全 文 ：大型海藻江蓠对养殖池塘水质污染修复的研究＊
徐永健　陆开宏　韦　玮
(宁波大学生命科学与生物工程学院　宁波　315211)
摘　要　通过对菊花江蓠(Gracilaria lichenoides)与南美白对虾(Penacus vannamei)、青石斑鱼(Epinephelus
awoara)混养池塘水质的跟踪监测 , 研究了不同养殖模式下江蓠对池塘水质的修复效果。结果表明:江蓠对水中无
机氮(IN)、无机磷(IP)有较好的净化作用 ,能使养殖池中水体保持很低的 IN 、IP 浓度和较高的溶解氧(DO)浓度 ,
维持良好的水质状况;江蓠与虾或鱼混养 , 对水质均有改善作用。大型海藻江蓠易调控 、无二次污染 、有较好的经
济价值 ,同时其对水质调节作用优于微藻等。利用江蓠进行生态养殖 ,可减少药物投放量 ,提高产品的质量和市场
竞争力 ,促进海水养殖业的可持续发展。
关键词　菊花江蓠　生物修复　混养模式　养殖池塘
　　＊ 宁波市博士基金(2005A610025)、宁波市科技项目(2004A610028)和宁波大学校人才基金项目(2004698)资助
收稿日期:2005-11-04　改回日期:2006-03-07
Bioremediation of nutrient polluted animal culture ponds by seaweed Gracilaria lichenoides.XU Yong-Jian , LU Kai-
Hong, WEI Wei(Faculty of Life Sciences and Bio technology , Ningbo University , Ningbo 315211 , China), CJEA , 2007 ,
15(5):156 ～ 159
Abstract　Animal culture ponds of Penacus vannamei and Epinephelus awoara were studied fo r wa ter quality remedia-
tion effects of seaweed G.lichenoides.Results show that G.lichenoides has an obvious purify ing effect on in-pond ino r-
ganic nitrogen(IN)and ino rganic phospho rus(IP).Lower concentrations of IN and IP and higher dissolved oxygen(DO)
are observed in the pond with G.lichenoides , showing that the mixed culture of G.lichenoides with Penacus vannamei
and/ or Epinephelus awoara improves w ater quality of animal culture ponds.G.lichenoides has higher economic benefits ,
no secondary pollution effect and is easily managed , hence advantageous over wa ter quality trea tment with micro-algae.
Ecological animal culture w ith G.lichenoides reduces in-pond chemical agents , improves yield and production quality and is
an ecologically feasible approach to sustainable aquaculture and g reen seafood production.
Key words　Gracilaria lichenoides , Bio remediation , Polyculture , Animal culture pond
(Received Nov.4 , 2005;revised March 7 , 2006)
随着我国海水养殖业的迅猛发展 ,养殖业自身污染日益严重 ,大量过剩的饵料和养殖动物排泄物造成
水质败坏 ,疾病频繁发生 ,导致这一“黄金产业”迅速滑坡。为摆脱这一困境 ,许多专家提出了具有改善水
质 、预防疾病功能的生态养殖模式[ 1～ 3] 。其中 ,藻类与养殖动物混养的生态养殖模式有利于促进系统内部
的物质循环和能量流动。由于适于养殖池塘培养的大型经济海藻品种较少 ,传统养殖方式都是通过培养微
藻来调节水质[ 3 , 4] ,然而微藻不易人为调控 ,且易导致水华而危害养殖动物。大型海藻江蓠与鱼 、虾混养 ,既
能吸收 N 、P等营养物质 ,减轻养殖动物对水体和底质的污染;又易调控 ,还能给水体供 O2 。Liu等[ 9]利用细
基江蓠繁枝变型(Graci laria tenuistipitata var.Liui)与对虾混养 ,韦受庆利用细基江蓠繁枝变型与对虾及青
蟹混养[ 5] ,都取得较好的效果 。但是 ,细基江蓠繁枝变型在夏季高温季节生长缓慢且易死亡腐烂 ,而夏秋季
又是养殖池塘水质差 ,病害多发的季节 ,故其调控水质作用较小。本研究利用菊花江蓠(G.l ichenoides)耐高
温 、生长快 、产量高等特点 ,进行该藻与养殖动物混养试验 ,以期为生态无公害养殖提供参考。
1　试验材料与方法
试验在位于象山港内的宁波市宁海水产养殖公司 5口池塘内进行 ,每口池塘面积约 0.5hm 2。采用的养
殖模式有:虾藻混养模式(2号池),虾池中混养菊花江蓠 ,江蓠用绳子夹住 ,挂于竹筏上吊养 ,吊养江蓠总重
1076kg;单养虾模式(1号池),1号池 、2号池各放养南美白对虾(Penacus vannamei)5万尾 ,试验时虾体长约
第 15 卷第 5 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol.15　No.5
2 0 0 7 年 9 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture Sept., 　2007
6 ～ 7cm;鱼藻混养模式(4号池),养鱼池中吊养江蓠 ,吊养方式同 2号池 ,吊养江蓠总重 1058kg ;单养鱼模式
(5号池),4号池和 5号池分别放养青石斑鱼(Epinephelus awoara)5000尾 ,试验时鱼体长约 10 ～ 11cm;单
养藻模式(3号池),池内只吊养江蓠 ,养殖方式同 2号和 4号池 。不同池塘中同种养殖动物投放饵料的种类
和数量相同 ,各池的其他管理措施相同 。
为了研究江蓠对无机氮(IN)、无机磷(IP)的吸收规律 , 试验开始后第 45d(池塘中江蓠密度约
7500kg/hm2),施用碳铵和 KNO3 、过磷酸钙等 ,从施肥前 1d至施肥后 4d ,每天监测水体中 IN 、IP 变化情况 ,
期间养殖池未换水。
对 5个池塘进行水质连续跟踪监测 ,2号 、4号池分别设 3个监测点 ,其余 3池各布设 1点 ,共设 9个监
测点。监测指标包括水温 、透明度 、盐度 、pH 值 、溶氧(DO)、IN 、IP 、叶绿素浓度(Chl-a)、江蓠生长速率
(SGR),每周监测 1 ～ 2次。其中 ,江蓠生长速率的测定方法为:每隔一段时间 ,固定测量各池塘中 3条绳子
上菊花江蓠的鲜重 ,用下式计算日平均生长率:
SGR =[(W t/ W 0)1/ t -1] ×100% (1)
式中 , W 0 为初始藻的鲜重(g), Wt 为试验结束时藻的鲜重(g);t 为两次称重相隔时间(d)。所有试验结果
都采用SPSS软件进行统计分析及多重比较 。
2　结果与分析
2.1　不同养殖模式江蓠的生长速率
图 1　不同养殖模式池塘菊花江蓠生长速率
Fig.1　Grow th rates of G.lichev iodes
under different culture models
菊花江蓠的日平均生长率(SGR)在试验初期接近 6%/d ,到结束
时约 3%/d ,整个试验期内始终大于 3%/d ,藻类的密度也从初始时的
约2100kg/hm2 ,增长到试验结束时 7500kg/hm2 。尽管不同养殖模式
间菊花江蓠的生长速率差异不显著(P>0.05),但从平均值看 ,不同模
式江蓠生长速率的大小顺序为:虾-藻>单养藻>鱼-藻(图 1)。另外 ,
随着养殖时间延长 , 3个池塘中的江蓠生长速率变小 ,可能与单位面积
上藻体生物量的增加有关 。
2.2　不同养殖模式池塘水质比较
江蓠 、虾单养与虾-藻混养的水质比较 。单养藻 、单养虾以及虾-藻
混养池的水质状况见表 1 。从表 1可以看出 ,各养殖模式的水质指标
结果较接近 ,但仍有一定的差异 ,不同养殖模式 N 、P 指标的排序为:单养藻<虾-藻<单养虾 ,而 DO浓度则
相反。1号池塘水体中的微藻生长较好 ,良好的微藻也能改善水质 、提高 DO浓度;2号 、3 号池塘中江蓠的
生长有效地抑制了水体中微藻的繁殖 ,使水体中的微藻保持较低的丰度。从试验结果可以看出 ,微藻与大
藻均具有调节养殖池塘水质的作用 ,因为稳定的初级生产种群可以吸收和利用水体中过多的有机物质 ,并
通过光合作用向水体供 O2 ,降低养殖环境中有害有毒物质的产生 ,保持养殖生态系统良性循环 ,达到改善水
质的目的 。
表 1　不同养殖模式池塘的水质比较＊
Tab.1　Water qualities of ponds with different culture models
池号
Pond code
养殖模式
C ultured model
pH DO/
mg·L -1
NH4-N/
μmol·L -1
IN/
μmol·L-1
IP/
μmol·L -1
Chl-a/
μg·L -1
1号 单养虾 8.22 7.35 4.143 6.473 0.452 15.16
2号 虾-藻 8.45 8.05 2.071 4.36 0.355 2.76
3号 单养藻 8.44 8.28 1.786 2.864 0.258 2.43
4号 鱼-藻 8.13 7.26 2.071 5.543 0.626
5号 单养鱼 8.04 6.22 4.543 8.768 0.738 8.37
　　＊ 数据为整个养殖时期的平均值。
　　江蓠 、鱼单养与鱼-
藻混养的水质比较 。菊
花江蓠与石斑鱼混养(4
号)、单养鱼池(5 号)及
单养藻池(3 号)间的水
质比较见表 1 。从表 1
可知 ,有江蓠池塘中的
NH4-N 、IN 、IP 等都明显
地低于单养鱼池 ,而 DO
相反。尽管江蓠吊养密
　　　　度较低 ,并受换水影响 ,但江蓠对池塘水质中 N 、P 的净化作用仍非常显著。与单养虾池相比 ,养鱼池的 IN 、
IP稍高 、水质也较低 ,一般认为投饵鱼池的水呼吸耗氧量和鱼群体的呼吸耗氧量明显高于投饵虾池[ 6] 。本
试验结果表明 ,混养菊花江蓠可以快速吸收水体中的 N 、P 等营养盐 ,净化池塘水质;无论与鱼或虾混养 ,江
第 5 期 徐永健等:大型海藻江蓠对养殖池塘水质污染修复的研究 157　
蓠都可以吸收鱼 、虾的排池物和代谢产物以及残饵分解产物 ,释放 DO ,改善养殖环境。
2.3　单养藻池中江蓠施肥前后营养盐变化
图 2　单养藻池施肥前后 IN、IP的变化
Fig.2　Variations of IN and IP contents
before and after fertilization in algal pond
在单养江蓠的池塘中施无机肥后水体中 IN 、IP 浓度先迅
速上升 ,而后又快速下降到施肥前水平(图 2)。尽管养殖池中
IN 、IP 变化受很多因素的影响 ,如生物 、底泥 、营养盐等 ,但在
高密度单养藻的3号池中 ,施肥后1 ～ 2d内 IN 、IP 浓度迅速下
降 ,说明江蓠对 IN 、IP 有较高的吸收速率 , IN 、IP 的减少主要
是由藻类吸收引起的 。故在养殖池中江蓠也可快速吸收高浓
度的 N 、P。这对江蓠原位快速净化富营养化的养殖水体极为
有利 。
2.4　养殖江蓠与培养微藻对池塘水质调控作用的比较
为进一步探讨养殖大型海藻与培养微藻对池塘水质调控
效果的差异 ,在单养虾池(1号池)及虾-藻混养池(2号池)中进
行水质跟踪监测 ,比较两者的水质调控作用的优劣 。
Chl-a和 DO:在试验初期 ,混养池塘中大型海藻江蓠的密度较小 ,水体中浮游植物的 Chl-a浓度较高 ,随
着江蓠生物量的逐渐增加 ,水体中 Chl-a浓度逐渐下降 ,20d后下降到初期的 1/10 ,并一直维持较低的浓度
水平(图3a)。而单养虾池的Chl-a浓度上下波动 ,第 13d剧升至 32.75μg/L ,随后水华崩溃 ,Chl-a曲线陡降 ,
在重新进水后 , Chl-a有所增加 ,说明池内的浮游植物数量极不稳定 。两池 DO 都能维持在 5mg/L 的养殖标
准以上 ,但混养池 DO比单养虾池更稳定 ,且比单养虾池高(图 3b)。故江蓠对 DO浓度的提高比微藻更明显
而有效。
图 3　单养虾和虾-藻混养池塘水体中 Chl-a(a)、DO(b)、IN(c)和 IP(d)
Fig.3　Variations of Chl-a(a), DO(b), IN(c)and IP(d)in shrimp pond and shrimp-algae pond
IN和 IP:如图
3c和图 3d所示 ,单
养虾池中的 IN 、IP
浓度高于混养池 ,
特别是 IP 差异较
大。江蓠对 IN 、IP
的超强吸收能力 ,
使虾-藻混养池中
IN 、IP 浓度自试验
开始后迅速下降 ,
并一直维持在很低
浓度;而在单养虾
池中 ,微藻对 IN 、
IP 的吸收能力相
对较弱 ,且微藻的
生物量不稳定 ,当营养盐浓度较高和其他条件适宜时 ,微藻数量在短时间内剧增 ,虽可使 IN 、IP 浓度迅速下
降 ,但容易形成水华 ,导致 IN 、IP浓度上下波动 ,且具有一定的风险性 。混养江蓠能较好地维持一定密度的
初级生产者 ,且其生长速率相对稳定 ,不会在短时间内出现数量的骤变 ,江蓠的这种特点在相对封闭的水体
中更具优势。
3　讨论与结论
本试验结果表明 ,高密度的大型海藻可以大量吸收环境中的营养盐 ,降低浮游植物丰度 ,并维持较稳定
的DO 浓度 。江蓠的大量生长可以有效地控制水中微藻的数量 ,尽管其单位时间 、单位生物量的营养需求较
低[ 7] ,但大量生物量可以有效抑制浮游植物的生长繁殖 。江蓠通过吸收水中的 IN 、IP 等营养盐 ,使环境中
的 IN 、IP 保持在很低的浓度 ,抑制微藻的大量繁殖。故可以利用江蓠的这种特性 ,加速赤潮的消亡 ,并防止
赤潮消亡后出现的生态性灾害发生 ,这对渔业生产尤为重要 。
158　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
大型藻类与养殖动物混养的生态养殖模式还有利于促进系统内部的物质循环和能量流动[ 2 ,4] 。利用江
蓠等大型藻类与鱼 、虾混养 ,可以快速而高效地吸收水环境中的 N 、P 等营养物质 ,降低鱼 、虾养殖对水体和
底质的污染;江蓠光合作用产生的 O2 也可供鱼 、虾呼吸用 ,促进鱼 、虾生长。如 Liu等[ 9]利用细基江蓠繁枝
变型与对虾混养 ,取得了较好的效果;汤坤贤等[ 8]试验指出 ,江蓠可促进赤潮消退 ,补充水体的 DO。
在本试验中两个混养池(鱼-藻 、虾-藻)的水质一直良好 ,即使阴雨天气也能保持较好状态。且江蓠可向
水体有效供O2 ,提高水体 DO 浓度 ,DO是保证养殖动物正常生理功能和健康生长以及改良养殖池水质和底
质的必需物质。较高的 DO可以使 NH+4 和 S2-等有害物质氧化或转化 ,为养殖动物营造较好的生态环境。
本试验的养殖过程中 ,混养池均未出现虾 、鱼死亡的情况 ,也无发病现象 ,基本不用投放药物 。可见 ,养殖环
境恶化不仅直接影响养殖动物的生存与生长 ,还导致发病率上升 ,单纯靠药物控制不仅效果差 ,且大量用药
还将使水体的生态平衡遭到破坏 ,并最终影响到养殖产品质量 。利用混养江蓠改善水质 ,既保持良好的养
殖环境 ,有效降低养殖动物的发病率 ,提高养殖动物的存活率和生长率 ,又能降低成本 ,减轻药残对养殖成
品的污染 ,提高产品质量 。江蓠还具有养殖密度易调控 、保持水质稳定 、无二次污染 、经济价值较高等优点 ,
因此 ,利用江蓠进行生态养殖是今后海水养殖业可持续发展的方向 ,具有广阔的应用前景 。
参　考　文　献
1　林　伟 ,陈　 .微藻和细菌相互关系研究在海水养殖中的重要意义.海洋科学 , 1998 , 22(4):34～ 37
2　黄鹤忠.几种对虾池塘养殖模式的生态效益.中国渔业经济研究 , 1999 (1):41～ 42
3　黄翔鹄 ,李长玲 ,刘楚吾 ,等.两种微藻改善虾池环境增强凡纳对虾抗病力的研究.水生生物学报 , 2002 , 26(4):342～ 347
4　曹凯德.对虾养殖过程中的水质控制.中国水产 , 2002 (4):57～ 59
5　韦受庆.藻 、虾 、蟹混养的研究.海洋学报 , 1990 , 12(3):388～ 394
6　徐　宁 ,李德尚 ,董双林.海水养殖池塘溶解氧平衡的实验研究.中国水产科学 , 1999 , 6(1):69～ 74
7　蒲新明 ,吴玉霖.浮游植物的营养限制研究进展.海洋科学 , 2000 , 24(2):27～ 30
8　汤坤贤 ,袁东星 ,林泗彬 ,等.江蓠对赤潮消亡及主要水质指标的影响.海洋环境科学 , 2003 , 22(2):24～ 27
9　Liu S.J., Jie Z.Y., Zeng S.F.The commercial cult ivation of Gracilara and it s polyculture w ith praw n in China.Journal of Zhanjiang Ocean Uni-
versity , 1997 , 17(2):27～ 30
欢迎订阅 2008年《中国土壤与肥料》
(原《土壤肥料》)
《中国土壤与肥料》杂志 1964 年创刊 ,是农业部主管 、中国农科院农业资源与农业区划研究所和中国植物营养与肥料学
会主办的全国性专业技术期刊 ,为中国科技核心期刊 、全国中文核心期刊 、中国农业核心期刊。本刊以促进土肥科技发展 、加
快成果转化为宗旨 ,主要刊登土壤资源与利用 、植物营养与施肥 、农业微生物 、水资源利用 、分析测试 、环境保护 、生态农业等
方面的新理论 、新技术 、新产品的试验研究成果与动态。办刊时间长 、发行量大 、信息丰富 、实用性强 ,在广大读者中有广泛影
响 ,被国内外多家数据库和科技文摘期刊收录。读者对象为农业科研 、教学 、推广 、环保与肥料生产 、经营部门的科技 、管理人
员及农民技术员。
本刊国内外公开发行 ,国内标准刊号:CN11-5498/S , 国际标准刊号:ISSN1673-6257。双月刊 , 大 16 开 , 80 页 , 彩色四封 ,
彩色和黑白广告插页。每期定价 5.00 元 ,全年 30.00 元 ,全国各地邮局均可订阅 ,邮发代号 2-559。漏订者可与本刊编辑部联
系。本刊欢迎刊登各种有关土壤肥料的产品 、加工机械和分析仪器方面的广告。
地址:北京市中关村南大街 12 号中国农科院农业资源与农业区划研究所　邮编:100081
电话:010-68918656　传真:010-68975161　E-mail:T RFL@caas.ac.cn
第 5 期 徐永健等:大型海藻江蓠对养殖池塘水质污染修复的研究 159