水产养殖与养殖环境密切相关,残饵、排泄物会使养殖水体营养元素超标和富营养化,导致水质恶化。目前国内外的研究多聚集于提升养殖技术与净化养殖水体上,其中净化模式的研究主要单独针对稻蟹共作系统和精养鱼塘,对于稻渔综合种养立体复合生态养殖系统的研究更多是关于水环境因子变化和稻蟹的生理特性。本研究以银川光明渔村的稻蟹共作—精养鱼塘耦合的稻渔综合种养立体复合生态养殖系统（以下简称稻渔复合系统）为研究对象,该系统通过稻蟹共作系统和精养鱼塘系统以期实现水体循环利用,是一种水资源高效利用、多层次使用的绿色生态产业模式。本次研究在2021年4月至9月进行样品采集工作（4月至8月的每个月月底进行水样、土样采集,其中水样还会在6月中、7月中、8月中、9月中进行采集,9月中进行一次稻蟹样品采集）,并以水土环境中氮、磷、钾等营养元素的动态迁移特征为主线,通过分析研究稻渔复合系统水、土理化性状特点,探讨稻渔种养模式下养殖水体及沉积物中氮、磷、钾的时空分布特征;采用相关分析、逐步回归分析、灰关联分析、冗余分析四种方法探究系统营养元素及其形态转化影响因子;通过水土营养元素截留率分析、系统营养元素物质流分析、构建营养元素削减预测模型与进行营养元素评价探究稻渔复合系统沉积物-水界面营养元素的动态迁移特征,并探明营养元素在沉积物-水界面的源-汇变化特征,为种养水体高效利用提供理论依据。研究取得以下结果:（1）在稻渔复合系统运转后,水体pH、溶解氧和碱度升高,盐度和高锰酸盐指数降低。精养鱼塘总氮4月本底值6.682 mg/L,9月为1.145mg/L,氨氮本底值2.139 mg/L,9月为0.092 mg/L,整体呈现下降趋势,硝氮、亚硝氮含量变化不明显;总磷本底值0.831 mg/L,9月为0.108 mg/L,正磷酸盐本底值为0.437mg/L,9月为0.033 mg/L,整体呈下降状态;全钾本底值4.843 mg/L,8月底为9.835 mg/L,呈上升趋势;稻田环沟总氮本底值5.528 mg/L,9月为1.684mg/L,总磷本底值为0.627 mg/L,9月总磷为0.143 mg/L,整体呈现下降趋势;全钾含量变化较为复杂,无明显趋势。随着稻渔复合系统的运转,系统水体理化性质得到改善,营养元素含量均有所降低。（2）精养鱼塘土壤全盐有效降低,8月pH接近本底值。总氮本底值为0.964 g/kg,8月为0.442 g/kg,呈下降趋势;8月总磷、全钾与本底值接近;铵态氮本底值0.138 g/kg,8月为0.092 g/kg,呈下降趋势;硝态氮本底值0.006 g/kg,8月为0.013 g/kg,有少量上升;5月有效磷含量较高,其余月份与本底值接近。稻田环沟土壤全盐有效降低,pH小幅上升。总氮本底值为0.632 g/kg,8月为0.511 g/kg,有少量降低;全钾整体有小幅上升;总磷、有效磷、铵态氮呈下降趋势;硝态氮动态变化小。稻田土壤全盐有效降低,8月pH接近本底值。总氮本底值为0.361 g/kg,8月为0.409 g/kg,整体呈上升趋势;8月底全钾与本底值接近;总磷、有效磷小幅下降;铵态氮小幅上升;硝态氮呈下降趋势。稻渔复合系统土壤总磷、有效磷含量降低,全钾有少量积累,系统土壤释放了部分营养元素,但营养元素动态变化较小。（3）稻渔复合系统中营养元素受到水体理化指标影响,最主要的影响因子是碱度和高锰酸盐指数。对氮素形态转化有主要影响的是碱度、高锰酸盐指数、pH、水温,对磷素形态转化有主要影响的是高锰酸盐指数、水温、碱度、电导率、盐度、叶绿素a、pH。碱度抑制营养元素含量上升,高锰酸盐指数则与营养元素相互促进。电导率、盐度、TDS与营养元素成正相关,仅与亚硝氮成负相关,叶绿素a与营养元素成正相关,水温与营养元素含量成负相关。（4）稻渔复合系可以对鱼池尾水进行有效的净化,能满足作物、水产生物所需的物质能量。水体总氮、总磷、全钾截留率分别达64.1%、68.0%、41.3%,表明水体中能效截留营养元素。但系统中运作时间长,土壤的截留效果不好,总氮、总磷、全钾截留率分别为-17.2%、-8.8%、1.9%,表明土壤释放了总氮、总磷,积累了全钾。物质流分析中,系统营养元素氮磷钾出入比为0.72:1,产投比为0.88:1,稻蟹对营养元素的利用达81.6%、51.6%、28.8%,系统中盈余氮磷钾达9.0%,46.1%,39.2%。综上,营养元素运移向水稻、螃蟹及其他生物体内。构建了稻渔复合系统运移模型,模型显示随时间变化营养物质降低,硝氮、总磷、正磷酸盐有小幅回升。系统8号、12号、13号稻蟹田灌溉黄河水,其余稻蟹田使用鱼池水,对5月、6月和8月的营养元素进行评价,显示稻渔复合系统运行后,营养元素分配更均匀,5月主要是环沟土氮磷及环沟水硝氮、亚硝氮的贡献,而6月与8月环沟水硝氮、亚硝氮等降低,6月有环沟水钾、氨氮和稻田土铵态氮的贡献,8月土壤氮磷形态的营养元素贡献增多,稻田土氮磷和环沟水正磷酸盐贡献上升。5月鱼池水灌溉稻蟹田营养元素品质较好,6月和8月灌溉黄河水的8号、12号、13号品质较好,说明系统运作后,鱼池水灌溉稻蟹田的营养元素含量低于黄河水灌溉的稻蟹田。稻渔复合系统运行使得营养元素分配更多样、更均匀,鱼池水灌溉稻蟹田的生物吸纳营养元素能力更强。稻渔复合系统能有效提高水体利用能力,提供生物足够营养元素,系统土壤盐碱地性质对系统营养元素的上升具有抑制作用,鱼池水灌溉稻蟹田生物利用营养元素更强,说明该系统在水资源短缺的盐碱地区有很好的优势。