全 文 ：第 27卷 第 1期
2006年 1月 　
江 苏 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
JournalofJiangsuUniversity(NaturalScienceEdition) 　 Vol.27 No.1Jan.2006
　 　 　 　 　 　
黄花水龙浮巢净化富营养化水体
李朝晖1, 2 , 施丽丽 1 , 王　喆1 , 叶存奇 1 , 潘建林1, 3
　　　(1.南京大学生命科学学院 , 江苏南京 210093;2.南京晓庄学院 生命科学系 , 江苏 南京 210017;3.江苏省淡水水产研究所 ,
江苏南京 210017)
摘要:以黄颡鱼夏花培育水体为试验用养殖污水 ,黄花水龙作为净化水质的植物浮巢材料 ,分别设置
了 1, 2, 3kg/m3三种水龙初始生物量的鱼草共生系统 ,并与传统的商业性养殖模式作同步比较 ,分析
了黄花水龙对养鱼污水主要水质因子 、鱼苗生长和存活率的影响.经过 6周饲养 ,试验结果为:试验组
的鱼草共生系统水体水质优良 ,鱼类生长良好 ,试验终末水体中溶解氧浓度(DO)≥6.0mg/L,总氨氮
(NH4 + -N)≤1.22mg/L,化学需氧量(COD)≤96 mg/L,悬浮固体浓度(SS)≤26 mg/L,成活率≥
70%;对照组的有鱼无草系统中水质逐渐恶化 ,鱼类生长受到抑制甚至生存也不能保障 ,试验终末
DO=3.0mg/L, NH4 + -N=3.8mg/L, COD=134mg/L, SS=80mg/L,夏花成活率仅为 16%.研究结
果表明:黄花水龙可有效净化水质 ,确保了夏花生产良性运行 ,还节约了水资源并达到无污染排放.
关键词:黄花水龙;鱼草共生;浮水植物;夏花培育
中图分类号:S937.3　　文献标识码:A　　文章编号:1671-7775(2006)01-0001-05
Quantity-to-qualitydepurativeefectsoffloatgrass
JussiaeastipulaceaOhwiintreatingnutrition-enrichedfryculturingwater
LIZhao-hui1, 2 , SHILi-li1 , WANGZhe1 , YECun-qi1 , PANJian-lin1, 3
(1.SchoolofLifeScience, NanjingUniversity, Nanjing, Jiangsu210093, China;2.DepartmentofLifeScience, NanjingXiaozhuangCol-
lege, Nanjing, Jiangsu210017, China;3.FreshwaterFisheryResearchInstituteofJiangsuProvince, Nanjing, Jiangsu210017, China)
Abstract:BypurifyingthewaterofculturingPseudobagrusfulvidracofryusingJusiaeastipulaceaOhwi
asfloatgrass, anecosystemwasestablishedwhichcompoundedwithfloatgrasandstaticwaterinwhich
fishareco-cultured.Initialbiomassofthefloatgrasincludesthreelevelsas1, 2and3kg/m3.Thethree
co-culturedsystemswerecomparedwiththetraditionalcommercialculturetechnique;thewaterquality
indexesandthefrysurvivalratesintheaquariumweretested.Theresultsafter6weeks culturingshow
asfolowing.Thewaterconditionremainedgoodandthefrygrewwelinfloatgrass-fishco-cultured
aquarium.Thefinalwaterqualityindexesare:DO≥6.0mg/L, TotalNH4 + -N≤1.22 mg/L, COD≤
96 mg/L, SS≤26mg/L, thefrysurvivalratesarenolessthan70%.Inthecomparedaquarium, the
waterconditionwentworsegradualy.Thefrygrewslowlyandtheirliveswereevenindanger.Final
waterqualityindexes(mg/L)are:DO=3.0 , TotalNH4 + -N=3.80, COD=134, SS=80, thefry
survivalrateisonly16%.TheresultsindicatethatJusiaeastipulaceaOhwicanefectivelypurify
polutedwater.Itisaguaranteeofthefry sbenignproducing, andawayofsewagedrainuptoparas
welasasavingofwaterresource.
Keywords:JusiaeastipulaceaOhwi;plant-fishco-cultured;floatgrass;fryculturing
收稿日期:2005-09-10
基金项目:国家 “ 863”计划资助项目(2003AA601100-3);南京晓庄学院生态学重点学科基金资助项目(2005-2008)
作者简介:李朝晖(1967-),男 ,江苏南京人 ,副教授(lizhh6710@ 126.com),主要从事动物系统学与生态学研究.
施丽丽(1984-),女 ,江苏南通人 ,硕士研究生(shililinju@ 126.com),主要从事水生动物学研究.
　　黄花水龙 ,一至多年生草本植物 ,浮水或横生泥
中 ,可分枝 ,根状茎甚长.密集时形成漂浮于水面的
生物浮巢;稀疏时呈长藤状植株带 ,甚至能搭接河流
两岸 ,形似戏水之虬龙 ,故名水龙.生长期若着生处
水深 ,匍匐茎节间会生出白色呼吸根;生命力极强 ,
冬季茎梢嫩叶仍能存活.黄花水龙为热带 、亚热带广
布种 ,在我国主要分布于东南 、西南部以及台湾地
区 ,太湖流域湿地 、沟渠中也有生长 [ 1] .
KromMD, ElnerS, RijnVJ等人曾利用石莼
净化真鲷循环水 , N、P去除率分别达到 39%和
21%,回收藻类经干燥净化处理又可作为饲料 [ 2] ;
陈勤 、黄诚等人曾利用绿藻处理养鱼废水 ,将带藻废
水培养大型溞和短钝溞 ,虽也取得了去除 N、P营养
物质的效果(陈勤 1997年 ,黄诚 2000年)[ 3, 4] ,但同
时却带来排放废水中含有大量单细胞藻类 ,提高了
水体 COD及悬浮物浓度等问题.
文中以黄颡鱼为养殖对象 ,在其苗种培养的水
体中栽培浮水植物以调节水质 ,去除了 N、P等富营
养化元素 ,同时降低水体 COD及悬浮物 ,试图建立
一个鱼草共生的良性循环的生态系统模式.
1　材料与方法
黄花水龙:将黄花水龙烘干至恒重后 ,使用等离
子光谱测得总磷质量分数 (TP)为 0.62%;使用元
素分析仪测得总氮质量分数(TN)为 0.22%.水龙
鲜重与干重比值为 1∶13(水龙的不同生长阶段和不
同部位的干湿比有显著差异 ,试验采用秋季野外生
长一个月的整株材料).光水条件:暴气 12天的自
来水 ,自然光照射.水族箱型:45 cm×100 cm×50
cm,实际存水容积控制在 200 L.试验用鱼:江苏省
淡水水产研究所培养的标准化试验用黄颡鱼 ,试验
初期鱼苗平均全长 2.5 cm,平均体重 0.45 g.
试验首周每箱每日早晚各投饵一次 , 3.0 g/次 ,
根据试验鱼苗体重增长对投饵量做粗略调节之后 ,
每周每日投饵量比前一周增加 4g.投喂前虹吸各箱
食槽内前日所剩残饵(避免氨氮和 COD等指标迅速
上升 ,导致试验早期夏花大量死亡),烘干称重后记
录有形废物排除量.综合考虑本课题前期预试验的
效果 ,以林仕梅 、陈一骏的配方 [ 5, 6]参考 ,试验采用
的饵料配制为:商品鳗鱼饵料 76%、肉糜 19%、酵母
粉 2%、螺旋藻粉 2%、红虫干 1%.试验组为封闭型
鱼草共生系统 ,试验期间除每日虹吸食槽内残饵带
出少量水外 ,不再更换水体 ,各箱均放养 50尾夏花 ,
并分别投放黄花水龙(鲜重)200, 400, 600 g;对照箱
为封闭型无草养鱼系统 ,每箱也各放 50尾夏花.按
照黄祥飞介绍的方法[ 7]对各项水质指标进行测定.
2　试验结果
2.1　水质指标
投放夏花后 ,将各缸喂养期间的水质指标归纳
列入表 1 ～ 4.残渣输出量即是有形废物量 ,指每日
从食槽中虹吸出的残饵沉渣烘干至恒重的累计量.
表 1　无草系统(对照箱)饲养水体各项水质指标　Tab.1　Waterqualityindexesincontrolaquarium
(staticwaterwithoutfloatgrass) mg/L
周数 NH4 +-N TN PO43--P TP COD DO SS 残渣输出 /g
1 0.75 1.21 0.03 0.05 20 7.5 20.0 3.0
2 0.90 2.26 0.07 0.11 38 7.0 35.0 3.0
3 2.22 3.06 0.16 0.23 53 5.0 48.0 5.5
4 3.00 3.92 0.26 0.38 74 4.0 60.0 6.5
5 3.32 5.04 0.38 0.43 102 3.0 72.0 8.0
6 3.80 5.02 0.42 0.56 134 3.0 80.0 7.0
表 2　投放 200 g黄花水龙鱼草共生水体各项水质指标Tab.2　Waterqualityindexesinco-culturedaquarium(staticwaterwith200 gfloatgrassinitially)mg/L
周数 NH4 +-N TN PO43--P TP COD DO SS 残渣输出 /g
1 0.20 0.71 0.01 0.02 12 7.5 8.0 1.5
2 0.32 0.98 0.02 0.03 28 7.0 11.0 1.9
3 0.60 1.20 0.06 0.08 36 7.5 14.0 3.8
4 0.76 1.98 0.08 0.13 49 8.5 20.0 4.8
5 0.96 2.32 0.11 0.22 66 7.5 18.0 5.4
6 1.22 2.97 0.14 0.26 78 7.0 22.0 8.8
表 3　投放 400 g黄花水龙鱼草共生水体各项水质指标Tab.3　Waterqualityindexesinco-culturedaquarium(staticwaterwith400 gfloatgrassinitially)mg/L
周数 NH4 +-N TN PO43--P TP COD DO SS 残渣输出 /g
1 0.10 0.32 0.00 0.02 10 7.0 10.0 2.0
2 0.22 0.44 0.00 0.02 16 7.0 10.0 2.0
3 0.28 0.55 0.03 0.07 26 7.0 10.0 2.7
4 0.33 0.92 0.05 0.10 38 8.0 16.0 3.6
5 0.50 1.06 0.07 0.15 50 7.5 14.0 4.8
6 0.88 1.48 0.10 0.21 62 7.5 18.0 5.9
表 4　投放 600 g黄花水龙鱼草共生水体各项水质指标Tab.4　Waterqualityindexesinco-culturedaquarium(staticwaterwith600 gfloatgrassinitially)mg/L
周数 NH4 +-N TN PO43--P TP COD DO SS 残渣输出 /g
1 0.10 0.21 0.00 0.02 10 7.5 0.0 2.2
2 0.16 0.29 0.01 0.02 12 7.5 6.0 2.4
3 0.22 0.38 0.01 0.02 28 7.0 8.0 3.3
4 0.27 0.60 0.05 0.09 56 6.5 11.0 4.8
5 0.39 0.96 0.06 0.11 75 6.0 20.0 6.5
6 0.91 1.83 0.08 0.15 96 6.0 26.0 10.0
2 　　　　　　　　　　　江 苏 大 学 学 报(自 然 科 学 版)　　　　　　　　　　　　　　　第 27卷
　　由表 1 ～ 4可知 ,对照箱中 NH4 + -N, PO43 - -P,
COD, SS及有形废物累计量呈逐周上升趋势 , DO大
幅度下降 ,水体表观极度浑浊;试验组箱中 DO基本
维持恒定水平 ,其他各项指标虽也呈逐周上升趋势 ,
但上升幅度远远小于对照缸.
2.2　分子态氨
鱼类分子态氨窒息点为 0.02 mg/L,由于在水
温 28℃, pH7.5条件下 ,分子态氨占总氨氮的百分
比为 2.14%, 则达到鱼类窒息点的氨氮临界值为
0.93mg/L.无草组从第 3周开始超过窒息点 , NH4 +
-N为 2.22 mg/L;投放 200 g的水龙组在第五周开
始超过窒息点 , NH4 + -N为 0.96 mg/L;投放 400,
600g水龙组均未超过窒息点.故从分子态氨毒性来
看 ,在栽培有浮水植物的条件下 ,试验系统完全能够
达到水质要求.
2.3　鱼苗生长状况与水草收获量
培育 6周后 ,将各组黄颡鱼体长 、体重 、成活率
及水草累计收获量归纳列入表 5.其中水草净收量
是指试验终末捞出全部水草甩干称重 ,减去初始栽
种量 ,再与各次收获量累加所得;各次收获是指视水
草生长状况于第 3周开始每周作部分收获.
表 5　饲养 6周后各组黄颡鱼生长指标及水草净收量统计值Tab.5　Averagevaluesoffishandfloatgrass netbiomassafter6 weeksculturing
测试项目 体长(x±Sx)/cm
体重(x±Sx)/g 存活数 /头 存活率 /% 水草净收量 /g
无水草 5.00±1.133 2.6±0.255 8 16
水龙 200g 6.23±1.092 2.9±0.394 35 70 420
水龙 400g 7.42±1.236 4.6±0.622 45 90 690
水龙 600g 7.06±1.926 4.2±0.926 37 74 850
　　封闭型培养方式下的鱼草共生系统中 ,夏花生
长与存活率均显著高于对照组有鱼无草系统中的夏
花;其中 ,三组鱼草共生水体中夏花成活率分别为
70%、90%、74%,体长净增值分别为 3.73 cm、4.92
cm、4.56 cm, 体重净增值分别为 2.45 g、4.15 g、
3.75g;而在有鱼无草水体中 ,鱼类生长受到抑制甚
至生存也不能保障 ,夏花成活率仅为 16%,体长 、体
重净增值分别为 2.5cm及 2.15g.
2.4　培育效果显著性检验
各组鱼苗平均体长及平均体重的显著性差异检
验结果见表 6,从表中可看出:体长方面 , Y3组与 Y4
组的平均体长无显著性差异 , Y2组与 Y4组的平均
体长具有显著性差异的概率在 95%以上;体重方
面 ,只有 Y3组与 Y4组的平均体重具有显著性差异
概率在 95%以上;其余组间的平均体长和平均体重
均有极其显著的差异(概率大于 99%).
表 6　各组鱼苗平均体长及平均体重差异显著性 t检验
Tab.6　Significancet-testingoffish saveragebodylengthandaveragebodyweight
组别 无草(Y1)
水龙 200(Y2)
水龙 400(Y3)
水龙 600(Y4)
无草(Y1) 0 5.472＊＊ 10.100＊＊ 6.454＊＊
水龙 200g(Y2) 4.474＊＊ 0 5.051＊＊ 2.624＊
水龙 400g(Y3) 20.826＊＊ 16.160＊＊ 0 -1.101
水龙 600g(Y4) 12.245＊＊ 9.040＊＊ -2.510＊ 　0
注:＊＊表示 α<0.01;＊表示 α<0.05.
上三角矩阵为体长检验值;下三角矩阵为体重检验值.
3　结果分析
3.1　浮水植物用途
大量换水的集约化养鱼传统水质调控方法不仅
造成了水资源和动力能源的巨大浪费 ,且仍不能达
到理想的效果;有效饲养密度较小 ,饵料投加浓度较
高 ,养殖水体水质较差 ,不但引发了严重的水环境污
染 ,养殖收效也不够高.Philips等人(1991年)研究
表明:生产一吨斑点叉尾鮰需耗水 2.9万余吨 ,生产
一吨罗非鱼则要耗用 0.3 ～ 2.1万吨水[ 8] .
该文研究的对照试验表明 ,随着黄颡鱼夏花的
生长和投饵量的增加 ,水体中固形沉积物及 N、P等
富营养化元素浓度也逐渐增加 ,导致水质恶化.浮水
植物的生长能够转化水体中由鱼类排泄排遗和残饵
等所产生的污染物质(试验中黄花水龙干物质总磷
质量分数为 0.62%,总氮质量分数为 0.22%),有选
择性地栽培浮水植物可防止水体富营养化 ,使水体
保持清澈 、透明 ,从而进一步促进光合作用 ,改善水
体溶氧状态.Pokorny等人(1990年)研究发现 ,水生
植物对于水质的调控作用并不仅仅表现在其对无机
盐的吸收与转化 ,还包括其增加水生态系统的空间
生态位 ,提高生物多样性 ,维持水环境稳定平衡的效
果[ 9] ;试验中亦初步观察到鱼草共生系统中出现了
大量多种类型的变形虫和草履虫 ,这些原生动物通
过吞噬或滤食作用也能够减少水体中的固体悬浮颗
粒;刘保元等人的研究表明 ,水生植物的存在明显提
高了富营养化湖泊中寡毛类 、昆虫和软体动物等常
见水体底栖动物的种群密度和生物多样性 [ 10] .
栽培浮水植物是维持鱼池可持续性物质循环和
能量流动的重要手段 ,也是加强夏花体质 、减少鱼苗
感染的关键.浮水植物的利用也值得重视 ,表 5所示
试验封闭系统中水草累计净收获量分别为 420,
690, 850g,增重率分别达 210%, 173%, 141%,这些
收获物可作为中药材开发利用[ 1, 11] .
此外 ,浮水植物的特殊生态位还使其具有无可
取代的景观生态效能.郑钟芳等人早有论述 ,浮水植
3第 1期　　　　　　　　　　　　　　 李朝晖等:黄花水龙浮巢净化富营养化水体
物的栽培可以提高水面景观的空间立体感 ,静中有
动 ,动静结合 ,给人以无限的遐想[ 12] .
3.2　净化效率及环境效用
经 6周培养试验后 ,由表 1 ～ 4的试验结果对照
湖泊富营养化水平指标 (TP≥0.11 mg/L, TN≥
1.4mg/L, COD≥7.0 mg/L)可知:投放水龙 200g组
的 TP值到第四周开始超标 ,投放水龙 400, 600 g两
组的 TP值到第五周才开始超标;投放水龙 200 g组
的 TN值从第四周开始超标 ,投放水龙 400, 600 g两
组的 TN值则直到第六周才开始超标;相对而言 ,无
草对照组的 TP、TN值均从第二周起即已超标 ,可见
黄花水龙对于水体总氮 、总磷浓度的上升有着十分
显著的抑制作用.COD浓度所有试验组均超标 ,这
可能是因为饵料投加所致 ,但对比同时期鱼草共生
组和对照组的 COD值不难看出 ,黄花水龙的存在仍
然明显降低了水体的 COD浓度.
鱼草共生系统与无草系统的比较可以看出:三
组封闭型水体中黄花水龙对氨氮的去除率分别为
67.89%, 76.84%, 76.05%;对磷酸磷的去除率分别
为 66.67%, 76.19%, 80.95%;COD去除率分别为
41.79%, 53.73%, 28.36%;SS去 除 率分 别为
72.5%, 77.5%, 67.5%.说明即使是在封闭水环境
中黄花水龙的水质净化效应都是十分显著的 ,这不
仅为自然界封闭型水体(如湖泊)的水质净化措施
提供了新的选择可能 ,也表明了即使是对于开放型
水环境来说 ,水龙的高净化性也能够使得净化过程
中的污染物外流量控制在较低水平 ,从而起到防止
污染过度扩散的作用.
3.3　试验条件及养殖收益
已有文献报道沉水植物对污水具有良好的净化
作用 ,且光照和温度对水生植物净化起着决定性的
作用[ 13] ,但利用浮水植物净化污染水体的研究迄今
为止仍较为缺乏.作者选择黄花水龙作为浮水植物
的试验材料 ,在 25 ～ 28 ℃的水温条件下 ,尽可能利
用自然日光的强度和周期 ,并且考虑鱼类生活环境
需要 ,设置了内循环泵产生缓流 ,以利于浮水植物气
体交换并冲刷植株表面吸附的浮渣 ,所以单位容积
的水草重量虽仅相当于高光的 1/20左右 ,净化效果
仍然较好.
由表 5、表 6所示结果更能得出:在栽种黄花水
龙的试验箱中 ,黄颡鱼夏花不论是存活率还是体长 、
体重的数据都相对于对照箱有很大的提高 ,说明除
了良好的净水效果之外 ,浮水植物的共生还有助于
鱼类的生长发育 ,对鱼类养殖也有良好的影响.
4　结　论
利用栽培浮水植物的方法建立鱼草共栖系统 ,
不仅对夏花培育具有显著的促进效果 ,而且对养殖
污水的达标排放和生态养殖的可持续发展也有着关
键性的意义.研究结果还表明鱼草共生系统中水体
环境的封闭对夏花成活率及生长发育的影响并不显
著 ,该结果提示在水资源十分紧缺的地区 ,采用封闭
型的鱼草共生系统能为节水养鱼模式的普及起到一
定的推动作用.
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HydrilaVerticilata[ J] .JournalofLakeSciences,
1996, 8(2):184-188.(inChinese)
(责任编辑　陈持平)
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《江苏大学学报(自然科学版)》编辑部
5第 1期　　　　　　　　　　　　　　 李朝晖等:黄花水龙浮巢净化富营养化水体