水产养殖是人类重要的食物来源,但其带来的环境问题也日益严峻,因此发展环境友好的可持续养殖技术迫在眉睫。池塘循环流水养殖模式（In-Pond Raceway System,IPRS）是一种新兴养殖方式,通过吸污、推水增氧等方式,降低集约化养殖槽释放的氮磷等富营养化物质。相对自然水生生态系统,该特殊人工生态系统具有鱼的密度高、水体中缺失大型植物、每日大量营养物质投入（饲料）等特点,浮游植物、浮游动物及细菌成为该养殖系统中水体的主要生物组分。目前,对池塘循环流水养殖系统的研究较少,非常缺乏对该系统的相关生物组分的了解,因此限制了对该养殖系统生产活动和该养殖系统对周边水体环境质量影响的进一步认识。本文以上海市松江区泖田地区池塘循环流水养殖系统为例,研究该系统在鱼类生长季净化区的浮游动植物及微生物群落结构的空间分布特点,并在此基础上构建该系统的氮循环生态模型,以从重要生物组分的角度对该系统水质状况进行评价,更加全面地认识该养殖模式的生态特点。为指导IPRS系统养殖生产过程、优化IPRS系统设计、减少该系统对水体周边环境产生负面影响提供理论依据,从而促进水产养殖的可持续发展。本文主要有以下研究结果:（1）IPRS养殖系统中浮游植物丰度优势类群为蓝藻门（Cyanophyta）,该养殖系统中浮游植物群落结构存在空间上的差异。净化区中段浮游植物总体密度及生物量最高,从净化区前段至净化区后段,蓝藻门的相对丰度逐渐增加,绿藻（Chlorophyta）及硅藻（Bacillariophyta）的相对密度逐渐下降。净化区中段浮游植物多样性及均匀度最高,群落结构稳定性最好。本研究认为,该系统的氮元素输入来源除饲料投喂外,能够从空气中固定氮气的藻类也是该系统氮元素输入的重要来源,控制相关藻类的生长可很大程度降低该系统中水体的总氮。（2）该IPRS养殖系统浮游动物的丰度优势类群为原生动物（Protozoa）及轮虫（Rotifera）,养殖系统中浮游动物群落结构存在空间上的差异。净化区前段的浮游动物总体密度及生物量均高于净化区其他区域,轮虫的密度在净化区中段高于净化区其他区域。净化区不同区域浮游动物多样性及均匀度波动较大。（3）养殖系统中细菌群落结构存在空间上的差异。放线菌门（Actinobacteriota）及变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度从净化区前段至净化区后段逐渐升高,蓝细菌门（Cyanobacteria）的相对丰度在净化区中段最高,与氮代谢过程相关的细菌的相对密度均为净化区中段及后段高于净化区前段。净化区中段的细菌群落丰富度和多样性最高,水体净化效果最好。本研究认为净化区后段更有利于氮代谢相关细菌的生长,可在该区域增加设置挂膜等措施,从而减轻高浓度氨氮其对鱼类健康的负面影响,提高养殖的效率。（4）探讨了IPRS养殖系统中与浮游植物、浮游动物及细菌等重要的生态组分相关的氮流通过程,并用STELLA软件建立了该养殖系统中氮的生态模型。模型模拟结果显示,经校准后该模型能够较好的模拟该系统中总氨氮及硝酸盐氮的浓度随时间变化的趋势。另外,本论文还对系统中影响氮流通过程的重要参数（植物浮床面积、净化区面积、养殖区鱼类消化率、鱼类饲料蛋白质含量、鱼类取食率）对总氮浓度的影响进行了预测模拟。模拟结果表明,增加净化区面积能有效降低水体中总氮浓度,在面积为现状面积的1.5倍时,养殖期水体中的总氮浓度可以满足淡水养殖废水标准的二级标准。净化区面积大于现状面积的3倍时,可以满足淡水养殖废水标准的一级标准。鱼类饲料蛋白质含量对养殖系统中总氮浓度的影响较大,当饲料蛋白质含量小于20%时,可以满足淡水养殖废水排放的二级标准;取食率大于61%,可以满足淡水养殖废水排放的二级标准。而植物浮床的面积及鱼类对蛋白质的消化率对于水体中总氮的影响较小。