水产养殖环境工程aquaculture environment engineering

根据水生生物的生理特点与行为习性，人工调节、控制水生生物环境因子的工程技术。调控目的在于提高水产养殖系统的生产力，力求达到优质、低耗和高产。水产养殖一般指水生动、植物的饲养和繁殖，包括淡水、咸淡水和海水的养殖活动。水生生物中，鱼虾是水产品的主体，其他有贝类(如牡蛎、贻贝、蛤鲍、扇贝)和水生植物(如海带、裙带菜等大型海藻)。
水生生物环境因子 指水生生物赖以生存和繁殖的各种自然和社会环境因子的总和。包括水、大气、光、热等非生物因子和植物、动物、微生物等生物因子。也可分为物理(气温、水温、日照度、透明度和水流等)、化学(各种盐分、溶解氧、氢离子浓度和碳酸等)、生物(生物间相互关系、捕食者一被捕食者等)的因子。各种环境因子之间相互联系，互相制约，构成处于相对平衡状态的系统。水是水生生物环境中最基本的因子，同时又是生物饵料的繁衍场所。水生生物从繁殖、成长到收获、死亡，整个一生都在水中度过，而且要从水中或水的混合物中吸取生命所必需的养分。因此水量和水质往往能决定养殖活动的成败。作为水产养殖系统主要部分的水体，其含氧量、温度、盐度、硬度和水中溶解物质等应当保持或接近水产养殖的最佳条件。生物对水含氧量的需求，随生物种类、水温和生物所受生理应力而不同。某些种类水生动物可以在含氧量接近零的条件下生存有限的时间；而另一些水生动物（如水生哺乳动物），甚至在氧气饱和的水中也不能长期生存。鲤科鱼类对水中氧的需求量最好不低于3毫克/升，而鲑科鱼类对氧的需求量在4毫克/升以上。不同的水生动物对水温也有不同的要求。中国几种主要养殖鱼类(鲤鱼、青鱼、草鱼、鲢和鳙等)，生长的水温范围一般为15～32℃，最适的生长水温为25～30℃。水的盐分、硬度等应在水生动物生活的允许范围内。水生植物也要求有适当的温度、盐度、硬度及病原生物密度。光合水生植物在光照低的条件下，必须及时供给二氧化碳、无机物质和水。除水生动物和光合水生植物以外的水生生物还有其他各种要求，如某些植物要从水里吸收游离的维生素和其他特殊的成分才能生存。大部分都要从水里吸收一些无机物，有些需要的是游离的有机化合物（如游离氨基酸）。
水产养殖系统 为了实施水生生物环境因子的调控，必须建设各种水产养殖工程系统，主要有：❶天然水体养殖系统。系统的水体处于自然状态，如海滩、湖域的水体。在天然水体中的养殖，一般采用垂养和网箱养殖两种方法。垂养是利用垂直水域立体养殖生物，如养殖牡蛎、珍珠蚌和贻贝等，可以大大提高单位面积产量。垂养又分为筏养(图1)、架养(图2)和盘养(图3)几种养殖方式。垂养法可增产的原因，首先是由于利用立体水域进行生产；其次是大多数垂养在其吊绳的下端至少离底30～60厘米，图2使底栖生活和爬行的许多敌害无法危害养殖生物，且使养殖生物得到各层天然水体中丰富的浮游生物。但波浪易毁坏筏架一类的垂养设施；吊绳的晃动也会破坏生物体在旧贝壳上的附着力。网箱养殖用于养殖某些鱼类（见养鱼网箱）。
❷半封闭系统。特点是人工控制的天然水体但不循环利用，有池塘养殖（见养鱼池塘）和流水养殖两种，可以按要求选定养殖场的位置和设施。在技术上流水养殖比池塘养殖先进，因为可以控制水的温度、流量、敌害和病害等因素。许多流水养鱼系统对用水实行过滤和净化。用过的水排放到天然水体之前，特别是在高密度养殖时，需采取减轻污染措施。
❸封闭系统。养殖用的水体留在系统内，用泵或其他装置加以循环利用，很少用系统外的水进行更换。系统的环境因子受到严格控制（见工厂化养鱼），与半封闭系统相比，可以更加经济地控制水温—变温生物最重要的临界温度。这种系统投资和生产费用高，管理要求严，尚未普遍推广。

图1 贝类筏式养殖

图2 架式垂养

图3 筏下盘养