的生态循环，与硫相似。

磷元素在饲料中是必不可少的，占有一定含量。

饲料中的磷，一部份经过同化作用固定在水产动物体内，形成体重。

其余部份随排泄物进入池塘生态系统。

未被消化吸收进入池塘生态系统的无机磷，经细菌的磷化作用产生磷酸，磷酸与某些金属离子结合，形成磷酸盐，沉积池底。

磷酸盐不具毒性，微溶于水，不会对水产动物造成危害。

此外，其它微量元素如：钙、镁、铁、锌、钴、铜、锰、硒等，虽然在生态系统中也很重要，但它们在生态循环途径中，不足以对池塘生态系统造成危害，在此不作讨论。

以上分析得出结论：在投喂人工饲料的水产动物养殖中，池塘生态系统中产生了氨氮（NH3）、亚硝酸盐（NO2—）和硫化氢（H2S）等有毒物质，同时产生了大量的有机物（粪便）等有害物质。

氨氮（NH3）、亚硝酸盐（NO2—）和硫化氢（H2S）等对水动物的危害，主主要表现在：通过鳃部进入体内，破坏鳃表皮，降低体内离子浓度（Na+、K+）和离子交换功能，使生物体内多种酶的活性受到抑制，增加鳃的通透性，并降低血液的携氧能力，导致免疫抗病能力、生殖能力和生长速度下降，增加疾病易感性。

2.高强度集约化养殖对水体生态系统的影响2.1.高强度投喂饲料的后果现代水产养殖，是以获取最大利润为目的。

因此，集约化、高强度养殖是获得利润的唯一手段。

提高养殖密度，必然大量投喂饲料，使得水体残存铒料增加，生物排泄粪便增多。

换言之，就是向池塘生态系统中片面大量地投入了某种生态物质，这些生态物质在一定的时间未被消耗或排出，导致了大量堆积，这些物质被称为污染物。

污染物产生各种有毒有害成份，同时给病原微生物生存创造了有利的条件，并直接为病原微生物的繁殖提供营养和能量，致使病原微生物大量滋生。

另一方面，污染物大量消耗水中氧气，直接造成水体溶氧（DO）减少或缺乏，导致养殖动物产生应激，免疫能力下降。

直接或间接危害养殖动物健康。

2.2.强制性施用消毒剂的负面影响池塘生态系统是一个平衡体系，有缓冲效应。

一旦平衡被破坏，病原微生物会大量繁殖，趁虚而入，侵袭养殖动物，临床表现为感染或发病。

此时消毒是唯一杀灭病原微生物的方法。

但消毒剂不分清红皂白对生态系统内的所有微生物进行统杀。

频繁和超量使用消毒剂，大量污染物特别是被杀灭的微生物尸体引起池塘生态系统二次污染。

所有的污染物由于缺乏分解者（硝化细菌、亚硝化细菌）而被堆积起来，有害物质——氨氮、亚硝酸盐含量急剧上升。

3.池塘生态系统修复技术3.1.池塘生态系统修复原理由于人工高强度的投入，打破了自然池塘生态系统平衡，为了使生态系统循环途径顺畅，就必须使用人工方法，在被破坏的池塘生态系统中投入适量的生态物质，通过生态物质对污染物有效的吸附、氧化、分解、转化途径，达到降低、消除污染物的目的，在更高层次上建立新的、平衡的池塘生态系统。

3.2.生态物质功能投入的生态物质，不能对水产动物产生毒素和残留，目前在生产中使用较多有非生物性矿物化工类和有益微生态制剂类。

矿物化工类主要包括沸石、高岭土、有机释土、海泡石、活性硅藻土、澎润土、蒙脱石、腐植酸等。

这类物质具有非常特殊的物理结构，有许多微孔，表面积极大，吸附能力强。

通过吸附和络合，降低有机污染物、毒氨（NH3-N）、亚硝酸盐（NO2-N）、硫化氢（H2S）含量，同时向水中释放生物活性物质和微量元素，加速有害物质转化。

有益微生态制剂包括光合细菌（PSB）、芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、硝化细菌、放线菌、EM菌等。

微生物菌群以有机污染物、毒氨（NH3-N）、亚硝酸盐（NO2-N）、硫化氢（H2S）作为能源，进行氧化、氨化、亚硝化、硝化、硫化、固氮等一系生物化学反应，达到消除生态系统中的有机污染物、毒氨（NH3-N）、亚硝酸盐（NO2-N）、硫化氢（H2S）等有害物质的目的，降低化学耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD），形成优势种群，抑制病源菌生长。

维持水质稳定。

总之，有益微生态制剂在池塘生态系统中，有如下作用：①快速繁殖为优势种群，抑制致病菌和有害藻类繁殖，平衡水体体藻相和菌相；②分解残饵、粪便等有机污染物、毒氨（NH3-N）、亚硝酸盐（NO2-N）、硫化氢（H2S），消除有毒物质，净化水质；③减少水体悬浮物，提高水体透明度，促进水质清新洁爽；④刺激免疫系统，增加水产动物免疫抗病能力和活力，促进生长。

微生态制剂无毒、无副作用、无残留和二次污染，不产生抗药性，能有效地改善养殖环境，维持生态系统平衡，在微生物繁殖的同时，产生活性胞外酶，能提高水产动物的免疫力，减少疾病的发生，增加养殖效益。

另外，海洋贝类提取物、甲壳素、植物提取液（包括中草药）等，含有丰富的活性物质，作为养殖水质处理剂，有意想不到的效果，但目前市面产品不多，并且价格昂贵。

4.生态养殖技术发展趋势与展望4.1.利用生物技术，改良和培育养殖品种，选育出生长快，产量高，适应性和抗病力强的新品种。

4.2.摧广新技术，改变传统养殖模式，探索工厂化循环水养殖新思路。

人为建立和控制池塘生态系统，并维持正常高效地运转，做到全程养殖零排放，完全不用消毒剂、杀虫剂。

目前，这项技术在南美白对虾生产中经取得很好的效益，有待完善和摧广。

4.2.研发高效、专一的生物酶制剂。

酶制剂在生物促长、品质改良、抗病和水质调理方面有卓越的效果，是产品研发的重点。

4.3.利用生物工程，基因重组、诱导技术，培养功能性、智能性有益微生物，“工程菌”、“智能菌”、“噬菌细菌”具有广阔的市场前景。

目前“噬菌细菌”（商品名：噬弧菌）在生产已表现出优秀的性能，有待进一步开发。

4.4.利用生物工程，研发抗菌肽和抗病毒肽，结合饲料工艺，在水产动物肠道内产生免疫保护蛋白，终身免除特定病源的侵袭。

（注：本文纯属个人观点，欢迎交流。

——笔者）春季放养中有效的水质调节和控制鱼终生生活在水中，水是鱼生长和生活的基础。

所以渔民历来有“养好—池鱼，先要管好一池水”的谚语。

一、正确有效地调节和控制水质水质凋节足整个养鱼生产中的经常性工作，传统养鱼要求的“肥、活、嫩、爽”同样适合于配合饲料养鱼，但是“活、嫩、爽”的水质更好—些，不要求肥。

整个养鱼期间—般不施肥，秋冬放鱼种可以少量施肥。

活——所谓活是指水质会不断发生变化，它占有三种表现：—是上午水色较淡，透明度大，pH 值较低，下午水质浓一点。

除了每大有变化，每隔几天或—段时间，会浓淡交替出现，这就是各种浮游生物的种群和数量不断更新、变化，池水物质循环快。

二是水华出现，水华是无风晴朗的天气，水面出现条状和龟鳞状浓淡相同的颜色，并不断运动。

水华有程度不同之分，条状最理想，水质肥浓适中，浮游生物组成好可消化的种类多，适宜于鲢、鳙生长。