漣水地區氣象條件對南美白對蝦養殖影響的分析

陳 磊，王 銳，湯 潔 ，朱曉曉，王 怡，葛佳艷

1.漣水縣氣象局，江蘇漣水 223400；2.漣水縣水產工作站，江蘇漣水 223400；3.淮安市氣象局，江蘇淮安 223003

漣水縣地處江蘇北部、淮河下游、淮安東北部，有“自古漣漪佳絕地”的美譽。境內河網密布，水鄉特色濃郁，河網密布，水體環境良好，在地理環境上非常適合南美白對蝦的生長。2020年全縣水產品種植養殖面積3 666.67 hm2，其中，南美白對蝦養殖面積為200 hm2，且養殖面積不斷擴大，在當地水產養殖業中所占比重不斷增加，發展潛力巨大。

南美白對蝦是目前世界上人工養殖產量最高的甲殼類養殖品種，在我國其產量和產值也是最高。自從1988年引入我國后，它在我國已歷經30余年發展。目前，南美白對蝦養殖模式有土塘養殖、小棚養殖和工廠化養殖等3種模式，漣水南美白對蝦養殖主要以露天土塘養殖為主，這種養殖方式和天氣要素的關系密切，在南美白對蝦放苗和生長階段如果碰到極端異常天氣，其生存概率、發育速度、患病概率等都會受到影響。

1 數據來源

1.1 水體要素資料

水溫資料包括50 cm水溫和80 cm水溫，來源于漣水縣氣象局建設的水體監測站（站址：119°17′54″E，33°46′04″N）。為了獲得真實的試驗數據，該池塘不進行抽水、灌水、增氧等人工調節活動，水體監測站設置在面積為0.2 hm2的池塘內，池塘水深1.8～2.0 m，傳感器距池塘岸3 m，水溫監測設備為上海氣象儀器廠有限公司生產的DZZ3型水產養殖自動氣象站。水體要素資料的選用時間為2020年3月—2021年2月。

1.2 常年氣象資料

氣象要素數據來源于漣水國家氣象觀測站，該站與前文所述水體觀測站相距150 m。氣象要素資料的選用時間為2020年3月—2021年2月和1991年1月—2020年12月的常年觀測數據。

2 溫度和溶解氧對南美白對蝦生長的影響

2.1 水溫與氣溫的關系

南美白對蝦的生長受氣溫影響大，一是氣溫會影響南美白對蝦的新陳代謝速度，二是會間接改變養殖池塘內的水體鹽度、溶解氧、pH值、氨氮等各項指標。利用2020年3月—2021年2月漣水本地的水溫和氣溫觀測資料進行相關性分析，建立回歸模型，得出春、夏、秋三季水溫和氣溫的關系如下：

春季平均水溫T=0.392×T0+0.231×T1+0.293×T2+4.268

春季最高水溫TMAX=0.595×T0+0.240×T1+0.282×T2-0.196×TMIN0+4.538

春季最低水溫TMIN=0.316×T0+0.27 7×T1+0.311×T2+3.368

夏季平均水溫T=0.325×T0+0.355×T1+0.325×TMIN2+3.215

夏季最高水溫TMAX= 0.363×T0+0.345×T1+0.233×TMIN1+5.588

夏季最低水溫TMIN= 0.384×T1+0.3 54×TMIN0+0.264×TMIN2+3.370

秋季平均水溫T=0.372×T0+0.287×T1+0.400×T3+1.699

秋季最高水溫TMAX=0.409×T0+0.2 63×T1+0.408×T3+2.126

秋季最低水溫TMIN=0.368×T0+0.28 1×T1+0.391×T3+1.383

其中，T、TMAX、TMIN分別表示當日平均水溫、最高水溫和最低水溫，T0、TMAX0、TMIN0分別表示當日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，T1、TMAX1、TMIN1分別表示前一日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，T2、TMAX2、TMIN2分別表示前一日平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫。以此類推，T5、TMAX5、TMIN5分別表示前5 d的平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫。

根據以上公式，在日常養殖管理過程中，可以利用氣溫預報確定池塘未來水溫，為南美白對蝦養殖過程中有效控制水溫提供決策依據。

2.2 氣溫對南美白對蝦放苗、捕撈和養殖時間的影響

從生存環境來看，20～32 ℃比較適合南美白對蝦生長發育,低于9 ℃或高于47 ℃極易導致南美白對蝦死亡，低于15 ℃則不再進食［1］。利用春、夏、秋三季平均水溫的表達式和1991—2020年的漣水國家氣象觀測站氣溫觀測資料研究發現（圖1），一年中，漣水日平均水溫穩定在20 ℃的開始時間為5月4日，因此可以初步得出漣水南美白對蝦的最佳放苗期在5月初，但由于上述時間為常年平均值，且水溫與氣溫的關系式存在一定誤差，各具體年度氣溫會有所變化，放苗需等到水溫穩定大于20 ℃才可放苗，放苗前要保證有3～4 d的連續晴好天氣，選擇池塘水體溫度較高的午后放苗，以保證蝦苗在不同環境中的溫差較小，不易產生應激反應，提高蝦苗成活可能性。

圖1 歷年氣溫平均值和模擬水溫對比

值得注意的是，放苗期池塘要保持狀態在0.5 m左右的低水位，因為較低的水位可以使池塘水溫在受到太陽輻射后較快地升溫，加快水體中微生物和植物的繁殖速度，增加蝦苗的飼料和溶解氧供應源。

同理，當水溫再次低于20 ℃時，塘中南美白對蝦的生長將放緩，體重增長速度也將放慢，可以將水溫穩定＜20 ℃作為捕撈對蝦的最后時間。結合水溫氣溫的關系式，對漣水1991—2020年的氣象資料進行統計，漣水日平均水溫穩定＜18 ℃的時間為10月9日，由此得出漣水地區南美白對蝦的最佳捕撈期為10月9日之前。

根據以上統計分析，漣水地區南美白對蝦適宜放苗期在5月4日，根據當年的天氣情況推遲或提前，收獲期在10月9日以前；根據對蝦的生長情況和市場需求進行收獲，最晚不能晚于10月9日。一般正常年份對蝦的生長時間在159 d左右。

2.3 溶解氧和氣象要素的關系

利用2020年3月—2021年2月漣水國家氣象觀測站氣溫、相對濕度、日照時數、風速、氣壓和水汽壓等常規氣象要素和水體站溶解氧觀測資料，經相關性分析，以氣溫、氣壓和水氣壓為因子，使用SPSS軟件多元強制回歸統計方法建立預報模型。得出：

其中，DO為溶解氧含量，P為氣壓，T為氣溫，Pw為水汽壓。

在養殖過程中，可利用上述關系根據需要得出未來池塘溶解氧含量。

2.4 溶解氧對南美白對蝦生長的影響

南美白對蝦具有耐低氧的特性，當溶解氧低至1.5 mg/L時也能存活，但溶解氧為6～8 mg/L時生長速度會更快。在土塘養殖過程中，溶解氧可保持在4.0 mg/L左右，不低于2.0 mg/L。

從平均溶解氧含量來看，漣水地區水質在南美白對蝦生長期均能滿足生長需求；但從各個月份來看（圖2），8—10月溶解氧含量相對較低，必要時可采取人工增氧手段；在一天當中（圖3），日出前后溶解氧含量處于低值，養殖戶可按需在夜間增氧，避免后期溶解氧含量持續下降。

圖2 水體溶解氧月變化特征

圖3 水體溶解氧日變化特征

3 災害性天氣對南美白對蝦生長的影響及對策

3.1 臺風、大風天氣

在南美白對蝦的養殖過程中，臺風帶來的影響是負面的，有時甚至具有很強的破壞作用，養殖戶需防范臺風大風天氣帶來的危害，危害主要體現在以下四方面：一是臺風帶來的強降水會導致周圍湖泊河流和污染水體匯入養殖池塘，致使外來水源混入蝦塘，改變蝦塘水體化學性質，使水體的鹽度、pH值、水溫劇烈下降，甚至會帶來引起污染的化學物質；二是臺風導致水位上漲，會破壞養殖土塘的堤壩，造成經濟損失；三是匯入養殖池塘的水體的溶解氧含量低于原池塘含量，造成上層水體缺氧，南美白對蝦會由此生病或死亡；四是一般臺風過程結束之后天氣會轉晴，氣溫上升會導致高溫造成嚴重浮頭。大風帶來的影響主要表現在當風速大于等于6級時會對南美白對蝦浮頭造成影響，當風速大于等于8級時對浮頭的影響更大。

根據漣水縣有史以來觀測資料分析發現（圖4），夏季常年影響漣水縣的臺風平均為1.4個，最多6個（2001年），最少0個。漣水近30年的平均數據顯示，漣水一年中各個月份均有可能出現大于6級的陣風，在南美白對蝦生長的5—10月，6級以上大風出現次數相對較小，適合南美白對蝦露天土塘養殖；從月最大風速統計值來看，5月出現8級以上大風的可能性最大，需加強防范。

圖4 各月最大瞬時風速和大風數量

在收到臺風或大風預警信號后，要提高警惕，加強巡邏防范，發現南美白對蝦有異常狀況時，要及時施用提高對蝦免疫力的藥物或措施，以減少病害的發生。具體防范措施：一是在大風天氣出現前和風雨過程結束后，及時使用增氧設備提高水體溶氧含量，二是風雨會降低南美白對蝦的攝食需求，應根據需要減少甚至停止投食。

3.2 暴雨、連陰雨天氣

一般來說，暴雨天氣發生時，氣溫會大幅度降低，降溫會導致池塘水體上下層溫差加大，水體水質惡化，溶解氧含量降低。為避免以上現象，必須提前提高池塘水位，減少因與降水混合導致的池塘水質變化，避免出現因雨水沖刷作用導致的池塘水體渾濁，降水停止后還要及時調控水質。連陰雨天氣會導致光照不足，水體中的浮游植物光合作用減弱，進而降低池塘水體溶解氧含量，同時，長時間的降水也會改變水體中的鹽度、pH值、氨氮含量等，降低水體的透明度，尤其是在放養密度過大的養殖池塘，南美白對蝦容易缺氧導致死亡。

為避免上述不利情況發生，暴雨發生前，要及時投放抗應激藥物，減輕對蝦的應激反應，陰雨天尤其是短時強降水發生時，水體中溶解氧含量顯著偏低，要重點關注池塘水體溶解氧含量，采取措施保證溶解氧含量超過5 mg/L，并控制飼料投喂量。

根據1991—2020年氣象資料分析發現（圖5），漣水在6—8月暴雨日數最多，南美白對蝦的生長發育易受到影響；在南美白對蝦的生長發育期間，同樣是6—8月，連陰雨持續時間最長，與暴雨日數高值時間段重疊。因此在該時段內，尤其要注意降水對南美白對蝦養殖的不利影響。

圖5 各月最長連續降水日數和平均暴雨日數

3.3 高溫

高溫天氣，如果晝夜溫差小，且養殖池塘的水體溫度長期處于35 ℃以上的高位，上層水溫高、下層水溫低，池塘水體上下層的對流會大大減弱，水體分層現象明顯。此時，上層水體中的浮游植物受到的太陽輻射強、光合作用劇烈、溶解鹽含量充足；下層水體由于受到的太陽輻射較少，浮游植物光合作用減弱，自身的產氧量降低，同時還會消耗大量氧氣。因為水體存在分層現象，上下層幾乎無對流，上層溶解氧含量高，下層溶解氧含量低。因此，在夏季尤其是中午，要采取增氧措施，翻動上下層池水，增加下層水體溶解氧含量，還要減少飼料投喂量，直至水溫達到35 ℃時停止［2-3］。

根據1991—2020年的氣象資料分析可知（圖6），5—9月漣水均有可能出現超過35.0 ℃的高溫天氣，尤其是在7月，常年平均有2個高溫日數，養殖戶需要提高水位，穩定水溫；加強使用益生菌，保持水質穩定；定期改底，調控優良環境；在高溫季節的后半夜、黎明前延長增氧機開機時間，防止缺氧。

圖6 歷年各月最高氣溫和平均高溫日數

4 結論

（1）漣水地區南美白對蝦適宜放苗期在5月4日，收獲期在10月9日以前，一般正常年份對蝦的生長時間在159 d左右，養殖戶需根據當年實際天氣情況，合理安排南美白對蝦放苗和捕撈時間。

（2）養殖戶可根據天氣預報結果，利用所建立的模型對未來水溫和溶解氧進行預測，采取適當措施，以減輕氣象因素的不利影響。

（3）在南美白對蝦生長期尤其是5月，要注意大風對南美白對蝦的影響，要合理投餌料，做好蝦池的增氧工作。

（4）漣水地區6—8月的暴雨、連陰雨天氣頻發，暴雨前，要提前增加池塘水深至最高水位，及時施用抗應激劑，降低對蝦的應激反應，連陰雨時注意保持溶解氧含量。

（5）在南美白對蝦生長期漣水均有可能出現35 ℃以上高溫，尤其是在7月。在高溫天氣的中午，要及時開啟增氧機，同時減少投喂量。