三种主养草鱼池塘沉积物-水界面碳通量的研究

为了探讨环境因子和底栖配养生物对碳通量的影响,采用实验室培养方法,测定并比较了不同混养模式下沉积物-水界面各形态碳的通量,监测了8月沉积物-水界面上覆水中各形态碳含量的昼夜变化。3种主养草鱼池塘的养殖模式为草鱼、鲢和鳙混养(GSB),草鱼、鲢、鳙和凡纳滨对虾混养(GSBL),草鱼、鲢、鳙和鲤混养(GSBC)。主要实验结果如下:(1)在养殖周期内,3种混养模式沉积物-水界面可溶性无机碳(DIC)通量范围为0.65~16.90 mg/(m²·d),可溶性有机碳(DOC)通量范围为0.16~13.49 mg/(m²·d),颗粒性有机碳(POC)通量范围为-2.29~3.32 mg/(m²·d);GSB和GSBC模式各形态碳通量均以8月最高,GSBL模式则以7月最高。(2)在养殖周期内,3种混养模式沉积物对DIC和DOC均表现为释放,而对POC在4-6月以吸收为主,其余时间表现为释放。(3)在养殖的中后期,3种混养模式的DIC、DOC和POC通量存在一定差异。其中,GSBL和GSBC模式中各形态碳通量值显著高于GSB模式(P<0.05)。(4)8月上覆水中DIC和DOC的含量在4:00达到最大值,POC含量则表现为GSBL模式在4:00达到最大值,12:00达到最小值,而GSBC模式在4:00达到最小值,12:00达到最大值。(5)各形态碳通量的变化与上覆水中的DO、pH呈显著负相关关系,而与水温呈显著正相关关系。     

鱼类循环水养殖中的水质参数自动控制

鱼类循环水养殖是一种工业化的养殖方式,其主要特征是养殖水体的循环利用,这一过程要对养殖水体进行处理,对水质参数进行监测与控制,要涉及物理、化学、生物及控制理论等许多学科的理论与技术。本文列出了循环水养殖水体中影响鱼类生长的各种因子并总结了前人的研究成果,进而提出了一些水质参数的控制方式。其中着重分析了溶解氧、pH值和氨氮的监测与控制方式,为进一步实验研究奠定基础。     

水口水库养殖库湾季节性低溶解氧成因浅析

本文通过对水口水库雄江、湾口、樟湖等库湾养殖水体特点的监测分析,总结了水口水库养殖库湾水体发生低溶解氧的规律,并对低溶氧的产生的原因进行初步分析。本文认为低溶解氧产生的主要原因为:1.养殖库湾水体不分层;2.夏季水温高;3.泄洪引起的还原性物质耗氧是低溶氧死鱼事件的诱因。     

Vertical Water Circulation Capabilities of an Electric Paddle Wheel Aerator and Dissolved Oxygen Loss Due to Daytime Aeration

ABSTRACT

Vertical water circulation by the paddle wheel aerator was determined by measuring dissolved oxygen profiles in a 3.6-m deep watershed pond during daylight hours, using aerated and non-aerated treatments. The paddle wheel aerator circulated the well-oxygenated surface water to the pond bottom, producing a uniform dissolved oxygen profile in the aerated treatment, while the non-aerated treatment maintained high dissolved oxygen concentrations near the surface with low dissolved oxygen concentrations near the pond bottom. The aerated treatment contained 35.6% less dissolved oxygen than the non-aerated treatment after four hours as a result of operating the aerator during the daytime. The paddle wheel aerator, with a shallow (10 cm) paddle immersion, is effective in vertically circulating water in deeper ponds. However, substantial loss of dissolved oxygen may result from operating the aerator on days with high rates of photosynthesis.     

基于模糊神经网络的池塘溶解氧预测模型

在分析了池塘溶解氧影响因素的基础上,利用模糊神经网络良好的非线性逼近能力建立了池塘溶解氧的模糊神经网络预测模型。神经网络模型如采用常规的BP或其它梯度算法,常导致训练时间较长且易陷入局部极小点,本实验采用快速的粒子群优化算法对模糊神经网络进行训练,收敛速度明显加快。实验结果表明采用该方法预报溶解氧的预测精度较常规BP递推算法的预测精度明显提高,所采用的模型能对溶解氧进行可靠的预测,该方法为研制开发智能水质检测仪以及工厂化养殖工作奠定了基础,对实际生产具有一定的指导意义。     

添加紫云英后2种水稻土的DOC动态特征与差异分析

以福建省2种典型中低产田(红泥砂田和灰黄泥砂田)为研究对象,在15和25℃条件下进行室内模拟淹水培养试验,研究添加等量紫云英后二者的可溶性有机碳(DOC)动态变化特征差异.结果表明:与对照相比,2种温度培养下添加紫云英均显著提高红泥砂田和灰黄泥砂田的DOC含量,2种温度下灰黄泥砂田的DOC含量分别比红泥砂田高29.38%~694.98%和45.40%~471.22%,且二者均呈先增后减、最后趋于稳定的变化趋势;25℃条件下土壤DOC峰值(10 d)较15℃条件下(20d)提前了10 d.可见,中低产水稻土添加紫云英后DOC含量均显著提高,不同肥力水平和培养温度下土壤DOC动态变化规律相似,但其动态特征差异较明显,肥力相对较高的灰黄泥砂田有利于DOC的形成,培养温度升高则加速DOC的形成.     

工厂化水产养殖溶解氧自动监控系统的研究

为以曝气增氧方式的养殖系统(养殖平均体重为450 g的虹鳟Oncorhynchus mykiss,养殖密度为27kg/m3)设计了在线自动监控系统,即对水体溶解氧进行在线监测,对增氧设备进行自动控制。该监控系统是以覆膜溶解氧电极作为检测元件,用组态王软件设计在上位机中运行的监控系统完成在线检测,以PLC为下位机直接控制增氧气泵实现溶解氧控制功能。结果表明:该溶解氧在线自动监控系统能直观地在计算机屏幕上显示养殖现场溶解氧的变化情况,并可以储存、打印、记录溶解氧的变化数值,为掌握溶解氧的变化规律,分析溶解氧产生变化的原因提供基础数据。对增氧设备进行控制,可确保水体中的溶解氧维持在适合鱼类生长的最佳范围内,减少了设备的运行时间,降低了生产过程的能源消耗,取得了较好的效果。     

溶解性有机质对水稻生长及元素吸收的影响

用溶液交换法研究了从猪粪、稻草和紫云英 3种有机肥中提取的溶解性有机质对水稻生长及其吸收养分的影响 .结果表明 ,3种来源不同的溶解性有机质均显著促进了水稻根系及茎叶的生长 ,提高了水稻的分蘖数 .3种溶解性有机分解液均显著提高根系和茎叶 Fe质量分数 ,对 Cu质量分数的影响不显著 ,对 Zn和 Mn质量分数有一定影响 ,但情形较复杂     

干湿交替格局对川西南干热河谷土壤碳氮释放的影响

有机碳和氮素含量低、结构性差等土壤退化特征,是干热河谷土壤退化的普遍现象,漫长旱季与集中雨季使干热河谷干湿交替格局不同于其他区域。通过监测不同干湿交替模式下培养土壤的呼吸、水溶性有机碳(DOC)和水溶性氮(DN)动态,评估干湿交替特征对干热河谷土壤有机碳和氮库退化的影响。结果显示,风干土壤再湿润对土壤呼吸具有激发效应,可使呼吸强度增加1.52~7.13倍;随着干湿交替次数的增加,激发效应随之衰减,经过多次干湿交替后(当周期为3d,则干湿交替5次)降至某一稳定水平,干湿交替周期越长(周期长于12d),土壤再湿润后导致的土壤呼吸激发效应的衰减越不明显。土壤DOC和DN含量同样受再湿润激发,但DOC和DN激发效应滞后于土壤呼吸,干湿交替多次后土壤DOC和DN随之降低并稳定低于最初水平,而随着干湿交替周期延长,DOC和DN在每个干湿交替末期含量变化不明显。这暗示干湿交替尽管可激发土壤DOC和DN释放,但是这种激发效应随干湿交替次数和周期延长而降低,因此对土壤碳氮动态的影响有限,干湿交替格局可能不是干旱河谷土壤有机碳和氮素退化的主要原因。     

秸秆和Eh对稻田土壤溶解性有机质组成及金属释放的影响

为探究秸秆添加对氧化还原条件变化下稻田土壤重金属释放的影响,本文选取典型重金属污染稻田土壤,通过微宇宙试验结合三维荧光光谱等手段,分析了土壤溶液化学性质、溶解性有机质（DOM）、金属释放之间的动态关系。结果表明：添加秸秆增加了厌氧期Fe、Mn、As、Cd等金属的释放,同时影响了DOM组成。土壤DOM中类蛋白（C3）含量在培养期总体降低（P<0.05）;类腐殖质含量呈现厌氧期上升、好氧期下降的趋势。结构方程模型（SEM）分析显示,Eh的变化与Mn和As的溶出显著负相关（路径系数分别为-0.662和-0.528,P<0.01）,同时,Eh还通过影响土壤类腐植酸C2（路径系数-0.816,P<0.01）控制As的释放（路径系数0.244,P<0.05）。因此,稻田土壤干湿交替造成的Eh变化和秸秆还田措施不仅可直接影响重金属的溶出,也可通过DOM含量和组成进一步控制其释放。