賈立平　高志　白海鋒　袁永鋒　李引娣

摘要：本試驗(yàn)選擇陜西渭北地區(qū)精養(yǎng)魚塘，利用空心菜生態(tài)浮床進(jìn)行池塘污染水體原位修復(fù)，監(jiān)測(cè)試驗(yàn)池塘水質(zhì)變化情況，調(diào)查浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性變化趨勢(shì)，分析評(píng)價(jià)了生態(tài)浮床在池塘水體修復(fù)中的可行性，以期為淡水養(yǎng)殖池塘污水處理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)浮床;池塘;浮游動(dòng)物;多樣性

生態(tài)浮床是一種水環(huán)境與水體原位生態(tài)修復(fù)和控制的實(shí)用技術(shù)，其應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖上，對(duì)養(yǎng)殖池塘水污染的修復(fù)不僅表現(xiàn)在水質(zhì)凈化，更重要的是對(duì)池塘水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)[1]。浮游動(dòng)物是一種在水里營浮游生活的微小生物，是水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中重要環(huán)節(jié)，在池塘生態(tài)系統(tǒng)中浮游動(dòng)物占據(jù)重要地位，在物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞和初級(jí)生產(chǎn)力等過程中起著承上啟下的作用[2]。不同種類的浮游動(dòng)物對(duì)水體污染具有不同的耐污能力和響應(yīng)，因此常常被作為水環(huán)境檢測(cè)的指示生物，能對(duì)水生態(tài)健康狀況進(jìn)行快速評(píng)價(jià)[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)浮床植物選用空心菜，預(yù)先陸地有土培育至幼苗5～6cm時(shí)移栽到浮床。試驗(yàn)用鯉魚為漁場(chǎng)引進(jìn)的松浦鏡鯉魚種，放養(yǎng)規(guī)格60～120g/尾，養(yǎng)殖密度為1600～1800尾/667m2，套養(yǎng)規(guī)格為60～85g/尾長豐鰱魚種80～100尾/667m2。

試驗(yàn)用生態(tài)浮床采用竹竿和聚乙烯網(wǎng)制作，框架由直徑60mm 竹竿和尼龍繩制作成長方形，規(guī)格為250cm×100cm。聚乙烯網(wǎng)目為100mm，浮床下面設(shè)置襯網(wǎng)，網(wǎng)目10mm，防止鯉魚攝食空心菜根部。生態(tài)浮床系統(tǒng)由單個(gè)浮床相互串并聯(lián)組成，單個(gè)浮床水蕹菜栽種密度25～35株/m2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)池塘位于渭河北岸臨潼區(qū)，池塘東西走向，面積為2000m2，平均水深1.8m。池塘水泥護(hù)坡，進(jìn)排水及充氧系統(tǒng)齊全。試驗(yàn)設(shè)不放置浮床的對(duì)照組、浮床處理組。試驗(yàn)開始之前，先將陸地培育好的空心菜連根拔出，清洗干凈后按照移栽密度插入聚乙烯網(wǎng)眼，待其根莖部附著于網(wǎng)上開始自然生長時(shí)開始試驗(yàn)。為了易于試驗(yàn)管理，單個(gè)浮床用網(wǎng)繩相互串并聯(lián)起來，整齊排列，由繩索固定于池塘四周堤岸。

1.3 樣品采集與檢測(cè)

試驗(yàn)從 2017年6月1日開始至9月29日結(jié)束，試驗(yàn)周期為120d，試驗(yàn)期間每30d采取水樣進(jìn)行水質(zhì)理化指標(biāo)檢測(cè)和浮游動(dòng)物鑒定。水樣采集方法為：在對(duì)照池塘4個(gè)池角和池中央各設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)，試驗(yàn)池塘在4個(gè)池角和浮床區(qū)各設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)。每個(gè)樣點(diǎn)用5L柱狀采水器取水面下10～50 cm 深處的水樣，混合均勻后取水樣1L，用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)水質(zhì)。取水樣5L，用甲醛固定24h后濃縮至50mL，用于鑒定原生動(dòng)物，取水樣25L，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)過濾后加甲醛（5%）固定，用于鑒定輪蟲、枝角類和橈足類。浮游動(dòng)物樣品采集嚴(yán)格參照《淡水浮游生物研究方法》[4]、《湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》[5]，浮游動(dòng)物種類鑒定和定量主要參照文獻(xiàn)[6]進(jìn)行。水質(zhì)樣品參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）》[7]分析，pH、溫度、溶解氧、透明度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

浮游動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）計(jì)算公式：

H′ = -∑（ni / N ）ln（ni / N ）

式中： N為樣品中所有種類的總個(gè)體數(shù)，ni為第i種物種個(gè)體數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)變化情況

試驗(yàn)期間池塘水體理化指標(biāo)見表1。池塘水溫變化范圍20.8～31.7℃，平均值25.7℃。適宜空心菜和鯉魚、鰱魚生長，試驗(yàn)池和對(duì)照池水溫差異不大。試驗(yàn)池塘與對(duì)照池塘相比，pH值降低，溶解氧升高，透明度增加了46.9%，污染物濃度降低了16.5%。不同類型池塘TN、TP變化差異顯著，空心菜浮床對(duì)池塘N、P有良好的去除作用，說明生態(tài)浮床對(duì)養(yǎng)殖池塘水環(huán)境表現(xiàn)出很好的原位修復(fù)功能。

2.2 浮游動(dòng)物種類組成

試驗(yàn)期間共鑒定出鯉魚池塘浮游動(dòng)物4大類，32種，種類數(shù)最多的是輪蟲，有22種，占種類總數(shù)的68.8%;其次是原生動(dòng)物和枝角類，均為4種，合占種類總數(shù)的25.0%，橈足類2種，占比為6.2%。

從圖1可見，試驗(yàn)塘浮游動(dòng)物的種類數(shù)相比對(duì)照池塘的高，試驗(yàn)期間試驗(yàn)池塘共鑒定出浮游動(dòng)物28種，主要以輪蟲居多，有19種，占種類總數(shù)的67.9%;其次是枝角類，有4種，占比14.3%;橈足類最少，占比為7.1%。從時(shí)間上看，試驗(yàn)池塘浮游動(dòng)物種類數(shù)隨養(yǎng)殖時(shí)間的推移呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出簡(jiǎn)單到復(fù)雜再到簡(jiǎn)單的變化。7月末，架設(shè)生態(tài)浮床的池塘浮游動(dòng)物種類數(shù)最多，與對(duì)照池塘相比差異明顯。對(duì)于個(gè)體較大的枝角類，對(duì)照池塘只在7月份采集到，試驗(yàn)塘6～9月都能采集到。

圖1 ?浮游動(dòng)物種類變化

2.3 浮游動(dòng)物數(shù)量變化

試驗(yàn)期間，試驗(yàn)池塘和對(duì)照池塘浮游動(dòng)物密度均呈先升后降的趨勢(shì)，8月末，個(gè)采樣點(diǎn)的浮游動(dòng)物密度較高（見圖2）。從圖可以看出，試驗(yàn)初始階段兩種類型池塘的浮游動(dòng)物數(shù)量處于相對(duì)較低水平，隨著水溫的升高以及水體中營養(yǎng)物質(zhì)的增多，浮游動(dòng)物的數(shù)量也開始增加。試驗(yàn)塘浮游動(dòng)物平均密度為732.4個(gè)/L，生物量1.751mg/L，較對(duì)照池塘高。對(duì)照池塘浮游動(dòng)物密度只有在7月初高于試驗(yàn)塘，其他時(shí)間均低于試驗(yàn)池塘，這種月變化與其主要優(yōu)勢(shì)種角突臂尾輪蟲和長三肢輪蟲密度的波動(dòng)有關(guān)。

圖2 浮游動(dòng)物密度和生物量變化

試驗(yàn)期間，隨著試驗(yàn)塘浮床植物的生長，池塘水體的光照、溶解氧以及營養(yǎng)鹽等環(huán)境的改變，生態(tài)浮床為浮游動(dòng)物的生長提供了適宜的條件，尤其是空心菜水下發(fā)達(dá)的根莖系統(tǒng)，為浮游動(dòng)物的繁殖提供了更為優(yōu)越的場(chǎng)所，使得試驗(yàn)池塘浮游植物密度由最初的181.3個(gè)/L上升到721.8個(gè)/L，生物量從1.176mg/L增加到1.822mg/L。從時(shí)間上看，6月至8月份，試驗(yàn)池塘浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量保持上升趨勢(shì)，8月末達(dá)到峰值1567.2個(gè)/L（2.801mg/L）。從9月份開始浮游動(dòng)物的密度和生物量隨著水溫的回降開始減少，但仍高于試驗(yàn)池塘。分析結(jié)果顯示，試驗(yàn)塘浮游動(dòng)物中個(gè)體相對(duì)較大的萼花臂尾輪蟲和裂足臂尾輪蟲的密度在試驗(yàn)中后期顯著大于對(duì)照池塘，這有助于減緩浮床設(shè)置下池塘輪蟲的小型化。