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循环水养殖池塘底泥有机质成分春季和秋季变化的研究【字数:8464】

2024-02-24 17:09编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本文以2017年10月和2018年3月从中国水产科学研究院淡水渔业研究中心扬中试验基地的池塘工业化循环水养殖系统中采集的底泥样品作为研究对象,通过对底泥中有机质不同组分分析,并作为不同季度下底泥样品有机质含量变化,研究池塘工业化循环水养殖对池塘底泥中有机质变化的影响。结果表明3月份有机质含量均值较高,为6.68g/kg,10月份有机质含量均值较低,为6.38g/kg,季节变化规律为春季>秋季,且春季含量波动较大。碳水化合物含量3月份和10月份变化趋势相同,季节差异较小。3月份易氧化性碳含量均值较高,为2.29g/kg,10月份易氧化性碳含量均值较低,为1.79g/kg,表现为为春季>秋季的变化趋势。颗粒性有机碳全年季节变化规律为春季和秋季差异不大,不同样点之间差异很大。TN和TP差异不大。表明循环水养殖过程中受残饵、鱼类粪便等沉降影响,底泥中有机质含量呈现出与养殖活动具有较高的相关性。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言 3
1材料5
1.1研究区域概况 5
1.2采样点布置与采样方法 5
1.3土样保存及处理5
1.4实验试剂5
2方法6
2.1总有机质含量测定6
2.2碳水化合物含量测定7
2.3易氧化性碳含量测定8
2.4颗粒性碳含量测定8
2.5土壤总氮含量测定8
2.6土壤总磷含量测定8
3结果与分析 8
3.1土壤总有机质含量结果8
3.2土壤碳水化合物含量结果8
3.3土壤易氧化性碳含量结果9
3.4土壤颗粒性碳含量结果10
3.5土壤总氮含量结果10
3.6土壤总磷含量结果11
4讨论 11
4.1 2017年10月(秋季)和2018年3月(春季)有机质各种成分的变化因素分析 11
4.2 2017年10月(秋季)和2018年3月(春季)有机质各种成分的变化与总氮总磷含量变化的相关性分析 12
致谢12
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
考文献12
循环水养殖池塘底泥有机质成分春季和秋季变化的研究
引言
中国是世界上水产养殖业历史最悠久的国家之一。由于中国高度重视农业和渔业生产活动,并形成了“水、种、饵、密、混、轮、防和管”的渔业养殖经验;水产养殖发展到目前,已形成了以集约化养殖为主要代表的水产养殖模式。然而,经过多年的发展,传统水产养殖模式在改善水质、控制养殖尾水排放以降低水体富营养化问题和水产养殖环境改善方面存在困难。尤其是其容易受到诸如气温变化等自然因素的影响,水产养殖发展空间受到很大限制。工业化循环水产养殖模式是一种新型的高效农业模式。其特点是养殖尾水在原位净化后实现水体循环利用,从而节约水资源、改善水环境、降低对外源污染[3]。
池塘底泥是水产养殖池塘循环系统的重要组成部分。它不仅可以间接反映水体污染状况,而且还可以在外界水动力因素的制约下释放/吸附营养盐,成为水体营养盐来源的源/汇,从而影响养殖池塘水质状况。而有机质是水体营养盐中一种重要的生源要素,其含量、成分变化反映了上覆水体中物质来源、性质及碳的生物地球化学循环过程及沉积状态。因此,动态研究沉积物有机质各组分的变化是了解底泥有机质变化的重要内容之一[4]。在沉积物中有机质组成成分与含量变化关系方面,目前研究集中在沉积物和各种元素中有机质与氮磷营养盐之间的空间分布和相关性[5]。Gachter等人通过湖底曝气试图降低两个富营养化湖泊水体中的磷浓度,但没有达到预期的效果,原因是富含沉积物的有机质矿化和耗氧,造成底泥中氮和磷释放[6]。任明忠等发现在FeS条件下,有机质会影响水体沉积系统水解和还原的竞争[7]。沉积物中有机质含量对全球碳循环具有重要意义。 因此,底泥有机质各组分的检测有助于判断水体生态环境污染状况,从而对污染环境的治理提供理论依据。
一般来说,沉积物养分的积累也是由于环境的长期影响所致。这两者相互影响并且密切相关。因此,在进行水污染和富营养化研究和综合治理时,除了了解水体质量外,还必须对沉积物中的有机质进行分析,以能对水体生态环境进行更全面的评价。由于水中营养物质的含量随季节,水温等变化较大,因此对水体的真实评估通常仅基于一定时期的结果。但是,沉积物相对稳定,可以作为更可靠的评估标准之一。需要按季度和不同点采样来分析沉积物营养盐含量的变化[8]。氮,磷含量和比例的变化将直接影响浮游植物的群落结构和生长,影响沉积物中营养物质的分布和积累,进一步影响水质的变化,最终导致水生生物物种结构和种群数量出现相应的变化。因此,对池塘沉积物中氮,磷的研究对于评价水质健康和鱼类生长环境具有重要意义[9]。
土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)是指土壤中含有碳和氮的各种有机化合物,包括来源于植物和动物、微生物分解残留物及这些生物残留物的不同分解阶段和形成的腐殖质[10]。土壤有机质含量较高,土壤肥力较高,反之土壤肥力较低[11]。此外,土壤有机质对保障农业持续发展、控制土壤中污染物迁移、转化等环境化学行为过程具有重要影响[12]。根据不同的分类方法,土壤活性有机碳组分包括溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC),易氧化碳(Readily Oxidizable Carbon,ROC)和颗粒物(Particulate Organic Carbon,POC),轻质有机碳,冷水热水溶性有机碳,可矿化碳等[13][14] 。土壤中的易氧化性有机碳(ROC)是最容易被氧化并在土壤中具有高度活性的有机碳[15]。尽管可氧化碳只占土壤中有机质总量的很小一部分,但它是表层土壤生态系统中最重要的能源之一[16]。目前,国内外关于土壤易氧化性有机碳的研究较多,主要集中在有机碳组分研究[17],农业生态系统[14,15]等方面。另外,也有学者研究了沿着海拔梯度的土壤ROC变化[18],而关于容易氧化碳对循环水池塘养殖的影响的报道相对较少。土壤有机碳活性最高,循环最快的组分是易氧化碳,它是土壤有机碳动态变化的敏感指标,可反映土壤有机质的早期变化[19]。因此,研究土壤有机碳和易氧化性有机碳的含量可以为水产养殖的水体治理、污染物清除等提供科学依据。溶解性有机质(DOM)是指可溶于水的有机物质,是由人为定义的能通过0.45um 滤膜的部分,是由糖类、蛋白质、有机酸、木质素和其他物质组成的连续统一体[20] 。颗粒态有机质(POC)的来源主要包括表层土壤中植物的地上部分和根部未分解的残体,例如孢子、菌丝、植物碎片、真菌的菌根、植物的微粒和一些动物粪便等[21]。土壤中颗粒态有机质的含量,可以间接反映出土壤中植物残体的分解程度。依据分离方法,其是在通过分散、物理分级后留存于53μm筛上的部分。POC并不是孤立的组分,它与微生物的生长,C、N的动态平衡密不可分,影响土壤颗粒有机质的因素,也会对SOM产生影响。研究发现,POM具有一定的化学活性,一些外源化合物、营养物质和金属元素会在上累积,表明POM参与了生物化学吸附过程[22]。由于颗粒态有机质变化的灵敏性,是易于被植物利用的碳库,已经作为土壤质量量度的重要指标之一 [23] 。

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