本文主要以真江蓠(Gracilaria asiatica)为实验材料，分别研究了真江蓠的氨氮吸收动力学特征、真江蓠对美国红鱼综合循环养殖系统与鲷科鱼类网箱生态养殖系统水质改善作用，建立了真江蓠对氨氮的吸收动力学方程，真江蓠-美国红鱼综合循环养殖系统模式和真江蓠与鲷科鱼类网箱生态养殖系统模式，为鱼藻综合循环养殖系统、海藻/鱼类网箱生态养殖系统建立与推广应用提供重要科学依据，为综合循环养殖系统达到“零”排放、减轻网箱养殖对海区污染和抑制赤潮发生具有重要作用。 一、真江蓠对氨氮去除效率与吸收动力学研究 在实验室水平上测定了真江蓠培养密度对NH4-N去除效率和吸收速率的影响，比较了真江蓠在氮半饥饿和氮饱和状态下的氨氮吸收动力学特征以及不同起始浓度NH4-N对其吸收速率的影响。实验结果如下： (1)真江蓠密度梯度实验 真江蓠密度为2～24g-1时，5h内随着藻体密度增大和实验时间延长，真江蓠去氨氮能力也增强。当藻体密度为24g·L-1时，真江蓠在5h内去除氨氮效率最高，达到98.77％。各种藻体密度在起始阶段保持较高吸收速率(30～41μgmol·g-1·h-1)，随后藻体密度与吸收速率呈反比关系，其最低藻体密度组(2g·L-1)在3h和5h吸收速率最大，分别为28.33μmol·g-1·h-1和18.851amol·g-1·h-1。 (2)氨氮浓度梯度实验 在起始浓度梯度实验中，氮半饥饿和氮饱和江蓠吸收氨氮的最大吸收速率和半饱和常数在1h均达到最高值，分别为1 16.47μmol·g-1·h-1、158.40gmol·g-1·h-1和438.70 7μmol·g-1·h-1、913.61μmol·L-1。之后随着培养时间的延长而降低。氮半饥饿和氮饱和江蓠对NH4-N的吸收差别不显著：当氨氮浓度为300～500gmol·L-1时，氮半饥饿的真江蓠在起始1h内有一个快速吸收阶段(40.7～102.1lamol·g-1·h-1)，吸收速率与NH4-N浓度几乎成正比，此时不符合米氏动力学饱和方程，而在低N浓度下(100～200gmol·L-1)，藻体对NH4-N的吸收则没有出现这种现象；随着培养时间延长，直到NH4-N浓度达到一定限度时，吸收速率可达到一极大值而符合米氏动力学饱和方程。 二、真江蓠-美国红鱼综合循环养殖系统模式研究 本实验建立了两套生物承载量不同的真江蓠与美国红鱼的循环水生态养殖系统，比较了其生态效益和经济效益，实验结果如下： 初步建立了真江蓠．美国红鱼综合循环养殖系统模式。循环系统(A)和(B)海藻和鱼类的配置均基本为1：3，循环系统(A)和循环系统(B)的鱼载量分别为18g·L-1和36g·L-1，真江蓠和美国红鱼均能健康生长，而对照组在8天后全部死亡。表明采用综合循环养殖系统具有一定的应用价值。 系统运转后，真江蓠低密度组(1g·L-1)藻体生长速度最快，日均生长率可达3.06％，而高密度组(9g·L-1)日生长率最小，仅为1.13％。美国红鱼密度为18g·L-1、27g·L-1、36 g·L-1和45 g·L-1组的鱼日生长率分别为0.1％、0.072％、0.08％和0.064％，(p<0.05)。系统运转27天后，循环系统(A)真江蓠和美国红鱼的净增量分别为358.4g和42g，增重率分别为72.9％和2％。循环系统(B)净增量分别为422.7g和57g，增重率分别为51.7％和1.6％。表明循环系统(A)藻和鱼生长速度比循环系统(B)高。如何提高鱼生长速率有待进一步研究。 真江蓠对红鱼循环系统水质具有明显改善作用，鱼承载量可以达到45g·L-1(45kg·t-1)。鱼投放后，循环系统(A)和(B)中的N03-N、NH4-N、N02-N、P04-P依次对系统水体产生冲击力，且分别最高可达2.7～3.0mg·L-1(第1天)、2.7～,3.5mg-1，(第5天)、1.6～1.7mg·L-1(第8-10天)、0.65～0.68mg·L-1(第12天)，第6天后真江蓠可使水体N03.N浓度可降低为0.35～0.6mg-L-1，第10天后NH4-N浓度可降低为0.04～0.2mg．Lq，第20天后N02-N浓度可降低为0.4～0.5mg-L-1，P04-P浓度可降低为0.28～0.37mg·L-1。表明循环系统载鱼后需要近20多天后才能恢复平衡并达到稳定。循环系统(A)真江蓠去除氮磷总量分别为16.57g和1.43g，N02-N、N03-N、NH4.N、P04.P去除率分别为88.8％、91.8％、98.5％和82.1％，循环系统(B)去除氮磷量为20.37g和1.74g，N02-N、N03-N、NH4.N、P04-P去除率分别为82.8％、86.3％、97.2％和64.8％。 循环系统(A)中真江蓠对N02-N、N03-N、NH4-N、P04.P表观净化能力分别为16.7％、3.8％、12.5％和4.4％，循环系统(B)的真江蓠去除N02-N、N03-N、NH4.N、PO4-P表观净化能力分别为25％、4％、17.6％和6.9％。可见(A)和(B)配置的循环系统净化潜力已充分利用，硝态氮和磷将是该循环系统的限制因子。 三、真江蓠-鲷科鱼类网箱综合生态养殖模式(IMTA)研究 于2006年8-9月与2007年5月，在浙江奉化象山港南沙海域进行了真江蓠与鲷科鱼类的海水网箱综合生态养殖研究。结果表明，真江蓠对鱼类网箱养殖区的 富营养化海水具有良好的生态修复效果，且鱼未发生病害及死亡现象。 (1)夏季实验 在夏季(2006年8-9月)实验中，22d真江蓠平均日生长率达到13％，真江蓠对网箱养殖区的海水中P04-P、N03-N、N02-N和NH4-N的去除效率分别为46％、36％、41％和10％，修复区水体无机N、P浓度均显著低于对照区(p<0.05)。修复区海水由劣Ⅳ类海水转变为III类海水。 (2)春季实验 在春季(2007年5月)实验中，真江蓠对NH4-N的去除效率高于夏季，10d内去除率可达86.4％，而PO4-P、NO3-N和NO2-N的去除效率分别为12％、45％和32％。24h内，修复区的DO浓度显著高于非修复区(p<0.05)，COD、NH4-N、NO3.N、NO2-N和PO4-P浓度均显著低于对照区(p<0.05)。真江蓠与黑鲷分箱养殖对养殖区水体的生态修复效果与同箱混养相差不大，但同箱混养经济效益更高。因此，通过在鱼类网箱区内间隔养殖真江蓠，可减轻养殖过程对海区的污染，防止水体富营养化，对抑制赤潮发生有积极作用。