冬春季气象特性与养殖塘水质变化关系
崔迪1, 张明兴2, 王燕飞2
1.宁波工程学院,浙江 宁波 315211
2.宁波市鄞州区高桥镇明凤鳖庄,浙江 宁波 315100

作者简介:崔 迪(1985—),女,浙江宁波人,讲师,博士,研究方向为物联网技术,E-mail:sukey1006@126.com

摘要

掌握冬春季不同气候条件下,养殖塘水温与溶解氧的变化规律,对鱼类安全越冬和春季繁育具有重要的科学指导意义。文章基于应用物联网技术的水质智能监测与数据分析,研究了冬春季不同温度与气象状况下养殖塘水温和溶解氧的变化规律。结果表明:冬季水温0~10 ℃条件下,溶解氧变化趋势与水温接近,但水温降至0 ℃以下时,溶解氧基本维持在3.2 mg·L-1以上;此外,气象状况对溶解氧的影响是晴天>阴天>雨天,且溶解氧出现高峰时间比水温滞后0.5 h左右。在春季,不同温度及天气状况(晴、阴、雨)对溶解氧的影响是光照>气温。不管天气晴或阴雨,溶解氧的日变化在5:00—7:00为低谷,15:00—16:00达到高峰,天气越晴朗,高峰段维持时间越长。因此,在养殖上应注意阴雨天及凌晨前后养殖塘水质易缺氧的危害。

关键词: 养殖塘; 水质; 监测; 溶解氧; 气象
中图分类号:S949 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)06-1051-03 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170645

养殖塘是调节鱼类自然生长环境, 更好地利用渔业资源, 满足人们对水产品日益增长需求的重要场所[1]。而池塘水体环境是影响鱼类生长繁育的重要条件, 尤其是水体温度和溶解氧含量(溶氧量)[2, 3]。夏季是鱼类生长的旺盛时期, 为了保持鱼类适宜的水质环境, 对夏季水体环境的监测与调控已有较多的研究报道[4, 5]。但对冬春季主要水体环境因子(水温、pH、溶氧量等)变化特性缺乏系统深入的研究, 影响了鱼类的安全越冬和翌年繁育。因此, 观察摸索冬春季气候条件对水温、溶解氧含量变化的影响, 掌握养殖池塘冬春季水质变化规律, 从而进行监测与调控, 对池塘鱼类安全过冬及春季生长繁育具有重要意义。

1 材料与方法

试验设在宁波市鄞州区明凤鳖庄基地。露天亲鳖养殖塘, 水深1.5~2.0 m, 水源取自姚江, 仪器采用上海清淼光电科技有限公司生产的KM-MU系列在线自动监测仪。监测探头离水面1.2 m, 于2015年11月15日进行安装调试, 次日开始监测。为确保监测的灵敏度, 每周清洗探头1次, 每1 min采集数据, 以掌握水质因子的动态变化。2015年12月1至次年4月30日, 进行连续监测与数据采集, 系统观察冬春季池塘水质的温度、溶氧量变化规律。分析不同气候(晴或雨天及冰雪、暴雨)条件对养殖塘水温、溶氧量变化的影响。

2 结果与分析
2.1 冬春季养殖塘水温、溶氧量的动态变化趋势

由图1可见, 2015年12月1日到次年4月30日, 冬春季日平均气温变化过程大致为中— 低— 高。在1月25— 26日, 由于强冷空气影响, 平均水温出现最低值, 达-7.0 ℃; 4月16日前后, 因气温异常较暖, 水温呈现短暂高峰, 水温达26.0 ℃, 为期间最高值, 这与气温变化一致。从水体溶氧量冬春季变化规律看, 也基本呈现中— 低— 高的动态变化过程, 溶氧量在1月中下旬出现低点, 但在气候极端严寒时(-8.0~10.0 ℃), 溶氧量并不随之下降, 表明水温在2.0~3.0 ℃以下时, 溶氧量基本保持不变。因此, 水体溶氧量冬春季变化趋势与水温基本相近, 但水温小于0 ℃时, 溶解氧也维持在3.2 mg· L-1以上。

图1 冬春季养殖塘水温、溶氧量的变化趋势

2.2 冬季不同气象状况对养殖塘水温、溶氧量变化的影响

冬季不同时间的气候变化多端, 冷空气、雨雪天、晴阴天交替频繁, 势必引起养殖塘水温、溶氧量的起伏变化。12月3— 7日, 天气变化为晴— 多云— 阴雨— 多云— 晴, 由图2可见, 12月3— 7日的日平均水温分别为9.0、6.0、8.0、6.5、9.0 ℃, 呈现由高— 低— 高的过程。从走势来看, 溶氧量的变化特性与水温相近, 每日出现的峰值或低谷与水温基本保持一致, 比水温略滞后。

图2 12月3— 7日养殖塘水温、溶氧量的变化

从晴雨天变化(图3)来看, 12月5日阴雨天, 气温7.0~9.0. ℃, 温差2.0 ℃, 水温和溶氧量日变化较小, 水温白天比较平缓, 18:00时水温由白天的7.5 ℃下降至6.0 ℃, 昼夜水温差1.5 ℃; 溶氧量日变化为4.3~4.9 mg· L-1, 日变幅近0.6 mg· L-1。12月6日阴转多云, 由于阳光照射, 中午水温和溶氧量明显上升, 但最高水温出现时间较气温晚1 h左右, 溶氧量又比水温晚0.5 h, 午夜到凌晨, 溶氧量达到低点。12月7日晴天, 水温和溶氧量变幅进一步增大, 日最高水温出现在15:00前后, 且维持高温段时间达2 h左右; 溶氧量高位段维持在15:00— 18:00, 随后开始下降。此外, 冬季低温, 不管天气晴或雨, 溶解氧含量变幅均较小, 为4.2~5.8 mg· L-1。由此可见, 冬季不同气象因子对池塘水体、温度、溶氧量变化的影响明显不同, 晴天比阴雨天高, 且变幅增大, 溶氧量最高点出现时间较水温滞后0.5 h左右, 水温比气温滞后约1 h。

图3 低温(6~9 ℃)不同气象条件下水温、溶氧量的日变化

2.3 春季不同气象因子对池塘水体温度、溶氧量变化的影响

2.3.1 养殖塘水温、溶氧量的变化(10~15 ℃)

由图4可见, 2月19日阴雨天, 日气温6.0~13.0 ℃, 水温变化比较平稳, 为9.0~10.6 ℃; 溶氧量变幅也小, 为4.3~5.6 mg· L-1, 且日出现高峰时间比晴天提早1 h左右。2月27日晴天, 日气温6.0~19.0 ℃, 4:00— 6:00水温最低, 为9.2~10.0 ℃, 15:00— 17:00水温较高, 达13.5~13.8 ℃; 溶氧量日变幅较大, 为3.7~8.9 mg· L-1, 7:00— 8:00溶氧量较低, 为3.7~4.0 mg· L-1, 随着气温回升, 溶氧量变幅也快速增加, 于15:00— 17:00出现高峰段, 峰值达8.9 mg· L-1, 后缓慢下降, 与水温变化特性相近。表明平均气温为10.0~15.0 ℃时, 晴天水温和溶氧量变化幅度较大, 分别为9.2~13.8 ℃和3.7~8.8 mg· L-1。值得注意的是, 6:00— 7:00, 水体溶氧量较低, 仅4.0 mg· L-1左右, 中午后气温明显回升, 溶氧量也明显提高, 表明水体溶氧量变化对阳光辐射较为敏感。

图4 春季(10~15 ℃)不同气象条件下水温、溶氧量的日变化

2.3.2 养殖塘水温、溶氧量的变化(15~20 ℃)

由图5可知, 4月27日阴雨, 气温为15~19 ℃, 养殖塘水温为17.5~18.4 ℃, 溶氧量为3.7~5.3 mg· L-1, 水温和溶氧量日变幅较小, 分别为0.9 ℃和1.6 mg· L-1。4月28日晴天, 气温14.0~23.0 ℃, 水温和溶氧量分别为16.7~19.6 ℃和4.5~6.4 mg· L-1, 日变幅明显增大, 分别达2.9 ℃和1.9 mg· L-1, 且溶氧量在上午9:00后加速上升, 到15:00— 16:00达到高峰。在晴天条件下, 气温对溶氧量的影响有差异, 气温高, 水温随之升高, 溶氧量也有所提高, 但溶氧量提高的幅度不如光照影响明显。

图5 春季(15~20 ℃)不同气象条件下水温、溶氧量的日变化

3 小结

冬春季气象与水体环境变化的关系在养殖上有重要应用意义。冬春季光照对养殖塘水体溶氧量影响大于温度, 相近气象条件下不同温度对溶氧量变化的影响相对较小; 在相近气温、水温条件下, 晴天光照对溶氧量的影响大于阴雨天, 若遇严寒

(-18~0 ℃), 水体溶氧量维持在3.2 mg· L-1以上。因此, 养殖上冬春期间阴雨天时, 应密切关注水体溶氧量的变化。晴天或雨天, 在早晨5:00— 7:00左右溶氧量呈低点, 午后15:00— 16:00左右出现峰段, 且天气越好, 高温和溶氧量高峰期维持时间越长。早晨7:00之前易引起缺氧, 温差越大, 早晨溶氧量下降越明显, 因此, 生产中应根据养殖鱼的品种特性及时提早采取增氧措施。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
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