人工水草(Artificial substrates)一词最早是对安置在观赏鱼缸里各种人造塑料植物的统称。由于其形状酷似各种水生植物，在水体中看起来似天然水草，因此得名。人工水草早期应用于观赏鱼缸中纯粹是出于景观需要。自20世纪80年代开始，国外学者发现养殖水体中的人工水草能够大幅度提高养殖动物的放养密度、提高存活率并加快生长速度。此后，在国外陆续开发了多款应用于水产养殖的人工水草，但由于相关作用机理研究的滞后，导致其在实际生产中的推广应用一直不尽人意。　　 近年来，人们逐渐意识到人工水草作用机理研究是其推广应用过程中不可逾越的环节，因此人工水草作用机理的研究开始得到重视。通过研究，一方面弄清人工水草降低水产养殖密度效应、改善养殖环境和提高养殖效益的作用机制；另一方面，即探讨人工水草应用于实际生产的可行性，为高密度健康水产养殖提供新的模式。　　 基于以上考虑，本论文制作了不同结构的人工水草，将其应用于多个水产养殖系统中，并研究了人工水草对养殖水质、养殖环境及养殖动物的影响效果，进而从多角度探讨人工水草在水产养殖中的作用机制。研究得到如下结果：　　 1、人工水草能够快速地净化鳗鱼池排放的养殖废水，溶解氧(dissolvedoxygen,DO)获得了快速增加，含N物质浓度也快速下降。实验结束时，安置有人工水草的实验组水体中的DO浓度升高幅度显著大于对照组(p＜0.05)，NH3、NO2-N和NO3-N浓度下降幅度也显著大于对照组(p＜0.05)。　　 2、利用纤毛虫作为水质指示生物能够很好地反映出废水的净化效果。在实验组水体中，随着废水的净化，被检测到的多污性纤毛虫种类逐渐减少直至消失，取而代之是寡污性种类，α-中污性种类及β-中污性种类，表明水质得到逐渐提高；在对照组中，即使经过10d时间的自挣，水体中检测到的纤毛虫种类仍然以多污性种类为主，表明废水净化速度缓慢，水质仍然处于严重污染状态。　　 3、人工水草在废水处理过程中对纤毛虫群落起着非常重要的作用。它们不但为纤毛虫提供临时躲避场所，还是纤毛虫向周围环境释放新生境的繁殖中心点。人工水草以其独特的结构功能最大限度的保存了各耐污水平(寡污性种类、α-中污性种类、β-中污性种类和多污性种类)和各营养食性(食菌类、食藻类、捕食类和杂食类)的纤毛虫种类，使得水体中的纤毛虫群落得以快速恢复，并以此加快了水质的净化速度。　　 4、池塘水体中的纤毛虫群落变化是受水体理化因子、营养状况、人为干扰和各种生物因子等综合因素影响的。随着养殖时间的延长，水体中的纤毛虫种类数和生物多样性指数都逐渐下降。但是，安置于其中的人工水草上的纤毛虫群落却具有相对独立性。人工水草上的纤毛虫种类数和生物多样性指数并没有随着养殖时间的延长而下降，两者都在稳定的水平上进行小幅波动。这些结果表明人工水草上的纤毛虫群落形成了特定的生态系统，并能减缓由于环境恶化而导致生物多样性降低的影响。　　 5、良好的水质管理措施，如定期换水、不间断充O2、持续过滤养殖水体，保证了各组水质始终处于良好状态。所有检测的水质指标包括DO、NH3、NO2-N、水温、pH以及盐度都保持了相对稳定，且这些水质限制因子都保持在凡纳滨对虾生长存活的安全水平以下。　　 6、在安置有人工水草的各实验组中，对虾的平均个体重随着人工水草数量的增加而显著性提高(p＜0.05)，并且实验组对虾平均个体重也比对照组的显著性高(p＜0.05)。同时，从实验的第40d开始，实验组的对虾存活率显著性高于对照组(p＜0.05)，并且在各实验组里对虾的存活率也随着人工水草数量的增加而升高。　　 7、在没有安置人工水草的对照组中，绝大部分对虾都栖息于桶底。虽然随着养殖时间的延长，对虾的存活率不断降低，对虾的数量持续减少，但栖息于桶底的对虾比例并没有减少。在安置有人工水草的实验组中，栖息于桶底的对虾比例显著性减少(p＜0.05)，随着人工水草数量的增加，越来越多的对虾栖息到人工水草上，栖息于桶底的对虾比例逐渐减少。实验发现这种差异性在养殖后期变得愈加明显。因此，人工水草对凡纳滨对虾生长速度及存活率的影响因素主要是扩大了对虾生活空间而非改良水质或提供天然食物。