中國綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)

序
前言
第 1章綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的歷史沿革與原理1
1.1中國綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的定義和歷史沿革 1
1.1.1 綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的定義 1
1.1.2 中國綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的歷史沿革2
1.2綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本原理 4
1.2.1 養(yǎng)殖廢物的資源化利用 4
1.2.2 通過互補(bǔ)機(jī)制穩(wěn)定改善水質(zhì)5
1.2.3 養(yǎng)殖水體資源的充分利用7
1.2.4 生態(tài)防病9
1.2.5 其他原理9
1.3綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖中的辯證思維 10
第 2章綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的分類 12
2.1水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的分類 12
2.1.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的傳統(tǒng)分類 12
2.1.2 基于系統(tǒng)能量來源的分類 13
2.1.3 基于系統(tǒng)代謝特征的分類 15
2.1.4 基于生態(tài)限制因子的分類 15
2.2綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的分類 20
2.2.1 化學(xué)功能互補(bǔ)綜合型 20
2.2.2 養(yǎng)殖種類綜合型 22
2.2.3 系統(tǒng)綜合型 24
第 3章主養(yǎng)動(dòng)物 ——對(duì)蝦養(yǎng)殖生態(tài)學(xué) 27
3.1對(duì)蝦對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)性 28
3.1.1 對(duì)蝦對(duì)溫度的適應(yīng)性 28
3.1.2 對(duì)蝦對(duì)鹽度的適應(yīng)性 33
3.1.3 對(duì)蝦對(duì)水環(huán)境中主要陽離子的適應(yīng)性 35
3.1.4 對(duì)蝦對(duì)光的適應(yīng)性 45
3.1.5 去眼柄對(duì)凡納濱對(duì)蝦稚蝦的影響 50
3.2環(huán)境因子周期性波動(dòng)對(duì)養(yǎng)殖對(duì)蝦的影響 51
3.2.1 溫度周期性波動(dòng)對(duì)中國明對(duì)蝦的影響 52
3.2.2 鹽度周期性波動(dòng)對(duì)中國明對(duì)蝦的影響 58
3.2.3 水環(huán)境中 Ca2+濃度波動(dòng)對(duì)凡納濱對(duì)蝦的影響 61
3.2.4 水環(huán)境 pH波動(dòng)對(duì)凡納濱對(duì)蝦的影響 64
3.2.5 光照周期性波動(dòng)對(duì)凡納濱對(duì)蝦的影響 66
3.3中國明對(duì)蝦攝食生態(tài)學(xué) 70
3.3.1 半精養(yǎng)系統(tǒng)中天然餌料與人工飼料在對(duì)蝦生長中的貢獻(xiàn) 70
3.3.2 中國明對(duì)蝦對(duì)餌料的選擇性和利用 71
3.3.3 不同餌料對(duì)中國明對(duì)蝦能量收支和身體生化組成的影響 73
3.3.4 攝食水平對(duì)中國明對(duì)蝦生長和蛻殼的影響 74
3.3.5 中國明對(duì)蝦的表觀特殊動(dòng)力作用 76
3.3.6 中國明對(duì)蝦能量代謝與生長的關(guān)系 76
3.3.7 餌料種類和攝食水平對(duì)中國明對(duì)蝦蛻殼的影響 80
3.4中國明對(duì)蝦繼饑餓之后的補(bǔ)償生長 82
3.4.1 饑餓時(shí)間對(duì)中國明對(duì)蝦補(bǔ)償生長的影響 84
3.4.2 限食水平對(duì)中國明對(duì)蝦補(bǔ)償生長的影響 87
3.4.3 溫度對(duì)中國明對(duì)蝦補(bǔ)償生長的影響 88
3.4.4 投喂周期對(duì)中國明對(duì)蝦補(bǔ)償生長的影響 89
3.4.5 蛋白質(zhì)限制對(duì)中國明對(duì)蝦補(bǔ)償生長的影響 91
第 4章工具生物之一 ——大型海藻養(yǎng)殖生態(tài)學(xué) 94
4.1水域生態(tài)系統(tǒng)的生物操縱 94
4.2光照、溫度和鹽度對(duì)大型海藻的影響 96
4.2.1 光照對(duì)大型海藻的影響 96
4.2.2 溫度對(duì)大型海藻的影響 102
4.2.3 光照和溫度對(duì)海藻影響中的相互作用 104
4.2.4 鹽度和溫度對(duì)海藻影響中的相互作用 108
4.3大型海藻營養(yǎng)吸收動(dòng)力學(xué) 110
4.3.1 大型海藻的營養(yǎng)需求 110
4.3.2 鐵限制對(duì)大型海藻的影響 111
4.3.3 大型海藻對(duì)氮的吸收動(dòng)力學(xué) 115
4.3.4 大型海藻對(duì)磷的吸收動(dòng)力學(xué) 122
4.4大型海藻對(duì)環(huán)境因子節(jié)律性變動(dòng)的響應(yīng) 126
4.4.1 溫度日節(jié)律波動(dòng)對(duì)海藻生長的影響 127
4.4.2 鹽度日節(jié)律波動(dòng)對(duì)大型海藻生長的影響 129
4.4.3 節(jié)律性干出對(duì)海藻生長的影響 129
4.4.4 光照日節(jié)律波動(dòng)對(duì)孔石莼生長的影響 131
4.5大型海藻與微藻的相互作用 134
4.5.1 大型海藻與微藻的營養(yǎng)競爭 134
4.5.2 大型海藻對(duì)微藻的克生作用 138
第 5章工具生物之二 ——濾食性魚類養(yǎng)殖生態(tài)學(xué) 144
5.1濾食性魚類的攝食能力 144
5.1.1 幾種養(yǎng)殖的濾食性魚類簡介 145
5.1.2 濾食性魚類攝食的數(shù)學(xué)表達(dá) 146
5.1.3 濾食性魚類吸水量和對(duì)食粒的濾取效率 146
5.1.4 浮游動(dòng)物對(duì)魚類攝食的逃避 147
5.1.5 濾食性魚類的攝食能力 148
5.1.6 濾食性魚類的攝食節(jié)律 149
5.1.7 鰱、鳙對(duì)食粒的選擇性 149
5.1.8 水體餌料組成對(duì)鰱、鳙食性的影響 150
5.1.9 水體中泥沙等微粒對(duì)鰱、鳙食性的影響 150
5.2濾食性鰱呼吸與攝食的關(guān)系 152
5.2.1 低溶氧水平下鰱攝食與呼吸的關(guān)系 152
5.2.2 浮游植物密度對(duì)鰱呼吸與攝食的影響 157
5.2.3 不同粒徑浮游植物對(duì)鰱攝食和呼吸的影響 161
5.2.4 饑餓對(duì)鰱攝食和呼吸的影響 162
5.3濾食性魚類放養(yǎng)對(duì)水質(zhì)的影響 165
5.3.1 放養(yǎng)濾食性魚類對(duì)浮游生物群落的影響 165
5.3.2 濾食性動(dòng)物對(duì)養(yǎng)殖水體浮游細(xì)菌的影響 171
5.3.3 放養(yǎng)鰱對(duì)水體營養(yǎng)鹽分布和物質(zhì)循環(huán)格局的影響 172
5.4養(yǎng)殖水體鰱、鳙群體生產(chǎn)量的估計(jì) 173
5.4.1 鰱、鳙的生長 173
5.4.2 放養(yǎng)水體鰱、鳙生產(chǎn)量的估算 174
5.4.3 放養(yǎng)水體鰱、鳙群體最大持續(xù)漁獲量 177
第 6章工具生物之三 ——濾食性貝類養(yǎng)殖生態(tài)學(xué) 178
6.1濾食性貝類的攝食 178
6.1.1 濾食性貝類濾食器官及濾食的數(shù)學(xué)表達(dá) 178
6.1.2 濾食性貝類的攝食 181
6.2濾食性貝類的呼吸和排泄 186
6.2.1 海灣扇貝和太平洋牡蠣的呼吸與排泄 186
6.2.2 菲律賓蛤仔和櫛孔扇貝的呼吸與排泄 188
6.2.3 溫度和規(guī)格對(duì)縊蟶耗氧率和排氨率的影響 189
6.3濾食性貝類對(duì)水質(zhì)和底質(zhì)的影響 189
6.3.1 太平洋牡蠣對(duì)養(yǎng)蝦池塘水化學(xué)狀況的影響 189
6.3.2 太平洋牡蠣對(duì)養(yǎng)蝦池塘底質(zhì)的影響 191
6.3.3 海灣扇貝對(duì)海水養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的影響 193
6.3.4 菲律賓蛤仔對(duì)海水池塘水質(zhì)的影響 194
6.3.5 海灣扇貝、縊蟶、羅非魚對(duì)養(yǎng)蝦池塘浮游生物影響的比較 195
6.4濾食性貝類代謝對(duì)浮游植物的增殖作用 197
第 7章工具生物之四 ——刺參養(yǎng)殖生態(tài)學(xué) 200
7.1刺參養(yǎng)殖池塘的環(huán)境狀況 201
7.1.1 刺參養(yǎng)殖池塘的理化狀況 201
7.1.2 刺參養(yǎng)殖池塘的浮游植物 202
7.1.3 刺參養(yǎng)殖池塘中的沉降作用 204
7.1.4 刺參粗養(yǎng)池塘底泥-水界面營養(yǎng)鹽與有機(jī)碳通量 206
7.1.5 溫度和溶解氧對(duì)池塘沉積物-水界面營養(yǎng)鹽通量的影響 208
7.1.6 刺參養(yǎng)殖池塘底泥的硝化和反硝化作用 209
7.2刺參養(yǎng)殖對(duì)池塘底質(zhì)的影響 210
7.3溫度、鹽度和光照對(duì)刺參的影響 211
7.3.1 溫度對(duì)刺參的影響 212
7.3.2 鹽度對(duì)刺參的影響 217
7.3.3 光照對(duì)刺參的影響 219
7.4刺參對(duì)不同參礁的趨向性 232
7.4.1 不同材料的人工參礁對(duì)刺參聚集行為的影響 233
7.4.2 不同顏色的人工參礁對(duì)刺參聚集行為和生長的影響 233
7.4.3 在水中培養(yǎng)不同時(shí)間的參礁對(duì)刺參聚集行為的影響 234
7.5刺參生長的個(gè)體變異 235
7.5.1 密度和規(guī)格對(duì)刺參個(gè)體生長變異的影響 235
7.5.2 單個(gè)體飼養(yǎng)條件下刺參的個(gè)體生長變異 239
7.5.3 物理接觸對(duì)刺參個(gè)體生長變異的影響 241
7.5.4 密度脅迫對(duì)刺參內(nèi)分泌的影響 243
7.5.5 限定食物資源下密度對(duì)刺參個(gè)體生長的影響 245
7.6環(huán)保型刺參飼料研究 248
7.6.1 黃土替代海泥的效果 248
7.6.2 鮮活硅藻替代鼠尾藻粉的效果 250
7.6.3 光照強(qiáng)度和濃縮方法對(duì)硅藻餌料效果的影響 253
7.6.4 投喂鮮活硅藻對(duì)池塘水質(zhì)和刺參生長的影響 257
7.6.5 投喂鮮活硅藻對(duì)池塘物質(zhì)收支的影響 262
第 8章綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 269
8.1綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原理和方法 269
8.1.1 綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原理 269
8.1.2 綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法 271
8.2水庫綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 273
8.3淡水池塘綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 275
8.3.1 草魚、鰱和凡納濱對(duì)蝦綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化 275
8.3.2 草魚、鰱和鯉綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化 278
8.4海水池塘對(duì)蝦綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 282
8.4.1 海水池塘中國明對(duì)蝦綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 282
8.4.2 海水池塘凡納濱對(duì)蝦綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 284
8.4.3 海水池塘對(duì)蝦綜合養(yǎng)殖的結(jié)構(gòu)與效益比較 286
8.5刺參池塘綜合養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)優(yōu)化 287
8.5.1 刺參與中國明對(duì)蝦混養(yǎng)效果 287
8.5.2 刺參與櫛孔扇貝混養(yǎng)的效果 288
8.5.3 刺參綜合養(yǎng)殖的環(huán)境效應(yīng) 288
8.6池塘內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式 290
8.6.1 同池混養(yǎng)模式與分池環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式的比較 290
8.6.2 對(duì)蝦與羅非魚池塘內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式 292
8.6.3 內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式中羅非魚與對(duì)蝦的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 293
8.6.4 內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式中羅非魚對(duì)浮游生物的影響 295
第 9章綜合養(yǎng)殖水體的生產(chǎn)力與養(yǎng)殖容量 300
9.1養(yǎng)殖水域生產(chǎn)力和養(yǎng)殖容量及其影響因素 300
9.1.1 養(yǎng)殖水域的生產(chǎn)力 301
9.1.2 養(yǎng)殖水域的養(yǎng)殖容量 302
9.2綜合養(yǎng)殖池塘的生產(chǎn)力 303
9.3綜合養(yǎng)殖水域的養(yǎng)殖容量 307
9.3.1 水庫對(duì)投飼網(wǎng)箱養(yǎng)鯉的養(yǎng)殖容量 308
9.3.2 海水池塘對(duì)蝦養(yǎng)殖的養(yǎng)殖容量 310
第 10章綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖的現(xiàn)實(shí)意義 314
10.1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的趨勢與面臨的挑戰(zhàn) 315
10.1.1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 315
10.1.2 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 317
10.2 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的功能定位 318
10.2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的基本功能 318
10.2.2 從國際糧食恐慌看水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的基本定位 319
10.2.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的“耗糧黑洞” 320
10.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)思考 321
10.3.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化是一把雙刃劍 321
10.3.2 不同生物養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值分析 322
10.3.3 刺參的不同養(yǎng)殖模式可持續(xù)性評(píng)估 323
10.3.4 不同刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)的生命周期評(píng)價(jià) 325
10.4 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展路徑 329
10.5 綜合養(yǎng)殖理念的現(xiàn)實(shí)意義 329
10.5.1 中西方對(duì)規(guī)模化生產(chǎn)活動(dòng)的認(rèn)識(shí)比較 329
10.5.2 陸基陽光工廠化養(yǎng)殖 331
10.5.3 開放海域的碳匯漁業(yè)與綜合養(yǎng)殖 332
10.6 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障措施 333
10.6.1 發(fā)展理念和慣性思維的轉(zhuǎn)變 333
10.6.2 管理體制保障 334
10.6.3 學(xué)科保障 335
10.6.4 法律保障 335
主要參考文獻(xiàn) 336
彩圖
Preface Foreword
1 History and principles of integrated aquaculture (INTAQ) 1
1.1 Definition and history of INTAQ in China 1
1.1.1 Definition of INTAQ 1
1.1.2 History of INTAQ in China 2
1.2 Principles of INTAQ 4
1.2.1 Waste reclamation 4
1.2.2 Water quality maintenance through complementary mechanism 5
1.2.3 Making full use of the resources in the waters 7
1.2.4 Diseases prevention ecologically 9
1.2.5 Others 9
1.3 Dialectical way of thinking in INTAQ 10
2 Classification of INTAQ systems 12
2.1 Classification of aquaculture systems 12
2.1.1 Traditional classification of aquaculture systems 12
2.1.2 Classification based on energy sources 13
2.1.3 Classification based on metabolic features 15
2.1.4 Classification based on ecological limiting factors 15
2.2 Classification of INTAQ systems 20
2.2.1 Complementary chemical functions integration 20
2.2.2 Species integration 22
2.2.3 Systems integration 24
3 Aquaculture ecology of main target species shrimp 27
3.1 Shrimp adaptability to environmental factors 28
3.1.1 Adaptability to water temperature 28
3.1.2 Adaptability to water salinity 33
3.1.3 Adaptability to main cations in water 35
3.1.4 Adaptability to light 45
3.1.5 Effects of eyestalk ablation on juvenile Lvannamei 50
3.2 Periodic fluctuation of environmental factors on shrimp 51
3.2.1 Periodic fluctuation of water temperature on Fchinensis 52
3.2.2 Periodic fluctuation of water salinity on Fchinensis 58
3.2.3 Periodic fluctuation of Ca2+ concentration in water on Lvannamei 61
3.2.4 Periodic fluctuation of pH value in water on Lvannamei 64
3.2.5 Periodic fluctuation of photoperiod on Lvannamei 66
3.3 Feeding ecology of Chinese shrimp Fchinensis 70
3.3.1 Contribution of different carbon resources 70
3.3.2 Selection and utilization of the shrimp to various foods 71
3.3.3 Effects of various foods to energy budget 73
3.3.4 Effects of feeding levels on growth and molting 74
3.3.5 Specific dynamic action 76
3.3.6 Relationship of energy metabolism and growth 76
3.3.7 Effects of diets and feeding levels on growth and molting 80
3.4 Compensatory growth of Chinese shrimp after starvation 82
3.4.1 Effects of starvation time on compensatory growth 84
3.4.2 Effects of feeding level on compensatory growth 87
3.4.3 Effects of water temperature on compensatory growth 88
3.4.4 Effects of starvation-and-refeeding cycles on compensatory growth 89
3.4.5 Effects of protein limitation in diet on compensatory growth 91
4 Aquaculture ecology of macro-algae 94
4.1 Biomanipulation of water ecosystems 94
4.2 Effects of light, temperature and salinity on macro-algae 96
4.2.1 Effects of light on macro-algae 96
4.2.2 Effects of temperature on macro-algae 102
4.2.3 Interaction between light and temperature on macro-algae 104
4.2.4 Interaction between temperature and salinity on macro-algae 108
4.3 Nutrient uptake kinetics of macro-algae 110
4.3.1 Nutrient requirement of macro-algae 110
4.3.2