本文關鍵詞：草魚（Ctenopharyngodon idellus）不同混養(yǎng)模式沉積物—水界面各形態(tài)碳的動態(tài)變化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：草魚(Ctenopharyngodon idellus)是我國淡水養(yǎng)殖規(guī)模最大的品種,目前其養(yǎng)殖多采用混養(yǎng)模式,科學合理的混養(yǎng)模式是草魚池塘養(yǎng)殖獲得經(jīng)濟及環(huán)境效益雙贏的關鍵。目前,有關草魚養(yǎng)殖池塘碳循環(huán)方面的基礎研究還未見報道。本文以草魚為主養(yǎng)品種,搭養(yǎng)鰱(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、翹嘴紅湆(Erythroculter ilishaeformis)、凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)和鯉(Cyprinus carpio),構建不同的混養(yǎng)模式,采用實驗室培養(yǎng)方法測定并比較了不同養(yǎng)殖模式下沉積物-水界面的各形態(tài)碳的動態(tài)變化,探討了環(huán)境因子對各形態(tài)碳動態(tài)變化的影響,并對不同混養(yǎng)模式下上覆水、表層間隙水及沉積物各形態(tài)碳含量進行分析,探討上覆水與表層間隙水、沉積物中碳含量的相關關系,為今后全面深入開展養(yǎng)殖池塘碳循環(huán)的基礎研究奠定基礎。本研究所取得的主要實驗結(jié)果如下：1、草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面碳通量的研究于2013年4～9月采主養(yǎng)草魚池塘沉積物樣品,在實驗室條件下測定了沉積物-水界面各形態(tài)碳的交換通量隨養(yǎng)殖時間的變化,監(jiān)測了八月沉積物-水界面上覆水中各形態(tài)碳含量的晝夜變化,分析了碳交換通量與上覆水環(huán)境因子的關系。三種主養(yǎng)草魚池塘的養(yǎng)殖模式為草魚、鰱和鳙混養(yǎng)(GSB),草魚、鰱、鳙和凡納濱對蝦混養(yǎng)(GSBL),草魚、鰱、鳙和鯉混養(yǎng)(GSBC)。主要實驗結(jié)果如下：(1)在養(yǎng)殖周期內(nèi),三種混養(yǎng)模式沉積物-水界面可溶性無機碳(DIC)通量范圍為0.65～16.90mg/(m2.d),可溶性有機碳(DOC)通量范圍為0.16～13.49 mg/(m2.d),顆粒性有機碳(POC)通量范圍為-2.29～3.32 mg/(m2.d);GSB和GSBC模式各形態(tài)碳通量均以8月最高,GSBL模式則以7月最高。(2)在養(yǎng)殖周期內(nèi),三種混養(yǎng)模式沉積物對DIC和DOC均表現(xiàn)為釋放,而對POC在4、5、6月以吸收為主,其余時間表現(xiàn)為釋放。(3)在養(yǎng)殖的中后期,三種混養(yǎng)模式的DIC、DOC和POC通量存在一定差異。其中,GSBL和GSBC模式中各形態(tài)碳通量值顯著高于GSB模式(P0.05)。(4)八月上覆水中DIC和DOC的含量在4：00達到最大值,POC含量則表現(xiàn)為GSBL模式在4：00達到最大值,12：00達到最小值,而GSBC模式在4：00達到最小值,12：00達到最大值。(5)各形態(tài)碳通量的變化與上覆水中的DO、pH呈顯著負相關關系,而與水溫呈顯著正相關關系。2、草魚不同混養(yǎng)模式上覆水、間隙水及沉積物各形態(tài)碳的分布特征于2013年4～9月采草魚不同混養(yǎng)池塘上覆水和底泥樣品,分析了上覆水、表層間隙水及沉積物中各形態(tài)碳的含量,探討上覆水與表層間隙水、沉積物中各形態(tài)碳含量的相關關系。三種養(yǎng)殖模式分別為草魚、鰱和鳙混養(yǎng)(GSB),草魚、鰱、鳙和凡納濱對蝦混養(yǎng)(GSBL),草魚、鰱、鳙和鯉混養(yǎng)(GSBC)。主要實驗結(jié)果如下：(1)不同混養(yǎng)池塘表層間隙水中DOC和DIC含量顯著高于上覆水(P0.05),兩者含量皆隨養(yǎng)殖活動的進行呈先上升后下降的趨勢,在GSB、 GSBC組中均于8月出現(xiàn)最大值,而在GSBL組中則于7月出現(xiàn)最大值；上覆水DOC和DIC含量在不同模式中的變化規(guī)律與表層間隙水基本一致。(2)上覆水和表層間隙水中DOC含量整體均表現(xiàn)為GSBCGSBLGSB,且在8月各組間存在顯著的差異(P0.05),而DIC含量整體均表現(xiàn)為GSBCGSBGSBL,各組間亦在8月表現(xiàn)明顯的差異(P0.05)；表層沉積物TOC和TIC含量則整體均表現(xiàn)為GSBGSBLGSBC, TOC在8、9月各組間差異顯著(P0.05),而GSB組的TIC在6、7月顯著高于其它兩組(P0.05)。(3)間隙水DOC、DIC和沉積物TOC、TIC垂直分布規(guī)律與養(yǎng)殖模式關系密切：總體而言,GSB、GSBL組在0～2cm變化明顯,TOC均于9月出現(xiàn)最大值,TIC呈先降后升的趨勢,分別于7、8月出現(xiàn)最小值,而2～4cm和4～7cm變化不明顯；GSBC組除4～7cm外,0～2cm和2～4cm均有明顯變化,且兩層含量在養(yǎng)殖中后期較接近,TOC均于9月出現(xiàn)最大值,TIC呈先降后升的趨勢,于8月出現(xiàn)最小值。(4)上覆水DOC和DIC含量之間呈極顯著正相關關系(P0.01);上覆水DOC與表層間隙水DOC呈極顯著正相關關系(P0.01),與表層沉積物TOC也呈正相關關系,但相關性不顯著；上覆水DIC與表層間隙水DIC呈顯著正相關關系(P0.01),而與表層沉積物TIC則呈顯著負相關關系(P0.01)。3、草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面二氧化碳及甲烷通量的研究于2014年5-9月采主養(yǎng)草魚池塘的沉積物樣品,在實驗室條件下測定了沉積物-水界面二氧化碳和甲烷交換通量隨養(yǎng)殖時間的變化以及上覆水中二氧化碳和甲烷含量的晝夜變化,分析了二氧化碳和甲烷交換通量與上覆水及沉積物理化因子的關系。三種養(yǎng)殖模式分別為草魚、鰱、鳙和翹嘴紅湆混養(yǎng)(GSBE),草魚、鰱、鳙和凡納濱對蝦混養(yǎng)(GSBL),草魚、鰱、鳙和鯉混養(yǎng)(GSBC)。主要實驗結(jié)果如下：(1)在養(yǎng)殖周期內(nèi),三種混養(yǎng)池塘沉積物-水界面二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)通量范圍分別為10.86～67.71 mmol/(m2·d) 和 0.25～5.29 mmol/ (m2·d),通量值均以8月最高。(2)在養(yǎng)殖周期內(nèi),三種混養(yǎng)模式CO2和CH4均表現(xiàn)為從沉積物向上覆水釋放。(3)在5月時,三種混養(yǎng)池塘沉積物-水界面C02和CH4通量均無顯著差異,而在養(yǎng)殖的中后期,出現(xiàn)一定差異。其中,在7和8月時,GSBL和GSBC模式中C02和CH4通量值均顯著高于GSBE模式(P0.05);CO2通量在6月時,GSBL和GSBC模式均顯著高于GSBE模式(P0.05),而9月時,GSBL模式與GSBE模式差異不顯著(P0.05)；CH4通量在6月時,GSBC模式顯著高于GSBL和GSBE模式(P0.05),而9月時,三種模式均差異顯著(P0.05),且GSBC模式通量最大,GSBE模式最小。(4)八月三種混養(yǎng)模式上覆水中CO2的含量從20：00逐漸升高,在04：00出現(xiàn)最大值,之后逐漸降低,在16：00出現(xiàn)最小值；CH4含量則從20：00逐漸降低,在4：00出現(xiàn)最小值,在08：00出現(xiàn)最大值后呈逐漸降低趨勢。(5)沉積物-水界面CO2和CH4通量之間呈顯著正相關關系(P0.01)；CO2和CH4通量與上覆水DO、pH及表層沉積物Eh呈顯著負相關關系(P0.01),而與水溫則呈顯著正相關關系(P0.01);CO2和CH4通量與表層沉積物有機質(zhì)、TN、TC也呈正相關關系(P0.01),但相關性不顯著。
【關鍵詞】：主養(yǎng)草魚池塘 沉積物-水界面 碳形態(tài) 碳通量 上覆水 沉積物 環(huán)境因子
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S965.112
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-14
• 0 前言14-15
• 1 綜述15-25
• 1.1 海洋碳循環(huán)研究進展15-20
• 1.1.1 海水中碳的賦存形態(tài)及其組分15-16
• 1.1.2 海洋碳循環(huán)基本過程16-18
• 1.1.3 海洋碳循環(huán)研究熱點及存在問題18-20
• 1.2. 湖泊碳循環(huán)研究進展20-23
• 1.2.1 國內(nèi)外湖泊碳循環(huán)研究現(xiàn)狀21-23
• 1.2.2 湖泊碳循環(huán)研究展望23
• 1.3 本研究的意義與目的23-25
• 2 草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面碳通量的研究25-41
• 2.1 引言25-26
• 2.2 材料與方法26-28
• 2.2.1 實驗池塘與設計26-27
• 2.2.2 實驗方法27-28
• 2.2.3 計算方法及數(shù)據(jù)處理28
• 2.3 結(jié)果28-38
• 2.3.1 草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面各形態(tài)碳的通量28-32
• 2.3.2 草魚不同混養(yǎng)模式上覆水各形態(tài)碳含量、DO和pH的變化32-37
• 2.3.3 各形態(tài)碳通量與上覆水DO、pH、水溫的相關性分析37-38
• 2.4 討論38-39
• 2.4.1 不同混養(yǎng)模式下各形態(tài)碳通量的變化分析38-39
• 2.4.2 不同混養(yǎng)模式下沉積物-水界面碳通量的差異分析39
• 2.5 小結(jié)39-41
• 3 草魚不同混養(yǎng)模式上覆水、間隙水及沉積物各形態(tài)碳的分布特征41-54
• 3.1 引言41-42
• 3.2 材料與方法42-44
• 3.2.1 實驗池塘與設計42-43
• 3.2.2 實驗方法43
• 3.2.3 數(shù)據(jù)處理43-44
• 3.3 結(jié)果44-50
• 3.3.1 上覆水與間隙水DOC的分布特征44-46
• 3.3.2 上覆水與間隙水DIC的分布特征46-47
• 3.3.3 沉積物TOC的分布特征47-48
• 3.3.4 沉積物TIC的分布特征48-49
• 3.3.5 上覆水與表層間隙水、沉積物各形態(tài)碳含量的相關性49-50
• 3.4 討論50-52
• 3.4.1 上覆水、表層間隙水和沉積物中各形態(tài)碳含量的變化分析50-51
• 3.4.2 上覆水、間隙水和沉積物中各形態(tài)碳含量的差異分析51-52
• 3.5 小結(jié)52-54
• 4 草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面二氧化碳及甲烷通量的研究54-70
• 4.1 引言54-55
• 4.2 材料與方法55-58
• 4.2.1 實驗池塘與設計55-56
• 4.2.2 實驗方法56-57
• 4.2.3 計算方法及數(shù)據(jù)處理57-58
• 4.3 結(jié)果58-65
• 4.3.1 草魚不同混養(yǎng)模式沉積物-水界面二氧化碳和甲烷的通量58-60
• 4.3.2 草魚不同混養(yǎng)模式上覆水中二氧化碳、甲烷含量及各理化指標的變化60-64
• 4.3.3 CO_2、CH_4通量與上覆水、沉積物各理化指標的相關性分析64-65
• 4.4 討論65-69
• 4.4.1 沉積物-水界面CO_2和CH_4通量的變化分析65-67
• 4.4.2 沉積物-水界面CO_2和CH_4通量的差異分析67-69
• 4.5 小結(jié)69-70
• 總結(jié)70-72
• 參考文獻72-84
• 致謝84-85
• 個人簡歷85
• 發(fā)表的學術論文85

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