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牛田洋地区是汕头市重要的水产养殖基地，水产养殖业产值约占该地区总产值的70％以上。近年来，随着养殖规模扩大，集约化程度增加，环境问题日愈严重，产量下降，而且病害频发。牛田洋地处榕江下游，随着工农业发展，榕江也带来大量的污水，加上自身养殖环境地势低洼，直接排污很容易形成面源污染。在此背景下，为改善牛田洋养殖池塘水环境，本实验结合室内模拟和室外大田种植的试验，在结合牛田洋现有养殖产业的实际的前提下，水培栽种水生蔬菜，建立复合养殖系统（Aquaponic system），对系统中水体、浮游植物和植物进行综合分析，以探究植物对水体的净化效果、植物的产量和安全性，以及植物的引种对养殖池塘的带来的影响，为有效改善该地区养殖环境提供理论基础。主要的研究结果如下： 1、在培养箱中设置3种处理方式（空白组、空白浮床组和植物栽培组），研究西洋菜和芹菜对模拟富营养水质的净化特点和效果。结果显示：经过6周的室内栽培，不同处理组对水体中叶绿素a、亚硝氮和COD没有去除效果，但西洋菜组能延缓并减少叶绿素a和亚硝氮增加量，氨氮、硝氮、溶解性无机氮和活性磷酸盐均显著减少（p<0.01）；计算试验前3周去除率，得到西洋菜组和芹菜组对硝氮、溶解无机氮、活性磷酸盐的去除率分别为76.9%、70.6%、55.7%和70.9%、53.0%、30%均高于空白组和浮床组，西洋菜和芹菜吸收对水体N、P去除率分别为21.5%、33.1%和4.0%、7.4%，西洋菜对N、P吸收去除的能力优于芹菜。 2、2013年9月-12月，在面积为11000 m2的高密度养虾池中构建复合养殖系统，先后铺设覆盖率为7.9%的空心菜浮床和覆盖率为10.9%的西洋菜浮床，研究了空心菜和西洋菜对虾池水质、浮游植物的影响；植物N、P的积累去除效果、产量和食品安全性，并探究复合养殖系统中水体、浮游植物和植物相互之间的关系。结果显示： ①水温与盐度的变化主要受气候影响，pH和DO的变化与水体中藻类活动有关。受水流影响，虾池中氨氮、硝氮、亚硝氮、溶解无机氮和活性磷酸盐浓度在各采样点以及在种植区和非种植区之间均无显著差异（p>0.05），但是种植区水体中氨氮、亚硝氮、溶解无机氮和活性磷酸盐变化幅度均小于非种植区，复合养殖系统能保持养殖水体的相对稳定性。 ②试验期间共鉴定出浮游植物8门89属，平均丰度为5.1×108 cells·L-1，空心菜试验阶段浮游植物的种类和丰度均多于西洋菜阶段，种类和丰度的变化受养殖时间和季节的影响，种植区和非种植区水体中的浮游植物种类、丰度、优势种以及多样性和均匀度都无显著性差异（p>0.05），说明外源引种的植物在生长过程中，没有改变水体中浮游植物的数量和生物多样性。 ③在4周的栽培期间，水培的空心菜和西洋菜的单位面积鲜重和生物量均显著增长（p<0.05），单位鲜重分别从4882.43 g·m-2和2013.41 g·m-2增加至9562.60 g·m-2和4117.30 g·m-2，生物量分别从427.0 g·m-2和142.63 g·m-2增加至985.72 g·m-2和492.05 g·m-2，其中水培空心菜的单位鲜重和生物量分别是土培空心菜的1.86倍和2倍。水培空心菜较大的根冠比使其在水体营养较低的情况下仍能正常生长。适时收割空心菜可移除11.90 g·m-2的氮和1.11 g·m-2的磷，西洋菜可移除10.86 g·m-2的氮和1.20 g·m-2的磷，并增加一定经济收入。经过检验，收获的空心菜和西洋菜均符合食品安全标准。 ④水体中N含量少，而 P含量高，导致水体中N/P比值极低，浮游植物N/P比值维持在0.38，试验期间空心菜和西洋菜N/P比值不断增加，均值为7.5左右，水体N、P浓度直接影响浮游植物体内氮磷的积累，植物具有良好适应性和稳定性，在水体N/P极低的情况下，仍然能保持较高的N/P。