何 京，陳 晨，王一農(nóng)，鐘碩楠，劉 靜，林志華

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211；2.浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江寧波315100）

凡納濱對蝦設(shè)施養(yǎng)殖池塘浮游生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性研究

何 京1,2，陳 晨1，王一農(nóng)1，鐘碩楠1，劉 靜1，林志華2

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院，浙江寧波315211；2.浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江寧波315100）

研究了后期凡納濱對蝦設(shè)施養(yǎng)殖29個(gè)池塘中浮游生物的種類組成、數(shù)量差異及種類多樣性。結(jié)果表明：共鑒定出浮游植物5門25屬40種，浮游動物3門14屬17種，未鑒定種類8種。其中硅藻門27種，綠藻門7種，藍(lán)藻門4種，黃藻門1種，甲藻門1種；原生動物門8種，輪蟲類6種，枝角類3種。29個(gè)池塘浮游植物豐度6.3×102～4.4×104cell/ m L，生物量12.6～882.0mg/L，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)0～3.17，Margalef豐富度指數(shù)范圍0.56～0.95，Pielou均勻度0.19～0.90；浮游動物豐度12.6mg/L～882.0mg/mL，生物量1.2×102～2.7×102mg/L。凡納濱對蝦養(yǎng)殖池塘中，浮游生物種類相對自然海區(qū)少、密度大。在相同管理模式下，池塘中浮游生物種類和數(shù)量有較大差異，多樣性指數(shù)也有較大差異。

凡納濱對蝦；養(yǎng)殖塘；浮游植物；浮游動物；多樣性

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）又稱南美白對蝦，是世界養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的三大蝦類之一，也是中國重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)種類。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大，養(yǎng)殖模式單一、病害頻發(fā)、水體污染等問題成為對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的掣肘。浮游生物是池塘生態(tài)系統(tǒng)的重要生產(chǎn)者和初級消費(fèi)者，對維持養(yǎng)殖水體的穩(wěn)態(tài)具有重要作用。關(guān)于浮游生物的研究主要集中在浮游生物對養(yǎng)殖水體進(jìn)行檢測評價(jià)作用［1-5］，浮游植物群落同蝦病的關(guān)系［6］，循環(huán)水養(yǎng)殖中浮游植物群落結(jié)構(gòu)［7］，營養(yǎng)鹽對浮游生物的影響［8-12］，益生菌對浮游植物的影響［13］及浮游生物動態(tài)變化［14-17］。本文分析了在相同管理?xiàng)l件下，凡納濱對蝦養(yǎng)殖后期不同蝦塘之間浮游生物種類組成、優(yōu)勢種群多樣性之間的差異性及相關(guān)性，以期為養(yǎng)殖過程中水體調(diào)控提供依據(jù)，為探索科學(xué)合理的養(yǎng)殖模式提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 池塘基本情況

浙江省寧波市凡納濱對蝦設(shè)施海水養(yǎng)殖池塘29個(gè)，依次編號為1#～29#。池塘平均水深2.8m，面積約0.2 hm2。蝦苗于當(dāng)年（2012年）3月5日放入池塘進(jìn)行養(yǎng)殖，放苗密度58～62 ind/m3。

1.2樣本采集

為分析同一時(shí)期不同養(yǎng)殖塘中浮游生物的差異性和相關(guān)性，2012年5月27日上午（養(yǎng)殖后期），同時(shí)在29個(gè)定點(diǎn)養(yǎng)殖塘中采集浮游生物樣本。為減小光線對浮游生物樣本采集的影響，所有樣本采集工作均在20m in之內(nèi)完成。浮游生物采集均按照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-海洋調(diào)查規(guī)范》（GBT12763-2007），并參照《內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊》、《水庫漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

1.3樣本處理

浮游生物樣本魯哥氏液固定。將樣本靜置24 h以上，倒去上清液后，孔徑200μm的網(wǎng)篩過濾，容量瓶定容至20m L。

定量分析：取0.1m L于浮游生物方格計(jì)數(shù)板內(nèi)計(jì)數(shù)，重復(fù)2次結(jié)果取平均值。

定性分析：參考相關(guān)資料進(jìn)行種類鑒定。每個(gè)樣本觀察3～5片，至最后一次觀察不出現(xiàn)新的種為止。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1浮游生物豐度及生物量

豐度（cell/m L）:D=n/v；生物量（mg/m L）：M=D×R；

其中，D為豐度，M為生物量，n為方格計(jì)數(shù)板中藻類個(gè)數(shù)，v為濃縮后樣品的體積，R小型藻=0.002mg，R中型藻=0.02mg，R大型藻=0.05mg，R中型原生動物=0.00003mg，R中型輪蟲類=0.0008mg［18］。

1.4.2 生物多樣性分析

Shannon-w iener多樣性指數(shù)：H'=-∑Pi ln Pi

Margalef豐富度指數(shù)：D=(S-1)/ln N

Pielou均勻度指數(shù)：J'=H'/H max

式中，Pi為第i種占總個(gè)體的比例，S為群落中的

總數(shù)目，N為觀察到的個(gè)體總數(shù)，H'為實(shí)際觀察的物種多樣性指數(shù)，Hmax為最大的物種多樣性指數(shù)，Hmax=ln S（S為群落中的總物種數(shù)）。

2 結(jié)果與分析

2.1 蝦塘水環(huán)境

各池塘水溫25.3～27.7℃（2012年5月27日，下同）；鹽度19～23；pH值7.7～8.16；溶解氧3.34～5.9mg/ L；亞硝酸鹽濃度0.90～12.96 mg/L；氨氮濃度0.23～4.16mg/L（表1）。

2.2 種類組成

浮游植物共鑒定5門25屬40種。其中硅藻門13屬27種(67.5%)；綠藻門6屬7種(17.5%)；藍(lán)藻門4屬4種(10%)；黃藻門1屬1種(2.5%)；甲藻門1屬1種(2.5%)。池塘中浮游植物優(yōu)勢種共4門11屬12種，其中硅藻門種類最多，硅藻門有根管藻(Rhizosolenia sp.)、旋鏈角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、舟形藻(Navicular sp.)、喙舟形藻(Navicularrhynchocephala)、橋彎藻(Cymbella sp.)、菱形藻(Nitzschia sp.)、橢圓波紋藻(Cymato-pleura ellipica)，甲藻門有裸甲藻(Gymnodiniaceae sp.)，綠藻門有絲藻(Ulothrix sp.)，藍(lán)藻門有色球藻（Chroococcus sp.）、膠鞘藻(Phorm idium sp.)、林氏藻(Lyngbya sp.)。

表1 蝦塘理化指標(biāo)Table1 Physicaland chem ical indicatorsof each pond

浮游動物共鑒定3大類、14屬和17種。其中原生動物8屬8種，占47%；輪蟲類5屬6種（35%）；枝角類1屬3種（18%）。在蝦塘中出現(xiàn)最頻繁的有2大類6種。原生動物有腐生尖毛蟲（Oxytricha saprobia）、游仆蟲（Euplotes sp.）、側(cè)扁狀游仆蟲（Euplotes patella）、楯纖蟲（Aspidisca sp.）4種，輪蟲類有臂尾輪蟲（Brachionus sp.）、褶皺臂尾輪蟲（Brachionusplicatilis）2種，其他11種浮游動物僅在部分塘中出現(xiàn)(表2)。

2.3 浮游生物種類數(shù)

29個(gè)蝦塘中浮游植物的種類數(shù)量在1～8種之間。其中15#、19#蝦塘浮游植物種類最少，只出現(xiàn)1種；5#、21#蝦塘浮游植物種類最多，共計(jì)8種；其余25個(gè)蝦塘浮游植物種類均在3～7種之間，其中有7種浮游植物的蝦塘占蝦塘數(shù)量17.2%，有6種浮游植物的蝦塘占蝦塘數(shù)量24.1%，有5種浮游植物的蝦塘占蝦塘數(shù)量17.2%，有3種浮游植物的蝦塘占蝦塘數(shù)量13.8%，有3種浮游植物的蝦塘占蝦塘數(shù)量13.8%（圖1）。

2.4豐度與生物量

表2 浮游生物的種類組成Table2 The species composition of phytoplankton

蝦塘浮游植物豐度在6.3×102～4.4×104cell/m L之間，9#蝦塘豐度最大，19#蝦塘豐度最小。其中，20個(gè)蝦塘中硅藻門的豐度最大，占總體的69.0%；5個(gè)蝦塘中藍(lán)藻門豐度最大，占總體17.2%；4個(gè)蝦塘中甲藻門豐度最大，占總體13.8%。硅藻門豐度最大的是5#蝦塘，達(dá)289 cell/m L，其次是9#蝦塘，達(dá)217 cell/m L。藍(lán)藻門豐度最大的是1#蝦塘，達(dá)69 cell/m L，其次是2#蝦塘，達(dá)59 cell/m L。

各池塘豐度在3.5×10～6.7×103ind/m L，平均豐度為1.1×103ind/m L，5#塘豐度最大，28#塘豐度最小，29#塘未鑒定出浮游動物。從整體來看，原生動物數(shù)量最多，其次是輪蟲類和枝角類（圖2）。

浮游植物的生物量與豐度成正相關(guān)關(guān)系，豐度越大生物量越大。各蝦塘生物量在12.6～882.0mg/L之間，9#蝦塘生物量最大，19#蝦塘生物量最小。

浮游動物生物量，其變化與豐度呈正相關(guān)關(guān)系，各池塘生物量在1.2×102～2.7×102mg/L之間，平均值為1.4×102mg/L，5#塘豐度最大，28#塘豐度最?。▓D3）。

圖1 凡納濱對蝦設(shè)施養(yǎng)殖塘浮游生物種類數(shù)Fig 1 The speciesof plankton in each pond

圖2 各塘浮游生物的總豐度Fig 2 Totalplankton density of each pond

圖3 各塘浮游生物的總生物量Fig 3 Totalplankton biomassof each pond

2.5浮游植物多樣性指數(shù)

Shannon-w iener多樣性指數(shù)在0～3.17之間，均值為2.23。15#和19#塘只鑒定出1種浮游植物，其多樣性指數(shù)最低為0；5#塘多樣性指數(shù)最高，為3.17。除去5#、15#、19#塘外，其余各池塘多樣性指數(shù)均在1.58～2.81之間。Margalef豐富度指數(shù)指的是物種數(shù)的多寡。豐富度指數(shù)范圍在0.95～0.56之間，均值為0.73，其中4#蝦塘最高，5#塘最低。均勻度的范圍為0.19～0.90，均值為0.55，其中28#塘最低，13#塘最高（圖4）。

2.6 聚類分析

以浮游生物種類和各物種的豐度作為原始數(shù)據(jù)的矩陣，分別以29個(gè)池塘為矩陣樣本，以各池塘浮游生物的種類及豐度為矩陣的變量，進(jìn)行多元分析，建立聚類分析樹狀圖。根據(jù)浮游生物種類數(shù)量對調(diào)查的29個(gè)池塘進(jìn)行聚類分析，聚類方式采用Q型聚類。通過聚類分析將池塘分為3類。即聚類Ⅰ為5#、9#池塘；聚類Ⅱ?yàn)?#、2#、4#、23#和29#池塘；聚類Ⅲ為剩余22個(gè)池塘（圖4）。

圖4 各塘指數(shù)Fig 4 The indexesofeach pond

圖5 浮游生物聚類分析樹狀圖Fig 5 Dendrogram of clusteranalysisof phytoplankton

3 討論

3.1 浮游生物群落結(jié)構(gòu)

本次調(diào)查共鑒定出浮游植物5門25屬40種。從種類來看，以硅藻門為主，藍(lán)藻門次之，少數(shù)池塘以甲藻為主，其它藻類較少。凡納濱對蝦養(yǎng)殖塘中浮游植物種類與水環(huán)境的鹽度有關(guān)［19］。淡水或低鹽度蝦塘中浮游植物以綠藻和藍(lán)藻為主，藍(lán)藻占優(yōu)勢；海水蝦塘中浮游植物以硅藻和甲藻為主，硅藻占優(yōu)勢［20-21］，與本次調(diào)查結(jié)果相同。從本次調(diào)查結(jié)果來看，不同池塘浮游植物優(yōu)勢種不同。養(yǎng)殖水體在餌料投喂及蝦排泄的影響下，水體富營養(yǎng)化，為浮游植物的生長提供充足營養(yǎng)。在這種條件下，有可能使某些種類特別是機(jī)會種大量繁殖，成為池塘優(yōu)勢種。這也是在相同管理?xiàng)l件下，浮游生物群落有較大差別的主要原因。此次調(diào)查顯示，池塘中浮游動物種類少，但生物量較大。究其原因，池塘豐富的浮游植物為其生長提供了充足的餌料；其次，凡納濱對蝦幼蝦期會攝食浮游動物，隨著凡納濱對蝦個(gè)體的生長，攝食顆粒變大，在養(yǎng)殖中后期很少攝食浮游動物［23］，這也是浮游動物量較大的原因。

根據(jù)浮游生物種類和豐度聚類分析，由表4可以看出，29個(gè)池塘可以分為3類。其中，聚類Ⅰ浮游生物種類與數(shù)量最高，聚類Ⅱ次之，聚類Ⅲ最低。高密度的藻類是保持蝦塘生態(tài)平衡的重要條件。大量的藻類可以快速的吸收分解水體中過量的氮元素和有害物質(zhì)，并釋放氧氣增加水體的溶解氧［24］。多樣性指數(shù)均值聚類Ⅰ＞聚類Ⅱ＞聚類Ⅲ，豐度均值聚類Ⅰ＞聚類Ⅱ＞聚類Ⅲ，從浮游生物群落結(jié)構(gòu)來看，聚類Ⅰ水質(zhì)好于聚類Ⅱ，聚類Ⅲ最差。

此外，浮游植物優(yōu)勢種與水色并不直接相關(guān)，由于池塘水位較淺，受增氧機(jī)和對蝦活動影響，池塘底泥、殘餌及底棲藻類易進(jìn)入水體，造成水體渾濁。

3.2影響浮游生物群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子分析

浮游生物的群落結(jié)構(gòu)與水體理化因素密切相關(guān)。由表3可以看出，豐度與pH值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，生物量與pH值呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，說明隨著pH值的升高，豐度與生物量有增大的趨勢。在水環(huán)境中，生物排放的CO2和硝化反應(yīng)產(chǎn)生的酸導(dǎo)致pH值下降［25］，浮游植物最適的生長范圍為7.75～8.75，超出范圍浮游植物生物量均會減少。營養(yǎng)鹽也是影響浮游生物重要因素，營養(yǎng)鹽增多會引起浮游植物數(shù)量的快速增加，當(dāng)營養(yǎng)鹽濃度達(dá)到一定水平后對浮游植物的生長產(chǎn)生抑制［26］。當(dāng)浮游生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能是水環(huán)境發(fā)生了變化，可以作為一種環(huán)境信息變化的反饋。

3.3浮游生物群落結(jié)構(gòu)與凡納對蝦產(chǎn)量關(guān)系

浮游生物作為重要的初級生產(chǎn)者和初級消費(fèi)者，是池塘生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中重要的環(huán)節(jié)。在對蝦養(yǎng)殖前期，浮游生物是重要的天然餌料。凡納濱對蝦從幼蝦到成蝦生長過程中為雜食性，黃美珍通過對6種對蝦進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn)，其餌料生物為硅藻、浮游動物、底棲生物和游泳生物，浮游生物占據(jù)50%以上［27］。池塘養(yǎng)殖凡納濱對蝦其主要食物為浮游生物和配合飼料［28］。在凡納濱對蝦精養(yǎng)池塘中，養(yǎng)殖前期天然餌料占據(jù)對蝦食物的90%以上，養(yǎng)殖后期人工投喂餌料占據(jù)食物來源的98%左右［29］，由此推知，浮游生物在對蝦養(yǎng)殖前期發(fā)揮了重要作用。由于對蝦個(gè)體差異、發(fā)病情況影響，造成池塘對蝦數(shù)量不同。蝦的數(shù)量對浮游生物群落結(jié)構(gòu)具有一定的影響作用。相同管理?xiàng)l件下，蝦的數(shù)量越多，浮游植物生物量越小而浮游動物生物量越大［30］。浮游生物與蝦數(shù)量之間相互影響、相互制約，適宜的浮游生物密度有益于對蝦產(chǎn)量的提高。

表3 浮游動物密度、生物量及多樣性指數(shù)與環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)Table3 Correlation coefficientsof zooplankton densities，biomassand diversity indexw ith environmental factors

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Community structureand biodiversity of plankton in Litopenaeusvannamei culture pond

HE Jing1,2，CHEN Chen1，WANGYi-nong1，ZHONG Shuo-nan1，LIU Jing1，LIN Zhi-hua2
(1.SchoolofMarine Sciences,Ningbo University,Ningbo 315211; 2.Collegeof Biological&Environmental Sciences,ZhejiangWanliUniversity,Ningbo 315100,China)

The species,quantity changes and biodiversity on the culture pond of Litopenaeus vannamei were studied.The results showed that the total number of species of phytoplankton were 40,out of which the Bacillariophyta takes up 27 species;the Chlorophyta had 7 species;and the Cyanophyta had 4 species;the Xanthophyta had one specie and Pyrrophyta had one specie.The total numberof species of zooplankton were 17,outofwhich the Protozoa had 8 species;the Rotifers had 6 species;the Cladocerans had 3 species.The population density of phytoplankton was 4.4×104-6.3×102mg/m L,the biomasswas 12.6-882.0mg/L,the Shannon-Wiener index was 0-3.17,theMargalef richness index was 0.56-0.95,the Pielou evenness index was 0.19-0.90.The population density of zooplanktonwas12.6mg/L-1～882.0mg/m L,method the biomasswas1.2×102-2.7×102mg/L.The speciesnumberand the density were little than those in the sea.In the same cultivation,thereare big different in the speciesand density of plankton.

Litopenaeusvannamei;culture pond;phytoplankton;zooplankton;diversity

S917.3;S968.22

A

2095－1736（2015）03－0058－04

10.3969/j.issn.2095-1736.2015.03.058

2014-09-18；

2014-10-22

國家科技部計(jì)劃（2012AA092001）；中央財(cái)政支持地方高校專項(xiàng)（2011532）；寧波市科技局農(nóng)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（2012C91028）

何京，碩士研究生，主要研究方向?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖，E-mail:hejing226@126.com;

王一農(nóng)，副教授，主要研究方向?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖、漁業(yè)資源，E-mail:wangyinong@nbu.edu.cn。