研究已发现,海参病害的发生与环境条件的剧烈变化,如温度、盐度和pH值等有密切的关系。因此,了解刺参养殖池塘水质的变化规律,研究养殖系统内部结构和环境,研究系统中各种营养物质的积累和排放,保持一个良好的养殖环境以减少养殖业对周围近海环境的影响尤为重要。氮磷是影响水体生态系统的重要元素,其利用率和积累情况常被作为评价养殖水平、模式以及自身污染程度的重要指标。近海滩涂沉积物是氮磷等生源要素的重要蓄积库,它在承担对上覆水环境净化功能的同时,也在一定程度上发挥着营养源的作用,不断向上覆水释放营养盐,对水体富营养化具有重要的贡献。水体的营养盐污染可分为外源和内源污染,而氮磷的分布形态也已被证实与内源负荷具有直接相关性。在外源性营养物质被控制之后,内源沉积物中的氮磷仍然可以通过间隙水与上覆水进行物理的、化学的和生物的交换作用从而可能使水体仍然处于富营养状态。因此对沉积物特征性氮磷的研究就显得尤为重要。本文利用陆基围网实验,研究了不同养殖模式下刺参养殖池塘的水化学状况、特征性氮磷在底泥中的垂直分布以及氮磷收支状况,旨在为刺参池塘生态系结构优化提供化学收支依据和沉积物氮磷垂直分布的理论依据。1.投饵与不投饵刺参养殖池塘水质变化的初步研究本实验以投饵和不投饵两口刺参养殖池塘(放养密度为10 ind m^-2)研究对象,进行了6个月的投饵与不投饵养殖实验。调查养殖期间池塘水质的变化、投饵和换水对池塘水质的影响,以期为海参养殖业的发展提供基础依据。结果表明:在两种养殖模式下,池塘水体的pH呈逐渐增大的趋势,盐度则缓慢降低,两者皆在降雨期间波动剧烈;池塘的水温、NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N、NH₃-N和SRP在夏季偏高,春季和秋季较低,季节变化明显;池塘水体的TN和TP表现为春季>夏季>秋季;投饵池塘NO₂-N含量显著高于不投饵池塘（P<0.05）,其它指标差异不显著（P>0.05）;两池塘水体皆属于磷限制中度营养化水。换水后,两池塘水体的pH和盐度波动趋于平稳;TN含量差异不明显,TP含量明显降低,差异显著（P<0.05）;NH₄⁺-N、COD、NH₃-N含量明显升高,差异显著（P<0.05）;NO₃^--N、NO2--N含量换水后不投饵池塘降低,投饵池塘升高,两者差异显著（P<0.05）。换水对池塘水质的影响可能与投饵和池塘的底质有关。2.投饵和密度对刺参养殖池塘氮磷收支影响的实验研究本实验采用围网生态学方法,设计投饵和非投饵两种养殖模式,每种模式设5个密度水平,分别为A(5ind m^-2)﹑B(10ind m^-2)﹑C(15ind m^-2)﹑D(25 ind m^-2)和E(35 ind m^-2),每个处理均设4个重复。结果表明:换水是池塘氮磷的主要输入和输出途径。非投饵组和投饵组换水所输入的氮分别占N总输入的89.62%⁹0.21%和66.42%⁸4.54%,磷分别占P总输入的88.46%⁹0.77%和31.76%⁶7.24%,非投饵组和投饵组换水所输出的氮分别占N总输出的87.72%¹07.10%和63.19⁸3.14% ,磷占P总输出的46.88%⁵7.33%和22.96%⁴3.28%;投饵组的饵料输入分别占N、P总输入的6.24%²5.66%和25.93%⁶4.09%;在支出项目上各处理组间数据（投饵组底泥积累除外）并没有表现出明显的与密度相关的差异性。底泥沉积随着投饵量的增大,在支出项目中所占比例逐渐增大,非投饵组和投饵组中分别占N总输出的-24.8%^-5.84%（积累为负值）和7.20%²3.28%,分别占P总输出的8.78%²0.49%和28.72%⁵6.39%,而投饵各处理组底泥积累明显高于非投饵各处理组。3.不同附着基种类对刺参养殖池塘氮磷收支影响的实验研究本实验采用围网生态学方法,五种附着基分别为石头（A）﹑瓦片（B）﹑塑料管（C）﹑空心砖（D）和水泥管（E）,不同附着基上刺参的放养密度皆为10头/㎡,每个处理均设4个重复。结果表明:在五种不同附着基养殖条件下,换水是池塘氮磷的主要输入和输出途径。换水所输入的氮磷分别占N﹑P总输入的90.7%和91.1%,换水所输出的氮磷分别占氮、磷总输出的64.3%⁷6.9%和43.5%⁵0.2%;在支出项目上,各处理组间数据（投饵组底泥积累除外）并没有表现出明显的与附着基相关的差异性。而各组底泥氮沉积分别占氮总输出的比例关系为C（22.1%） > B（17.3%） > D（11.8%） > E（10.3%）> A （6.1%）,底泥磷沉积占磷总输出的比例关系为A（22.3%） > B（19.9%） > D（17.6%） > E（17.1%） > C（14.5%）。刚毛藻（Cladophora oligoclona）所输出的氮磷分别占氮、磷总输出的2.2%³.3%和16.3¹9.0%。5.对虾和刺参混养系统池塘氮磷收支影响的实验研究试验采用双因子实验设计,刺参设置两个密度:A组10和B组15ind m^-2;中国明对虾设置四个密度:0,2,4和8 ind m^-2;每组3个重复;整个养殖期间不投饵。结果表明:换水是池塘氮磷的主要输入和输出途径。在支出项目上, A组和B组收获的刺参产量氮含量分别占N总输出的0.26%⁰.43%和0.30%⁰.35%,磷分别占P总输出的0.43%⁰.58%和0.35%⁰.85%;A组和B组收获的对虾产量氮含量分别占N总输出的0.87%⁰.93%和0.88%⁰.96%,磷分别占P总输出的1.34%¹.52%和1.57%¹.60%;换水依然是最主要的氮磷输出方式。底泥沉积在A组和B组中分别占N总输出的1.85%².05%和4.52%⁵.08%,分别占P总输出的12.49%¹2.66%和10.05%¹5.08%。6.不同附着基种类对刺参池塘沉积物特征性氮磷垂直分布影响的实验研究实验设计在相同投放密度(10ind m^-2)和规格（5.0±0.2g ind-1）情况下采用不同附着基的养殖模式,附着基具体为:石头（A）﹑瓦片（B）﹑塑料管（C）﹑空心砖（D）﹑水泥管（E）五种。每个处理均设计4个重复。结果发现,实验池塘底质氮磷含量较低。沉积物TN含量的变化范围为430¹260 mg kg^-1,平均值为711 mg kg^-1,呈现出表层>中层>下层的趋势,各处理组沉积物TN的平均含量如下:D （空心砖） > C （塑料管） > E （水泥管） > B （瓦片） >A（石头）; NH⁺₄-N和NO-3-N含量在TN中分别占3.97%和1.08%;特征性氮元素随着季节呈现出一定规律的变化;沉积物TP含量的变化范围为366.6¹228.1 mg kg^-1,平均值为825.3 mg kg^-1,呈现出表层<中层<下层的趋势,各处理组沉积物TP的平均含量如下:A（石头）>B （瓦片） >C （塑料管） >D （空心砖） >E （水泥管）;L-P、Fe-P、Ca-P、D-P和O-P含量在TP中分别占2.81%、37.56%、4.04%、10.12%和61.60%。特征性磷元素的季节变化规律较为复杂,呈现出不同的变化规律。7.刺参和对虾混养池塘沉积物特征性氮磷垂直分布的实验研究刺参设两个放养密度:A组10 ind m^-2和B组15ind m^-2;中国明对虾设三个放养密度:分别为0,2和8 ind m^-2;其中A₀、A₂、A₈分别代表;刺参密度为10 ind m^-2的A组与对虾密度为0,2和8 ind m^-2的组合, B₀、B₂、B₈分别代表刺参密度为15 ind m^-2的B组与对虾密度为0,2和8 ind m^-2的组合。每个处理3个重复;整个养殖期间不投饵。结果发现,池塘底质氮含量较低,磷含量较高。沉积物TN含量的变化范围为140⁴80mg kg^-1,平均值为282.4 mg kg^-1,各层平均值呈现出明显的从表层到底层下降的趋势,但是在沉积物下层15cm左右出现上升的拐点。特征性氮元素随着季节呈现出一定规律的变化;沉积物TP含量的变化范围858.1³369.5 mg kg^-1,平均值为1551.7 mg kg^-1,表层含量较高,0¹0cm层随着深度增加TP含量出现明显的降低,10cm以下含量变化较为稳定,在13cm处出现上升拐点;L-P、Fe-P、Ca-P、D-P和O-P含量在TP中分别占3.0%、22.8%、3.9%、3.0%和71.1%。特征性磷元素的季节变化规律较为复杂。