大港露天海水養(yǎng)殖塘水環(huán)境與氣象條件關(guān)系

趙玉潔等

摘 要：本文針對(duì)濱海新區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)氣象服務(wù)的迫切需求，對(duì)8—11月份濱海新區(qū)高密度養(yǎng)蝦基地露天實(shí)時(shí)海水養(yǎng)殖水體監(jiān)測(cè)到的水環(huán)境進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明：池塘3層平均水溫均高于氣溫，8—9月水溫在20～28 ℃之間，適宜南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)。10月以后水溫逐漸下降，適宜度降低。陰天和多云天氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下層水溫高于上層水溫的情況，形成水體亂流，應(yīng)特別防范翻塘浮頭災(zāi)害出現(xiàn)。建立了池塘水溫與氣溫關(guān)系模型，實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)池塘水溫，為水產(chǎn)養(yǎng)殖最佳繁育期、放養(yǎng)期、投餌期、捕撈期等生產(chǎn)活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)，為大港地區(qū)安全水產(chǎn)養(yǎng)殖提供支持。

關(guān)鍵詞：海水養(yǎng)殖；水溫；氣象條件

中圖分類號(hào)：S932.5 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.07.008

Abstract： Respond to the urgent need for meteorological service from aquaculture in Binhai New Area， the real-time data from August to November， of water in mariculture ponds of shrimp base was analyzed. The results showed that the average water temperature of three layers in the ponds were higher than that in air， the water temperature from August to September varied from 20 to 28 ℃， which favored the growth of white shrimp（Penaeus vanamei）. From October， the water temperature gradually declined against growth of shrimp. In overcast and cloudy Days， the temperature of lower layer water was higher than the upper， which caused water turbulence. So， special attention should be paid to guard against the pond hypoxia disasters， and the relational model of the air temperature and water temperature in the pond was established，which can real-time forecast water temperature in the pond and provide a scientific support for the best breeding， feeding， harvest and other activities of aquaculture.

Key words：mariculture； water temperature； weather condition

濱海新區(qū)大港地區(qū)有著廣闊的海水養(yǎng)殖面積，是濱海新區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要地區(qū)，共有露天養(yǎng)殖面積2.4萬(wàn)余hm2。水產(chǎn)養(yǎng)殖基本上是露天作業(yè)，氣象條件與水產(chǎn)養(yǎng)殖的成敗息息相關(guān)。隨著濱海新區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，大港水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)走上了高效養(yǎng)殖的道路，對(duì)氣象條件更加敏感，對(duì)氣象災(zāi)害更加脆弱。氣象條件在很大程度上決定著養(yǎng)殖對(duì)象生長(zhǎng)速度、繁殖時(shí)間、成活率、病害情況等，還決定了苗種放養(yǎng)、飼料投放時(shí)間及投放量、捕撈上市時(shí)間和產(chǎn)品運(yùn)輸方式等，影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的豐歉、品質(zhì)和成本的高低，甚至可能導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)的巨大損失。氣象因素對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的危害主要表現(xiàn)在兩方面。 一是災(zāi)害性天氣如臺(tái)風(fēng)、暴雨等引起的嚴(yán)重洪澇或風(fēng)暴潮造成的“硬殺傷”。如2012年7月25—26日的特大暴雨天氣，造成大港古林街海水對(duì)蝦養(yǎng)殖損失嚴(yán)重。二是溫度、鹽度等變化引發(fā)水生物適生環(huán)境條件發(fā)生變化導(dǎo)致生理不適應(yīng)造成的“軟殺傷”。一場(chǎng)低溫寒潮天氣可導(dǎo)致海水養(yǎng)殖的魚(yú)蝦大面積死亡。特別是高密度養(yǎng)殖采用高投飼料密集養(yǎng)殖，天氣突變?cè)斐筛☆^泛塘已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要災(zāi)害之一，一旦發(fā)生損失嚴(yán)重。

因此，對(duì)露天海水養(yǎng)殖水環(huán)境進(jìn)行觀測(cè)預(yù)報(bào)，可以有效減少水產(chǎn)養(yǎng)殖損失，增減養(yǎng)殖戶收益。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

觀測(cè)養(yǎng)蝦池設(shè)在天津市濱海新區(qū)大港古林街馬棚口二村的對(duì)蝦高密度養(yǎng)殖示范區(qū)。示范區(qū)（N39°19′、El17°46′）年平均氣溫12.6 ℃，最冷月1月平均氣溫-3.3 ℃，最熱月7月平均氣溫26.8 ℃；平均年降水量522.2 mm，雨量集中在7—8月；年日照時(shí)數(shù)在2 700 h左右。本園區(qū)海水池塘養(yǎng)殖面積共266 680 m2，每個(gè)池塘6 667 m2，共40口池塘。曬水池在園區(qū)南側(cè)，緊鄰池塘，面積6 667 m2。養(yǎng)殖水產(chǎn)品為南美白對(duì)蝦（Penaeus vannamei Boone），養(yǎng)殖示范區(qū)如圖1所示，觀測(cè)儀器分別安裝在40#池塘和曬水池2。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及儀器

項(xiàng)目采用雨研信息科技（上海）有限公司的水產(chǎn)養(yǎng)殖氣象監(jiān)測(cè)顯示系統(tǒng)。每套包括4種要素，距水面1.0 m深度溶氧量（±1%）、鹽度（±1%）和pH值（±0.1），距水面0.5，1.0和1.5 m 3層深度水體溫度（精度±0.1 ℃），監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊實(shí)時(shí)傳送到氣候中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析方法

本文利用觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制圖表，以直觀地反映海水養(yǎng)殖條件下氣象要素的時(shí)空變化特征；并對(duì)所取得的數(shù)據(jù)使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)知識(shí)和統(tǒng)計(jì)軟件SPSS進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析以及回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 海水露天養(yǎng)殖池塘池水溫變化特征

該養(yǎng)殖區(qū)引灌海水進(jìn)行養(yǎng)殖。海水在曬水池中曬15～20 d，引入養(yǎng)殖池塘。本文主要研究8—11月水溫時(shí)空變化特征。

2.1.1 海水露天蝦池池水溫的時(shí)間變化 （1）平均水溫變化特征。觀測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2013年8月6日—2013年11月30日。

如表1、表2所示，從時(shí)間變化分析，8月至11月，蝦池平均水溫逐月降低，從空間分布分析，蝦池3層水溫從上層到下層逐漸降低。與氣溫比較，各月3層水溫平均值均高于同期氣溫平均值。蓄水池和蝦池水溫差異不顯著。

（2）水溫變化趨勢(shì)。蝦池水溫的變化主要是隨氣溫的變化而變化，由水溫、氣溫變化曲線圖1和圖2可以看出，水溫、氣溫的秋季變化均呈波浪形，其走向基本一致，但水溫變化幅度遠(yuǎn)低于氣溫，主要是由于水的比熱較空氣大造成的。隨著時(shí)間推移，水溫呈下降趨勢(shì)。從變化時(shí)段看，蝦池8月6日—9月1日水溫達(dá)到最大值，其中8月31日12點(diǎn)至9月1日上午9點(diǎn)，3層水溫保持29～30 ℃持續(xù)45 h。之后水溫呈階梯式下降，9月25日至29日和10月25至11月5日兩個(gè)階段水溫下降速率最大。蓄水池與蝦池水溫變化趨勢(shì)一致。

2.1.2 不同天氣類型水溫變化特征 為了分析不同天氣類型水環(huán)境變化規(guī)律，分陰天、晴天和多云3種天氣進(jìn)行分析，按照日照百分率小于20%，20%～60%和大于60%劃分為陰天、多云和晴天。

除季節(jié)變化外，池塘水溫晝夜變化也是生產(chǎn)不可忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。不同天氣類型水溫最高最低氣溫出現(xiàn)時(shí)間和日較差均不相同，特別是陰天和多云天氣下層水溫高于上層水溫。

晴天時(shí)選取連續(xù)晴天（9月4—5日，日照百分率0.81～0.89），0.5，1.0，1.5 m 深度逐時(shí)水溫監(jiān)測(cè)資料。結(jié)果表明，3個(gè)深度水溫日變化曲線均呈單峰型（圖3），各層日最低水溫平均出現(xiàn)在8：00左右，日最高水溫出現(xiàn)在15：00—16：00左右，比大港氣象站的日最低最高氣溫出現(xiàn)時(shí)間均推遲2 h左右；水溫的日較差較小，0.5，1.0，1.5 m 深度的水溫日較差分別為1.6，2.2和2.3 ℃，而同期大港氣象站氣溫的日較差為10.8 ℃，這與水體熱容量大有關(guān)。垂直方向，各深度逐時(shí)水溫差異不超過(guò)2.5 ℃，按照0.5，1.0，1.5 m順序水溫依次降低，詳見(jiàn)圖4。

陰天時(shí)選取連續(xù)陰天（8月30—9月1日，日照百分率0），0.5，1.0，1.5 m 深度逐時(shí)水溫監(jiān)測(cè)資料。結(jié)果表明，1.0 m和1.5 m兩個(gè)深度水溫日變化曲線呈單峰型（圖4），日最低水溫平均出現(xiàn)在8：00左右，日最高水溫出現(xiàn)在15：00—16：00左右，比大港氣象站的日最低最高氣溫出現(xiàn)時(shí)間均推遲2 h左右，與晴天實(shí)況相似，1.0，1.5 m 深度的水溫日較差分別為0.5，1.0 ℃，比晴天水溫日較差明顯偏小。而0.5 m深度的水溫維持在29.7 ℃基本無(wú)變化，而且8月30日12：00—31日1：00和8月31日12：00—9月1日0：00及9月1日14：00—19：00，0.5 m水溫均低于1.0 m水溫，個(gè)別時(shí)段甚至低于1.5 m水溫，垂直方向出現(xiàn)逆溫層，造成深層水體向上層流動(dòng)混合，水體內(nèi)部形成亂流，詳見(jiàn)圖4。

多云天時(shí)選取連續(xù)陰天（9月9日—9月10日，日照百分率0.5～0.6），0.5，1.0，1.5 m深度逐時(shí)水溫監(jiān)測(cè)資料。結(jié)果表明，水溫日變化和垂直變化介于晴天和陰天之間，1.0 m和1.5 m兩個(gè)深度水溫日變化曲線呈單峰型（圖5），日最低水溫平均出現(xiàn)在8：00左右，日最高水溫出現(xiàn)在15：00—16：00左右，比大港氣象站的日最低最高氣溫出現(xiàn)時(shí)間均推遲2 h左右，1.0和1.5 m 深度的水溫日較差分別為0.7，1.2 ℃，介于晴天和陰天之間。而0.5 m深度的水溫變化與陰天類似，垂直方向下午至晚上出現(xiàn)水溫上低下高的逆溫層，造成深層水體向上層流動(dòng)混合，水體內(nèi)部形成亂流，這也是高溫季節(jié)池塘浮頭泛塘的主要原因之一。

2.2 水體溶氧量變化分析

溶氧量是水中生物在水中生存的重要指標(biāo)之一，水中飽和溶氧量受到大氣壓力、水溫、水中其他溶質(zhì)（如其他氣體、有機(jī)物或無(wú)機(jī)物）含量等因素共同作用的影響。自然條件下水中的飽和溶氧與大氣壓呈正相關(guān)關(guān)系，陰雨天氣大氣壓降低，影響水體溶氧量；隨著水溫升高，飽和溶氧量下降；鹽度對(duì)溶氧也有直接而明顯的影響，隨著水體鹽度升高，飽和溶氧量下降。

觀測(cè)蝦池內(nèi)有一臺(tái)增氧機(jī)，溶氧減少時(shí)會(huì)啟動(dòng)增氧機(jī)增氧，因此觀測(cè)的溶氧量為人工干預(yù)后的結(jié)果。溶氧量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果為，觀測(cè)期內(nèi)池塘水體溶氧量在12.0～4.0 mg·L-1之間波動(dòng)，溶氧量下午高于早晨，白天高于夜間。每天至少有16 h以上大于4.0 mg·L-1，沒(méi)有出現(xiàn)低于3.0 mg·L-1情況。

2.3 水體pH值變化分析

蝦池水體酸堿度維持在7.8～8.8之間，很穩(wěn)定，水體屬于弱堿性，能滿足養(yǎng)殖蝦類的生長(zhǎng)發(fā)育需要。

2.4 鹽度分析

高密度養(yǎng)殖時(shí)蝦適應(yīng)低鹽度能力較差，觀測(cè)表明：蝦池鹽度維持在19‰～31‰，鹽度整體適宜，未出現(xiàn)低于7‰的情況，蝦池環(huán)境利于蝦類發(fā)育。

2.5 池內(nèi)水溫與氣溫的關(guān)系

采用3層水溫逐時(shí)資料與大港氣象站同步逐時(shí)平均氣溫資料，利用逐步回歸分析方法，建立蝦池水溫與氣象站氣溫間關(guān)系模型，該模型可用于水溫預(yù)報(bào)。

秋季蝦池各層水溫與大港氣象站氣溫的統(tǒng)計(jì)模式如表3。

3 結(jié)論與討論

本文對(duì)大港露天海水養(yǎng)殖池塘水的溫度、溶氧、鹽度、pH值等進(jìn)行觀測(cè)分析，并建立了秋季各月逐層水溫與氣溫的關(guān)系模式。

（1）8—11月，觀測(cè)池塘3層平均水溫均高于氣溫，8—9月水溫在20～28 ℃之間，適宜南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)，10月以后水溫逐漸下降，適宜度降低。

（2）陰天和多云天氣，出現(xiàn)下層水溫高于上層水溫的情況，形成水體亂流，應(yīng)特別防范翻塘浮頭災(zāi)害出現(xiàn)。

（3）建立池塘水溫與氣溫關(guān)系模型，預(yù)報(bào)池塘水溫，可為魚(yú)塘管理提供依據(jù)。

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