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罗甸水产养殖园区鱼类生长气候适应性分析

2017-03-27刘朝英邹应杰谭清波杨凤娜

中低纬山地气象 2017年1期
关键词:罗甸积温界限

刘朝英,邹应杰,谭清波,陈 钟,杨凤娜

(贵州省罗甸县气象局, 贵州 罗甸 550100)

罗甸水产养殖园区鱼类生长气候适应性分析

刘朝英,邹应杰,谭清波,陈 钟,杨凤娜

(贵州省罗甸县气象局, 贵州 罗甸 550100)

通过对2016年1—12月逐分钟水温、气温自动观测资料及1951—2015年罗甸气象观测资料,分析了罗甸水产养殖现代高效农业示范园区鱼类生长的气候适宜性。结果显示,园区各月平均水温在17.5~31.2 ℃之间,比平均气温高出0.6~8.6 ℃,极端最低水温13.8 ℃,极端最高水温34.3 ℃。园区鱼类生长的15 ℃、22 ℃、26 ℃界限水温积温分别为9 000 ℃·d、7 000 ℃·d和5 000 ℃·d左右,各界限积温高、开始日期早、结束日期晚。光照充足,气象灾害对鱼类生长发育影响小。鱼类适宜生长期长,极少出现日平均水温低于15 ℃的停止生长期,鱼类全年均能正常生长,园区气候适宜鱼类养殖。

罗甸县;水产园区;鱼类生长;气候适应性

1 引言

温度、光照等气候因子是影响鱼类生长最重要的生态因素之一,掌握鱼类生长发育与气候条件的关系,按照本地区的气候规律,合理安排水产养殖,是提高养殖产量和效益、降低养殖成本的重要途径。气候对鱼类生长的影响,前人已进行了相关研究。占先进等在研究中得出草鱼摄食量与水温的定量关系,计算出不同水温下的日投饵量[1]。许燕华在研究中发现鱼生长速度随水温升高按指数增长,据此推算出鱼类生长期[2]。韩世涛等在研究中分析了温度、光照条件和农业气象灾害对水产养殖的影响和相应对策措施[3]。

随着我国第二大水电站龙滩水电站的修建完工,在罗甸境内形成了最大库区,水产业随之兴起,在库区建立了省级水产养殖现代高效农业示范园区。相关部门科研人员对园区水产养殖进行了大量研究,但在水温及气候方面的研究甚少,不能满足园区水产养殖业的快速发展需求。2016年在园区水域开展了水温的实时监测。本文根据在园区水域获取的逐分钟水温自动观测资料和罗甸气象站气温观测资料的对比分析,结合1951—2015年气象观测资料,分析园区鱼类生长的气候适宜性。以期园区养殖户在养殖中能充分利用有利气候条件,避免、减轻气象灾害影响,实现养殖高产、低耗和高效益。

2 园区概况

龙滩水电站兴建后,形成的水域面积达377 km2,其中罗甸境内有近80km2,为贵州省水域面积第1大县。依托得天独厚的水域资源优势,在罗甸库区水域建立了省级水产养殖现代高效农业示范园区。目前,全县有各类大、中、小型水产养殖户近400户,其中绝大多数是库区移民,占90%以上。库区生态良好、水质干净,养出的鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼、长吻蹁、叉尾豸等肉质鲜美,品质好,深受市场欢迎。近几年来,全县水产品年产量均达数万吨,产值数亿元,发展前景极其可观。

3 鱼类生长适宜的气候条件

在鱼类的生长过程中,气候条件对鱼类的生长影响主要为水温,其次是光照和影响鱼类生长的冷害、热害等气象灾害。相关研究发现,水温的高低对鱼类的生长速度和摄食量影响较大,一般鱼类在水温10 ℃左右仅能少量摄食,处于体重无增、停止生长状态。在水温高于15 ℃时开始生长,其中水温在15~22 ℃时生长缓慢,较快生长的水温为22~26 ℃,水温达26~32 ℃时能快速增长。除适宜的水温外,一般鱼类的生长需要光照充足,一方面光照通过影响水生植物和环境等要素对鱼类生长产生影响,另一方面直接影响鱼类的活动、摄食。此外,突发的冷、热害等气象灾害对鱼类生长影响较大,这些灾害通过直接影响鱼类的生理活动和间接影响鱼类栖息的水环境造成危害。

4 园区鱼类养殖的气候条件分析

4.1 温度条件

4.1.1 水温、气温对比分析 2015年12月31日20时开始,本项目在园区的红水河码头中心水域开展了水温的实时监测,观测记录时间每分钟1次,观测水域深度距园区水面1~5 m, 逐米观测。水温在监测主机实时显示存储,并上传到服务器进行远程监控报警。实现库区兴建后的首次实时水温自动监测,填补了园区无连续水温监测资料的空缺。

通过园区逐分钟水温观测资料与罗甸国家基本气象站逐分钟气温观测资料进行对比分析,初步得出水温(1 m深)与气温的对比差值,见图1。结果显示,园区2016年1—12月月平均水温在17.5~31.2 ℃之间,其中2月平均水温17.5 ℃,为各月最低,与历年月平均气温最低1月10.4 ℃、2016年月平均气温最低1月11.0 ℃出现月份不同。7月平均水温31.2,为各月最高,与历年、2016年月平均气温最高7月27.0 ℃出现月份相同。各月平均水温均高于平均气温,1—12月平均水温比气温高4.9 ℃。月平均水、气温差的变化趋势:1—4月温差逐渐减小,其中1月温差8.6 ℃,为各月最大;4月温差0.6 ℃,为各月最小;5—12月温差逐渐增大,12月温差达8.4 ℃。1—12月极端最高水温34.3 ℃,各月极端最高水温均比极端最高气温低。

图1 2016年1—12月水温、气温历年平均分布图Fig.1 Water temperature and air temperature distribution chart, Jan-Dec, 2016

极端最高水、气温差的变化趋势:1—2月温差逐渐增大,2月温差10.7 ℃,为各月最大;3—7月、8—10月、11—12月温差逐渐减小,12月温差2.4 ℃,为各月最小。1—12月极端最低水温13.8℃,各月极端最低水温均比极端最低气温高。极端最低水、气温差的变化趋势:1—4月温差逐渐减小,1月温差14.9 ℃,为各月最大;4月温差4.0 ℃,为各月最小;5—11月温差逐渐增大,11月温差达16.6 ℃。

4.1.2 生长期温度分析 通过对2016年1—12月水温进行旬统计分析,制作出园区鱼类生长期分布图,见图2。可看出,旬平均气温的变化波动较大,除4月上旬平均气温高于旬平均水温外(2016年4月上旬气温比历年平均气温高出2.9 ℃,与历年平均相比属特高,为短时间的异常急剧上升,而水体热容量较大,水温升温较气温慢,故低于气温,正常年份高于气温),其余各旬均低于旬平均水温。旬平均水温的变化较稳定,水温在各个生长期持续少变。其中1月上旬—4月上旬为缓慢生长期,占统计时段31%。4月中旬—5月上旬、11月上旬—12月中旬为较快生长期,占统计时段22%,为各生长期最短时段。5月中旬—10月下旬为最快生长期,占统计时段47%,为各生长期最长时段。根据2016年水温、气温的对比观测得出,在本县极少出现日平均水温低于15 ℃的停止生长期,较不适宜生长的时段主要出现在1月中旬—3月下旬,日平均水温16~19 ℃。总体而言,鱼类全年均能正常生长,园区气候适宜鱼类养殖。

图2 2016年1—12月鱼类生长期旬平均水温、气温分布图Fig.2 The average temperature distribution of fish during the growth period of fish from Jan to Dec in 2016

4.1.3 界限温度积温分析 通过以上水温、气温对比分析得出,园区各月的平均水温均比平均气温高出0.6~8.6 ℃,可知水温的各界限积温比气温积温高,且各界限水温积温开始出现日期比气温早、结束日期比气温晚。因此,分析历年各界限气温积温起、止时间,从而可推算出相应的水温积温大致起、止时间。

据1951—2015年气象站气温逐日观测资料统计得知,园区全年日平均气温均高于0 ℃,日平均气温稳定通过鱼类生长各界限温度的积温、初、终日等均居全省之冠,年正积温(≥0 ℃)平均7 185.0 ℃·d,各界限温度统计见表1。其中≥15 ℃年积温平均5 179.8 ℃·d,≥4 960.0 ℃·d的保证率为80%,平均持续时间213 d,平均开始日期4月5日,平均结束日期11月4日。

在2016年1—12月的水温观测中,日平均水温最低16.6 ℃,日平均水温最高33.0 ℃。≥15 ℃水温积温9 153 ℃·d,开始日期1月1日,结束日期12月31日。≥22 ℃水温积温7 088 ℃·d,开始日期4月10日,结束日期12月21日。≥26 ℃水温积温5 217 ℃·d,开始日期5月6日,结束日期10月29日。2016年≥15 ℃气温积温5 374 ℃·d,开始日期3月30日,结束日期11月7日。≥22 ℃气温积温2 226 ℃·d,开始日期6月16日,结束日期9月9日。≥26 ℃气温积温552 ℃·d,开始日期7月8日,结束日期7月27日。经2016年水温、气温对比可得出,各界限水温积温明显高出相应气温积温。其中≥15 ℃水温积温高出气温积温3 779 ℃·d,≥22 ℃水温积温高出气温积温4 862 ℃·d,≥26 ℃水温积温高出气温积温4 665 ℃·d。

从1951—2015年各界限气温积温及2016年水温、气温积温对比分析可推算出,正常年份,在园区≥15 ℃的水积温约9 000 ℃·d,≥22 ℃的水积温约7 000 ℃·d,≥26 ℃的水积温约5 000 ℃·d。各界限水温积温均较高,非常利于园区鱼类的生长发育。

表1 1951—2015年罗甸县鱼类生长各界限气温积温表(单位:℃.d)

4.1.4 界限积温开始、结束日期旬频率分布 对各界限气温积温在1951—2015年期间开始、结束的日期次数进行旬统计分析显示,见图3、图4。在1951—2015年近65 a中,10 ℃积温开始日期主要出现在2月下旬到3月下旬,占总次数85%;结束日期集中出现在11月中旬—12月中旬,占总次数86%。15 ℃积温开始日期主要出现在3月下旬—4月中旬,占总次数83%;结束日期最多出现在10月下旬—11月中旬,占总次数89%。22 ℃积温开始日期主要出现在5月下旬—6月中旬,占总次数85%;结束日期集中出现在9月,占总次数85%。

据在园区开展的水温、气温对比观测得出,2016年15 ℃气温积温开始日期出现在3月下旬,比水温开始日期1月上旬晚近3个月;结束日期出现在11月上旬,比水温结束日期12月下旬提前近2个月。22 ℃气温积温开始日期出现在6月中旬,比水温开始日期4月上旬晚2个多月;结束日期出现在9月上旬,比水温结束日期12月中旬提前3个多月。

从1951—2015年界限气温积温开始、结束日期分布及2016年气温、水温对比分析可推算出,正常年份,园区15 ℃水温积温开始日期主要出现在1月上旬,结束日期出现在12月下旬。22 ℃积温开始日期主要出现在3月下旬,结束日期出现在12月中旬。一年中各界限水温积温开始日期早,结束日期晚,利于鱼类生长发育。

图3 1951—2015年罗甸县鱼类生长各界限 气温积温开始日期分布图Fig.3 Fish Growth Boundary Air Temperature Accumulation Temperature Start Date Distribution Chart during 1951—2015 in Luodian County

图4 1951—2015年罗甸县鱼类生长各界限 气温积温结束日期分布图Fig.4 Fish Growth Boundary Air Temperature Accumulation Temperature End Date Distribution Chart during 1951—2015 in Luodian County

4.2 光照条件

园区光照充足,年日照时数和总辐射居全州首位,年平均日照时数1 294.5 h,日照百分率34%,3—11月日照时数占年总日照时数84.7%,对鱼类的生长发育较有利。

4.3 气象灾害

在园区中,影响鱼类生长的气象灾害主要有高温、大风,低温、暴雨等灾害影响较小。

4.3.1 高温 园区夏季温度高,是鱼类生长的黄金季节,同时频繁出现的持续高温天气易导致鱼类高温病的发生。园区水域深大,绝大多数鱼类在出现不适高温天气时,会潜入水温较低的深层水体,安然躲过高温影响,少数鱼类则在持续高温期间因爆发高温疾病而死亡。据相关调查[4]发现,2013 年,1位蒋姓养殖大户养殖的长吻、斑点叉尾,因遭受高温病和爱德华氏病的毁灭,损失近200万元。2014年,1位王姓养殖户养殖的长吻(体重1 kg左右),在7月期间因暴发高温病死亡,损失20 万元。

4.3.2 大风 园区使用网箱养殖,网箱悬浮于水体中,网箱上部和所依附的油桶及连接铁管均高出水面,易遭受春夏季偶有的大风破坏。

4.3.3 低温 突然的降温,易导致鱼类引发疾病。在园区中,通常强降温的幅度不大,极端低温持续时间较短暂且极少出现,对鱼类生长影响较小。

4.3.4 暴雨 园区年平均暴雨日数3.6 d,出现次数多、强度大。但因网箱悬浮于园区水体中,水涨网高,故暴雨对鱼类养殖的影响不大。

5 小结

①从逐分钟水温自动监测数据可知,园区各月平均水温17.5~31.2 ℃,比平均气温高出0.6~8.6 ℃,极端最低水温13.8 ℃,极端最高水温34.3 ℃。水温变化较气温稳定,各月平均水温、极端最低水温均高于气温,极端最高水温均低于气温。与气温相比,一年中水温适宜各鱼类的生长。

②在园区极少出现日平均水温低于15 ℃的停止生长期,鱼类全年均能正常生长。其中鱼类最快生长期长达5个月,较快生长期3个月,缓慢生长期4个月,气候较适宜鱼类生长发育。

③园区鱼类生长的15 ℃、22 ℃、26 ℃界限水温积温分别为9 000 ℃·d、7 000 ℃·d、5 000 ℃·d左右。各界限积温高、开始日期早、结束日期晚,能较好地满足鱼类生长发育对积温的需求。

④园区年平均日照时数1 294.5 h,光照充足;高温、大风、低温、暴雨等气象灾害对鱼类生长发育影响较小,利于鱼类生长。

综上分析可知,园区鱼类全年均能正常生长,气候适宜鱼类养殖。

[1] 占先进,曹华盖.草鱼生长与气象条件关系的研究[J].中国农业气象,1991,12(4):43-45.

[2] 许燕华.都阳湖区水产养殖与气候条件合析[J].江西气象科技,1995(增刊):21-22.

[3] 韩世涛,刘玉兰,姜志斌,等. 宁夏引黄灌区水产养殖气候条件分析及适应对策[J]. 宁夏农林科技,2010(2):52-54.

[4] 熊洪林,陈嶙,杨艳,等.罗甸龙滩库区网箱养殖现状调查及对策探讨[J].江苏农业科学,2015,43(10):281-284.

[5] 罗甸县农业气候区划.罗甸县气象局,1985.12.

Climate Adaptability Analysis of Fish Growing in Luodian Aquaculture

LIU Chaoying, ZOU Yingjie, TAN Qingbo, CHEN Zhong, YANG Fengna

(Luodian County Meteorological Bureau of Guizhou Province, Luodian 550100,China)

The climatic adaptability analysis of fish growth in modern high efficient agricultural demonstration park in Luodian aquaculture is based on the data of water temperature, captured in every minute, air temperature from January to December in 2016, and the data of Luodian meteorological observation during 1951-2015.The result is : the average monthly water temperature in the park is between 17.5 and 31.2 ℃, 0.6-8.6 ℃ higher than the average temperature, extreme minimum temperature is 13.8 ℃ and 34.3 ℃ in extreme maximum temperature. The limits of water accumulated temperature, fish growing in the park, at 15 ℃, 22 ℃ and 26 ℃ is 9 000 ℃ .d, 7000 ℃ .d and 5 000 ℃ .d, accumulated temperature is high of each limit, beginning date is early and the end date is late. Adequate light and meteorological disasters have little effect to fish growing and development. Fish likes longer growing season, very few days daily average temperature is below 15 ℃ which can stop fish growing, the fish can grow normally throughout the year, the climate of park is suitable for fish farming.

Luodian County; aquatic park; fish growth; climate adaptability

1003-6598(2017)01-0040-05

2016-09-01

刘朝英(1979—),女(布依族),副高,主要从事综合气象业务工作,E-mail:397696946@qq.com。

贵州省气象局气象科技开放研究基金资助项目(黔气科合KF[2016]05号),罗甸水产养殖高效农业园区鱼类生长气候适应性及气象保障机制研究。

S915

B

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