CN101422126B - 虾池大型海藻草复合空间养殖法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及虾池内的复合式的养殖系统，具体地说是一种虾池大型海藻(草)复合空间养殖法，于虾池的水体表层养殖鼠尾藻，水体中层养殖龙须菜和/或马尾藻，水体底层移殖大叶藻；水体表层是指水面下0-30cm处，水体表层是指水面下50-150cm处。本发明充分利用了虾池内有限的空间，不仅经济效益显著，而且对虾池环境起到明显的改善作用。

Description

虾池大型海藻草复合空间养殖法
技术领域
本发明涉及虾池内的复合式的养殖系统，具体地说是一种虾池大型海藻(草)复合空间养殖法。
背景技术
迅速发展的养殖业为全球提供了1/3总量的海产品，但同时也带来巨大的环境压力，如养殖水体及底质的恶化，浮游植物的大量增生，营养盐的超标，赤潮生物的发生，使养殖生物病害频繁发生，养殖生物的品质下降，养殖产业难以持续健康发展。因此，养殖环境的净化成为养殖业可持续发展研究的热点。
只有选择适宜的养殖种类和采用相应的养殖技术，才能维持水产养殖业现有的发展水平。这些技术包括使水产养殖废物产出最小化和清洁生物的养殖。清洁生物主要包括滤食性贝类、某些棘皮动物、浮游植物和大型藻类等，它们可以去除养殖废水中的营养物质，并转化成有价值的产品。其中大型藻类作为清洁生物在水产养殖中的应用近年来得到迅速发展。
大型藻类与养殖动物具有生态上的互补性，它们能吸收养殖动物释放到水体中多余的营养盐，并转化为具有较高经济价值的产品。这些营养物质通过被大型藻类吸收而去除，同时大型藻类能固碳、产生氧气，调节水体的pH值，从而达到对养殖环境的生物修复和生态调控作用。与浮游植物和其他清洁生物相比，大型藻类的生长机制较为保守，体内的营养贮存机制使它们更适合在营养盐波动的水体环境中生长，并反过来调节改善水体环境，从而达到较好的净化效果。
大型海藻的生物滤器作用通过对水体过剩营养盐的吸收、利用来实现。与浮游植物对营养盐的利用不同，大型海藻吸收水体的营养盐，合成自身的生物量，可以通过收获的途径向外界输出，从而减少了水体的富营养化，并同时产生较高的经济价值。大型海藻改善了养殖环境，自身也能从中受益，投饵及养殖动物的活动通过系统的物质转化源源不断的向大型海藻输送养料，保证了大型海藻较高的生长率和产量。大型海藻与海参、虾(贝)等的混养构成一种复合养殖系统。该系统中大型藻类是自养型生物，海参、虾(贝)等是异养生物，前者主要是吸收水体中的无机营养盐，转化为有机体，后者主要依靠人工饲料，养殖废物加速沿岸水体的富营养化进程。二者在生态功能上互相补充，构成一种复合式的养殖系统，其中海参、虾(贝)的代谢消耗水体DO，降低pH值，释放无机营养盐；大型海藻则进行光合作用，吸收利用水体无机营养盐，产生氧气，提高水体pH值。
虾池是我国重要的海水养殖场所之一，是一个比较特殊的环境：一是水体小，一般的虾池都是100亩水面左右；二是水层浅，冬季降温快，夏季升温快；三是水体交换状况不好，污染相对严重。因此，虾池环境的改善是急需进行的工作。然而，由于虾池环境的特殊，大型藻类的选择与养殖方式的建立一直是研究的难点，大型藻类要适应水流速度小，升温降温快，以及水层浅的虾池水体特点。
发明内容
本发明成功地克解决了虾池内养殖大型藻类品种的选择与养殖方式的建立问题。充分利用了虾池内有限的空间，按照表层，中层，底层进行品种选择大型藻类的种类(分别为鼠尾藻、江篱和大叶藻)与养殖方式的建立(分别为水平浮筏、垂直筏和底质移殖同时进行的方式)。试验结果显示，虾池大型海藻(草)复合空间养殖法不仅经济效益显著，而且对虾池环境起到明显的改善作用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
虾池大型海藻(草)复合空间养殖法，于虾池的水体表层养殖鼠尾藻，水体中层养殖龙须菜和/或马尾藻，水体底层移殖大叶藻；水体表层是指水面下0-30cm处，水体表层是指水面下50-150cm处。
所述水体表层养殖鼠尾藻的方式为可升降型的表层浮筏养殖，鼠尾藻夹持于浮筏上，养殖密度为2-4cm长幼苗，每平方米35-50棵；龙须菜和/或马尾藻的养殖方式为中层垂直养殖，龙须菜和/或马尾藻夹持在垂直于水下的绳索上，绳索上部固定于浮筏或浮漂上，绳索下系有重物，养殖密度为40-80g一束的龙须菜，每平方米12-17束，马尾藻的养殖密度为2-4cm长幼苗，每平方米35-50棵；大叶藻养殖于水底，养殖密度为40-80g一束的大叶藻，每平方米2-3束。
所述虾池的水温为13-25℃，最好为15-22℃；水面的光照强度为50-500μmol/m2/s；
鼠尾藻于虾池中养殖的适宜温度为17-20℃，光照强度为50-500μmol/m2/s；马尾藻于虾池中养殖的适宜温度为15-23℃，光照强度为10-150μmol/m2/s；龙须菜于虾池中养殖的适宜温度为15-25℃，光照强度为5-100μmol/m2/s；大叶藻于虾池中养殖的适宜温度为13-23℃，光照强度为5-150μmol/m2/s。
本发明具有如下优点：
(1)解决了虾池内难以进行大型藻类养殖的现状，成功养殖了三种大型藻类。
(2)养殖与增殖相结合，鼠尾藻、马尾藻和龙须菜进行季节性养殖，而移殖的大叶藻无需进行重复移殖，因为经过移殖后的大叶藻已经形成了稳定的海底植被。因此，无需再采集野生大叶藻。
(3)充分利用了虾池有限的空间，分表层、中层和底质三个层面进行养殖。
(4)对虾池养殖环境的改善作用明显。
(5)虾池养殖经济效益增加显著。
附图说明
图1为本发明实验操作的设计思路框图；
图2为不同温度下5种大型藻类对氮的吸收速率；
图3为不同温度下5种大型藻类对磷的吸收速率；
图4为本发明养殖方式示意图；图中1为表层浮筏养殖，11为表层水，12为浮筏，13为浮球；2为中层垂直养殖，21为吊绳，22为绠绳，23为缆绳，24为消力装置(即重物)，25为重锚；3为底层大叶藻移植。
具体实施方式
实验操作
试验操作的思路见下图(图1)，主要分两步，一是净化用大型藻类的选择，二是不同养殖方式的建立。
1.大型藻类的选择
养殖季节的选择。由于我国北方虾池内夏季温度过高，而冬天的温度又太底，所以这两个季节的藻类选择至今没有成功。申请人在这一方面进行了很多努力，经过长期的驯化，使得中层养殖得龙须菜耐受低温的能力有所提高。因此，就养殖季节而言，主要选择适合春季(3月初-6月底)和秋季(8月底-10月底)生长的大型藻类。
根据藻类生长状况的选择。选择的主要指标有种苗获得的难易、养殖的成本、种苗的存活率、综合经济效益以及养殖季节的生物量等等。淘汰种苗产量低、成本高、存活率低、生物量小以及综合效益低的大型藻类。
藻类对环境的净化能力主要测定两个指标，即对N和P的吸收状况。分别选择NH4Cl和KNO3作为氮源，按照氨态氮浓度为5μmol/L，硝酸氮浓度为45μmol/L(浓度参考实施例场所-胶州湾自然情况下氮营养液的较高浓度设定)配制氨氮和硝酸氮培养液，另加入1μmol/L的KH2PO4和f/2微量元素培养液，将配制好的培养液装于1L的三角烧瓶中，内装800ml培养液，放入相同重量的新鲜海藻片段(2g/l)，海藻片段事先用吸水纸吸干表面水分，不放海藻的作为对照，每组4个平行，用透气培养纸将瓶口盖好，放入10℃的光照培养箱中进行培养，分别在0，0.5h，1，2，5，8，10，22和28h时取样测定3态氮(NO2-N、NO3-N和NH4-N)的浓度，计算各培养瓶营养盐和吸收速率随时间的变化。实验结束后将海藻取出，用蒸馏水反复冲洗后，放于60℃烘箱内烘干到恒重时称量干重。3态氮的测定方法按照海洋监测规范(GB 17378.4-1998)进行，根据公式NUR＝(C0-Ct)V/DW/t计算吸收速率(Nutrient uptake rate，NUR)，其中，NUR指吸收速率(μmol/gDW·h)；C0和Ct分别指开始和结束时培养瓶中氮的浓度(μmol/L)；DW指藻体的干重(g)；t指养殖时间(h)。P的测定采用类似方法。选择吸收N和P能力强的大型藻类。
不同水层海藻的选择。虾池的水层很浅(一般为2米左右)，所以一共设置了三个不同水层，分别是表层、1米，和底质养殖。试验选择的大型藻类根据自然状态下的生存环境以及不同深度的存活和生长发育状况进行选择，选择试验结果较好的大型藻类品种。
2.养殖方式的建立
表层和中层藻类的养殖是建立在打桩和浮漂的基础上进行的。适合表层养殖的大型藻类采用传统的可升降型的表层浮筏养殖方式，根据潮水的涨落自动进行升降，保持表层的生长条件；中层是采用传统的表层浮筏和下层坠石的垂直养殖的方式，占有水层从50cm-120cm；由于众多虾池内的底质是泥沙质，因此，众多的大型藻类都不适合在底层养殖，通过试验成功移殖对环境改善作用明显的大叶藻。
立体空间养殖对池底的光照有一定的影响，因此采用1/3养殖大型海藻(海草)的方式进行。
实验结果
试验共对17种大型藻类(海带4个品系，羊栖菜，鼠尾藻，浒苔，刚毛藻，硬毛藻，石莼，礁膜，刺松藻，海蒿子，龙须菜，条斑紫菜3个品系)吸收营养盐的情况、不同水层的生长发育状况以及经济效益进行了对比分析；
图2为部分藻类对N的吸收情况；图3为部分藻类对P的吸收情况；
实验结过显示：
1)海带和羊栖菜因为在净水中无法生长发育而淘汰；
2)刚毛藻、硬毛藻、浒苔、石莼和礁膜因为对虾池养殖经济动物有害而淘汰；
3)紫菜由于对营养盐的吸收状况较差并且由于虾池水温容易升高从而造成生长季节不足而淘汰.
4)综合以上指标，筛选出鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、马尾藻(海蒿子，Sargassum pallidum)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)三种效果好的藻种，虽然实验室条件下试验果表明，石莼和浒苔在同样的实验条件下吸附氮、磷营养盐的效果明显高于鼠尾藻和马尾藻，单因其容易大量爆发，造成对养殖动物的窒息，所以被淘汰；海带吸附P的效果也不错，但是由于在虾池环境中无法生长而被淘汰；由于底质的原因，进行大叶藻移殖的方式解决了底栖大型藻类空缺的问题。
本发明的目的主要是根据不同大型藻类在不同水层的生长发育状况，建立了不同的养殖方式。试验结果显示，鼠尾藻在表层水生长状况最好(成活率达到90.38％)；海蒿子和龙须菜在中层水生长状况良好(成活率分别为87.48％和77.96％)。
因此，分别建立了可升降型的表层浮筏养殖方式以及垂直养殖方式，养殖方式见图4，图中1为表层浮筏养殖，11为表层水，12为浮筏，13为浮球；2为中层垂直养殖，21为吊绳，22为绠绳，23为缆绳，24为消力装置(即重物)，25为重锚；3为底层大叶藻移植。
试验结果显示，构建起大型藻类空间养殖的虾池水质明显得到改善，养殖经济动物的产量以及质量明显提高，经济显著提高。
实施例
试验于2006年2月底在青岛市红岛海域虾池内进行，于当年6月中旬结束；秋季于当年8月底开始，10月底结束。表层养殖种类为鼠尾藻(3cm长幼苗，每平方米35-50棵)，中层为龙须菜(40-80g一束，每平方米12-17束)，底层为移殖的大叶藻(每平方米2-3束)。养殖面积为100亩(50亩虾池2个)，其中有两个同样面积的虾池作为对照。
养殖方式同示意图所示.
试验结果显示，鼠尾藻、龙须菜和大叶藻生长状况良好，成活率分别达到92.34，88.56％和79.31％；抽查水样显示虾池内的水质状况明显改善，N和P含量分别比对照池降低30.57％和34.61％；养殖海参单个重量明显增加(8个月体重平均增加15.76％，N＝105)，年底总产量增加17.96％，经济效益增加34％。

Claims (4)

1.虾池大型海藻草复合空间养殖法，其特征在于：于虾池的水体表层养殖鼠尾藻，水体中层养殖龙须菜和/或马尾藻，水体底层移植大叶藻；水体表层是指水面下0-30cm处，水体中层是指水面下50-150cm处；
所述水体表层养殖鼠尾藻的方式为可升降型的表层浮筏养殖，鼠尾藻夹持于浮筏上，养殖密度为2-4cm长幼苗，每平方米35-50棵；龙须菜和/或马尾藻的养殖方式为中层垂直养殖，龙须菜和/或马尾藻夹持在垂直于水下的绳索上，绳索上部固定于浮筏或浮漂上，绳索下系有重物，养殖密度为40-80g一束的龙须菜，每平方米12-17束，马尾藻的养殖密度为2-4cm长幼苗，每平方米35-50棵；大叶藻养殖于水底，养殖密度为40-80g一束的大叶藻，每平方米2-3束。
2.按照权利要求1所述养殖法，其特征在于：所述虾池的水温为13-25℃，水面的光照强度为50-500μmol/m2/s。
3.按照权利要求1所述养殖法，其特征在于：所述虾池的水温为15-22℃。
4.按照权利要求1所述养殖法，其特征在于：所述鼠尾藻于虾池中养殖的适宜温度为17-20℃，光照强度为50-500μmol/m2/s；马尾藻于虾池中养殖的适宜温度为15-23℃，光照强度为10-150μmol/m2/s；龙须菜于虾池中养殖的适宜温度为15-25℃，光照强度为5-100μmol/m2/s；大叶藻于虾池中养殖的适宜温度为13-23℃，光照强度为5-150μmol/m2/s。
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