李志斐謝 駿張曉可,王廣軍連玉喜余德光王翠翠郁二蒙張 凱

(1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510380; 2. 安慶師范大學(xué)水生生物保護(hù)與水生態(tài)修復(fù)安徽省高校工程技術(shù)研究中心, 安慶 246133)

珠三角高產(chǎn)養(yǎng)殖池塘浮游動物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)評價(jià)

李志斐1謝 駿1張曉可1,2王廣軍1連玉喜2余德光1王翠翠1郁二蒙1張 凱1

(1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣州 510380; 2. 安慶師范大學(xué)水生生物保護(hù)與水生態(tài)修復(fù)安徽省高校工程技術(shù)研究中心, 安慶 246133)

為進(jìn)一步了解珠三角高產(chǎn)池塘養(yǎng)殖環(huán)境狀況, 分析珠三角高產(chǎn)池塘浮游動物群落特征及與池塘水質(zhì)的相關(guān)性, 研究于2016年7—8月對珠三角地區(qū)6種主要高產(chǎn)養(yǎng)殖模式30口池塘的浮游動物和環(huán)境因子進(jìn)行了調(diào)查。研究結(jié)果表明: (1)共采集浮游動物55種, 其中原生動物17種、輪蟲29種、枝角類4種、橈足類5種。6種養(yǎng)殖模式池塘中, 大口黑鱸S池塘浮游動物種類數(shù)最多, 為34種; 草魚池塘最少, 為18種。(2)30口池塘共記錄優(yōu)勢種8種, 其中原生動物和輪蟲各4種, 枝角類和橈足類均不占優(yōu)勢。在6種養(yǎng)殖模式池塘中, 優(yōu)勢種也僅包括原生動物和輪蟲, 優(yōu)勢種種類數(shù)變化范圍為5—8種。(3)30口池塘浮游動物平均密度和生物量均較高, 分別為21354 ind./L和9.36 mg/L。方差分析結(jié)果表明6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物密度和生物量均不存在顯著差異。(4)RDA分析結(jié)果表明, TP和pH是影響珠三角池塘浮游動物分布的主要因素。采用浮游動物豐度和生物量對水質(zhì)的評價(jià)結(jié)果顯示, 6種養(yǎng)殖模式池塘均處于富營養(yǎng)化狀態(tài); 運(yùn)用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Margalef多樣性指數(shù)對水質(zhì)的評價(jià)結(jié)果表明, 6種模式養(yǎng)殖池塘均處于α-中污狀態(tài), 且以草魚池塘的污染最為嚴(yán)重。本研究首次利用浮游動物對珠三角高產(chǎn)池塘進(jìn)行水質(zhì)評價(jià), 研究結(jié)果可為池塘生態(tài)修復(fù)和管理提供一定的指導(dǎo)意見。

珠三角; 池塘; 浮游動物; 群落結(jié)構(gòu); 水質(zhì)評價(jià)

浮游動物(Zooplankton)幾乎分布于各種水體,它們個體小、數(shù)量多、代謝活動強(qiáng)烈[1]。作為重要的次級生產(chǎn)者, 它們不僅能夠通過下行效應(yīng)控制浮游植物群落的變化, 還能夠在一定程度上影響富營養(yǎng)化的過程[2], 因此在水域生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。此外, 浮游動物由于生存周期較長,對外界環(huán)境變化較為敏感, 其種類組成、現(xiàn)存量及多樣性特征能夠較好反應(yīng)水體健康狀況[3,4]。因此浮游動物在富營養(yǎng)化治理、水體健康評價(jià)和水質(zhì)監(jiān)測等方面越來越受到人們的重視。

珠三角位于廣東省東南部, 是由西江、北江與東江等共同沖積形成的三角洲復(fù)合體, 面積約11000 km2。區(qū)域內(nèi)屬于亞熱帶氣候, 雨量充沛, 池塘棋布, 是全國最大的淡水魚養(yǎng)殖生產(chǎn)基地, 具有種類多、單產(chǎn)高、產(chǎn)業(yè)化程度高等特點(diǎn)。近幾十年來, 該區(qū)域水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)得到快速發(fā)展, 使?jié)O產(chǎn)量大大提高, 然而, 這一轉(zhuǎn)變主要是通過增加養(yǎng)殖密度和投餌量來實(shí)現(xiàn), 池塘水質(zhì)常受到較為嚴(yán)重的污染[5]?？紤]到池塘水環(huán)境對水產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響, 一些研究者采用水化學(xué)方法對珠三角池塘水體理化參數(shù)開展了研究[6], 但利用水生生物系統(tǒng)地評價(jià)珠三角地區(qū)主要密養(yǎng)池塘水質(zhì)的研究鮮有報(bào)道。草魚(Ctenopharyngodon idellus)、羅非魚(Oreochromis mossambicus)、大口黑鱸(Micropterussalmoides)和雜交鱧(Channa maculate♀ × Channa arguss♂)是珠三角地區(qū)的主體養(yǎng)殖品種, 其養(yǎng)殖技術(shù)和產(chǎn)量均處于國際領(lǐng)先水平。為掌握珠三角池塘高峰養(yǎng)殖季節(jié)浮游動物的群落結(jié)構(gòu)特征, 進(jìn)而評價(jià)養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)狀況, 本研究于2016年7—8月對以上4種主要養(yǎng)殖魚類共計(jì)30個池塘進(jìn)行了調(diào)查,探討珠三角密養(yǎng)池塘浮游生物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系, 旨在為管理好密養(yǎng)池塘水質(zhì)和提高養(yǎng)殖效果提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 樣點(diǎn)設(shè)置

4種魚類根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)格和投喂食物不同可分為6種模式, 分別為: (1)草魚池塘(Grass carp pond, GC): 草魚規(guī)格40—45 cm, 完全投喂飼料(粗蛋白≥26%、TP≥0.6%), 漁產(chǎn)量3.75 kg/m2/年; (2)羅非魚池塘(Tilapia pond, TI): 羅非魚規(guī)格10—15 cm, 完全投喂飼料(粗蛋白≥30%、TP≥0.7%), 漁產(chǎn)量2.10 kg/ m2/年; (3)大口黑鱸S池塘(Largemouth bass pond-S, LB-S): 大口黑鱸規(guī)格12—15 cm, 完全投喂飼料(粗蛋白≥42%、TP≥1.0%), 漁產(chǎn)量6.00 kg/m2/年; (4)大口黑鱸S+B池塘(Largemouth bass pond-S+B, LB-S+B): 大口黑鱸規(guī)格12—15 cm, 投喂冰鮮魚類和飼料(粗蛋白≥42%、TP≥1.0%)各占一半, 漁產(chǎn)量6.00 kg/m2/年; (5)雜交鱧Y池塘(Hybrid snakehead pond-Y, HS-Y): 雜交鱧規(guī)格6—7 cm, 完全投喂飼料(粗蛋白≥40%、TP≥1.0%), 漁產(chǎn)量6.00 kg/m2/年; 6)雜交鱧C池塘(Hybrid snakehead pond-C, HS-C):雜交鱧規(guī)格35—40 cm, 完全投喂飼料(粗蛋白≥40%、TP≥1.0%), 漁產(chǎn)量6.00 kg/m2/年。

每種模式均選擇5個池塘, 每個池塘水深1.9—3.0 m, 面積4000—6670 m2。采用5點(diǎn)采樣法(每個池塘4角和中心各設(shè)1個采樣點(diǎn), 然后混合)對所有池塘浮游動物進(jìn)行采集。采樣區(qū)域見圖 1。

圖 1 珠三角不同類型養(yǎng)殖池塘采樣區(qū)域分布圖

1.2 研究方法

于2016年7—8月對6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物和相關(guān)環(huán)境因子進(jìn)行了調(diào)查。用YSI多功能水質(zhì)分析儀(Pro Plus)測定水體的溫度(Temperature, Temp)、溶解氧(Dissolved oxygen, DO)、電導(dǎo)率(Conductivity, Cond)、pH、溶解性固體總量(Total dissolved solids, TDS)等指標(biāo), 然后每個池塘均取混合水樣, 帶回實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法[7]測定水體中的總氮(Total nitrogen, TN)、總磷(Total phosphorus, TP)、磷酸鹽(Phosphorous salts,和總有機(jī)碳(TOC, Total organic carbon)含量等指標(biāo)。浮游動物分定性和定量采集, 定性采集使用25號浮游生物網(wǎng)撈取, 加福爾馬林固定后帶回實(shí)驗(yàn)室, 參照相關(guān)資料進(jìn)行種類鑒定。原生動物和輪蟲標(biāo)本的定量采集取1 L水樣加入魯哥氏液固定, 然后倒入有刻度的沉淀器定容, 靜置24h后, 用虹吸管吸取上清液,并把沉淀物倒入已標(biāo)定容積(30 mL)的小塑料瓶中。橈足類和枝角類的定量采集取20 L水樣經(jīng)25號浮游生物網(wǎng)濾縮后放入小塑料瓶中, 加福爾馬林固定后鑒定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)浮游動物不同物種的出現(xiàn)頻率(fi)和個體數(shù)量(Ni)與總數(shù)量(N)的比例來計(jì)算優(yōu)勢度, 公式為優(yōu)勢度Y=(Ni/N)fi。當(dāng)Y≥0.02時(shí), 確定為優(yōu)勢種[8]。在SPSS18.0軟件中運(yùn)用單因素方差分析(One-way ANOVA)來檢驗(yàn)6種養(yǎng)殖模式池塘環(huán)境因子和浮游動物密度、生物量之間差異的顯著性。若有顯著差異, 采用Duncan’s多重比較來檢驗(yàn)組之間的差異。采用Canoco4.5軟件對浮游動物與環(huán)境因子之間的關(guān)系進(jìn)行冗余分析(Redundancy analysis, RDA)。在RDA分析前, 首先選取浮游動物優(yōu)勢度Y≥0.005的物種構(gòu)建矩陣, 然后對浮游動物多度數(shù)據(jù)進(jìn)行除趨勢對應(yīng)分析(Detrended correspondence analysis, DCA), 據(jù)其第一軸長度確定分析類型(大于4使用CCA分析, 小于3使用RDA分析, 處于3—4二者均可[9])。

采用浮游動物豐度和生物量對池塘水體的營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行評價(jià), 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為豐度＜1000 ind./L為貧營養(yǎng)型、1000—3000 ind./L為中營養(yǎng)型、＞3000 ind./L為富營養(yǎng)型; 生物量＜1.0 mg/L為貧營養(yǎng)型、1—3 mg/L為中營養(yǎng)型、＞3 mg/L為富營養(yǎng)型[10]。采用Shannon多樣性指數(shù)(H′)、Margalef多樣性指數(shù)(D)來評價(jià)養(yǎng)殖池塘水體的污染狀況, 其計(jì)算公式: (1) H′=–Σ(Pi)(lnPi), 公式中Pi為物種i個體數(shù)所占的比例[11]。(2) D=(S–1)/lnN, 公式中N為樣品中所有物種的總個體數(shù), S為樣品中種類總數(shù)[12]。兩者評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均為: 0—1為多污型、1—2為α-中污、2—3為β-中污、3—4為寡污型、＞4為清潔[2]。

2 結(jié)果

2.1 水體理化性質(zhì)

2.2 種類組成

30個池塘共采集浮游動物55種, 其中輪蟲種類數(shù)最多, 為29種; 其次是原生動物, 為17種; 枝角類和橈足類種類數(shù)最少, 僅分別為4和5種(表 2)。

表 1 珠三角6種養(yǎng)殖模式水體理化性質(zhì)(表中數(shù)值為平均值和標(biāo)準(zhǔn)差)Tab. 1 Physico-chemical parameters of six model aquaculture ponds in the Pearl River Delta (presented as mean and standard deviation)

表 2 珠三角6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物種類組成Tab. 2 Species composition of zooplankton in six model aquaculture ponds in the Pearl River Delta

續(xù)表 2

6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物種類數(shù)差異較大。大口黑鱸S池塘種類數(shù)最多, 為34種; 草魚池塘種類數(shù)最少, 為18種; 其余4種模式種類數(shù)從多到少依次為大口黑鱸S+B、雜交鱧Y、羅非魚和雜交鱧C池塘, 分別為32、30、28和24種(表 2)。從分類群上來看, 6種模式池塘均是以輪蟲為主, 其次是原生動物, 枝角類和橈足類種類數(shù)均較少(圖 2)。

2.3 優(yōu)勢種

以優(yōu)勢度Y≥0.02作為優(yōu)勢種, 珠三角池塘共記錄到優(yōu)勢種8種, 其中原生動物4種, 分別為纖毛蟲一種(Ciliophora sp.)、毛板殼蟲(Coleps hirtus)、鐘蟲一種(Vorticella sp.)和小單環(huán)櫛毛蟲(Didinium balbianii); 輪蟲4種, 分別為長三肢輪蟲(Filinia longiseta)、廣布多肢輪蟲(Polyarthra vulgaris)、暗小異尾輪蟲(Trichocerca pusilla)和角突臂尾輪蟲(Brachionus angularia)(表 3)。枝角類和橈足類優(yōu)勢度均較小。優(yōu)勢度和出現(xiàn)頻率最大的物種均為纖毛蟲一種。

圖 2 珠三角6種模式池塘不同類群浮游動物種類數(shù)

6種養(yǎng)殖模式池塘優(yōu)勢種也僅包括原生動物和輪蟲。其中, 草魚池塘7種、羅非魚池塘5種、大口黑鱸S池塘6種、大口黑鱸S+B池塘8種、雜交鱧Y池塘6種、雜交鱧C池塘8種(表 3)。除雜交鱧Y池塘優(yōu)勢度最大的種為鐘蟲一種外, 其余池塘均為纖毛蟲一種(表 3)。

2.4 密度和生物量

珠三角池塘浮游動物平均密度為21354 ind./L,其中原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類平均密度分別為15310、5834、41和169 ind./L, 分別占總密度的71.7%、27.3%、0.2%和0.8%。珠三角池塘浮游動物平均生物量為9.36 mg/L, 其中原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類平均生物量分別為0.76、7.00、0.82和0.77 mg/L, 分別占總密度的8.2%、74.8%、8.8%和8.2%。

6種模式中草魚池塘浮游動物密度最高, 為28212 ind./L; 羅非魚池塘密度最低, 為6973 ind./L;其余4種模式密度在15039—26425 ind./L (圖 3)。雜交鱧C池塘浮游動物生物量最高, 為16.27 mg/L,草魚池塘生物量最低, 為5.35mg/L; 其余四種模式生物量在6.58—10.65 mg/L (圖 3)。方差分析結(jié)果表明, 6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物密度和生物量均不存在顯著差異。

從不同分類群上看, 6種模式池塘中原生動物密度所占比例最高, 其次是輪蟲, 枝角類和橈足類所占比例均很小; 6種模式池塘中輪蟲生物量所占比例最高, 其他3個類群生物量在不同模式中所占比例差異較大(圖 3)。

2.5 影響因素

圖 4顯示了優(yōu)勢度Y≥0.005的15個物種與環(huán)境因子的關(guān)系。RDA排序軸前兩軸的特征值分別為0.236和0.084, 分別解釋了53.5%和19.0%的物種-環(huán)境關(guān)系變量。Monte Carlo檢驗(yàn)分析表明排序軸的特征值具有顯著性(P＜0.05)。在9個環(huán)境因子中, 影響珠三角浮游動物分布的主要因素是TP和pH, 其中TP主要貢獻(xiàn)于第一軸, 而pH主要貢獻(xiàn)于第二軸。

表 3 珠三角6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物優(yōu)勢種出現(xiàn)頻率和優(yōu)勢度Tab. 3 Occurrence frequencies and dominance of dominant species in six model aquaculture ponds in the Pearl River Delta

2.6 水質(zhì)評價(jià)

如表 4所示, 按照豐度和生物量評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn), 6種模式池塘均處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。按照Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Margalef多樣性指數(shù)(D)評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn), 6種模式池塘多樣性指數(shù)均處于1—2,均處于α-中污狀態(tài)。其中, 草魚池塘的污染最為嚴(yán)重。

圖 3 珠三角6種養(yǎng)殖模式池塘浮游動物密度和生物量

3 討論

3.1 浮游動物群落結(jié)構(gòu)

圖 4 珠三角池塘浮游動物與環(huán)境因子的RDA分析

表 4 基于浮游動物的珠三角6種養(yǎng)殖模式池塘水質(zhì)生物學(xué)評價(jià)Tab. 4 Bioassessment of water quality based on zooplankton in six aquaculture ponds of in Pearl River Delta

一般認(rèn)為, 在中營養(yǎng)水平水體中浮游動物群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 多樣性較高; 而在極端貧營養(yǎng)或富營養(yǎng)水體中物種多樣性較低[13]。這主要是由于貧營養(yǎng)水體中浮游動物的食物資源較為匱乏, 而在富營養(yǎng)水體中一些對污染敏感的種類消失[14]。養(yǎng)殖池塘作為一種相對封閉的生態(tài)系統(tǒng), 由于其自凈能力十分有限, 常遭受更為嚴(yán)重的污染[6]。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002), 珠三角池塘水體TN和TP含量均遠(yuǎn)超V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 因此其種類組成也相對較為簡單。6種模式池塘種類數(shù)變化范圍僅為18—34種, 遠(yuǎn)低于長江中下游一些湖泊[15,16]。優(yōu)勢種組成方面, 毛板殼蟲(Coleps hirtus)、小單環(huán)櫛毛蟲(Didinium balbianii)、長三肢輪蟲(Filinia longiseta)、廣布多肢輪蟲(Polyarthra vulgaris)、萼花臂尾輪蟲(Brachionus calyciflorus)和角突臂尾輪蟲(B. angularia)均為富營養(yǎng)水體的常見指示物種,均具有較強(qiáng)的耐污能力[17,18]。此外, 一些對富營養(yǎng)化水體的研究結(jié)果還表明, 隨著水體富營養(yǎng)化程度的增加, 浮游動物的密度和生物量均逐漸增加, 其中小型浮游動物原生動物和輪蟲的增長尤為迅速,因此浮游動物往往還表現(xiàn)出小型化趨勢[13,19]。一般認(rèn)為這主要是由2方面造成的, 一是在較多的營養(yǎng)輸入下, 浮游植物可以為浮游動物提供更豐富的食物來源[20]; 二是魚類對浮游動物的捕食具有選擇性, 在同等能量消耗下, 會優(yōu)先選擇個體較大的種類[21]。在本研究中, 無論從優(yōu)勢種的組成, 還是從不同類群密度和生物量所占比例方面, 小型浮游動物均占絕對優(yōu)勢, 與以上結(jié)論一致。國內(nèi)對華中地區(qū)主養(yǎng)草魚池塘的研究也獲得了相似的結(jié)果[22], 然而趙超等[23]對山東微山縣烏鱧(Channa argus)養(yǎng)殖池塘浮游動物的研究結(jié)果卻剛好相反。后者認(rèn)為小型浮游動物(原生動物和輪蟲)對環(huán)境的反應(yīng)更敏感, 養(yǎng)殖池塘定期的消毒會對其產(chǎn)生更明顯的不利影響, 這也許是池塘管理措施差異影響的結(jié)果。

在6種養(yǎng)殖模式池塘中, 浮游動物的密度和生物量雖然存在一定差異, 但并沒有達(dá)到顯著水平,這可能主要是由于同一養(yǎng)殖模式內(nèi)部池塘具有較大差異造成的。雖然珠三角地區(qū)大多是標(biāo)準(zhǔn)化魚塘, 同一養(yǎng)殖模式池塘的面積、水深、長寬比、飼料類型等基本相同, 但養(yǎng)殖池塘間不同的養(yǎng)殖管理措施, 例如飼料投喂量和時(shí)間、增氧機(jī)的使用、水質(zhì)改良劑等物質(zhì)的使用等, 可能會在短時(shí)間內(nèi)改變水體的理化性質(zhì)(如pH、溶氧和營養(yǎng)鹽含量等), 從而對浮游動物的密度和生物量產(chǎn)生較大影響。這與國內(nèi)其他一些池塘的研究結(jié)果一致[22]。此外, 值得注意的是雜交鱧C池塘浮游動物平均密度和生物量均高于雜交鱧Y池塘, 這可能主要是由于雜交鱧幼魚對池塘浮游動物的捕食壓力較大造成的。有研究表明雜交鱧幼魚可捕食部分枝角類和橈足類,而20 cm以上成魚則基本不捕食浮游動物[24]。

3.2 影響因素及水質(zhì)評價(jià)

影響浮游動物群落結(jié)構(gòu)的因素較多, 常見的生物因素包括食物的質(zhì)量和濃度、競爭、捕食等, 而非生物因素包括水溫、光照、pH和營養(yǎng)鹽含量等[25]。一般認(rèn)為, 非生物因子中對浮游動物影響最大的是水溫[24]; 因?yàn)楦邷貢r(shí)浮游動物的壽命減小、內(nèi)稟增長率增大[26], 并且其生長速率也隨溫度的增加而增大[27]。然而, 本研究6種養(yǎng)殖模式池塘的調(diào)查時(shí)間均在夏季, 平均水溫的變化范圍僅為32.14—33.94℃, 因此水溫可能對浮游動物群落結(jié)構(gòu)的影響較小。RDA分析結(jié)果表明TP和pH是影響浮游動物分布的主要因素。從二維排序圖(圖 4)中可以看出,纖毛蟲一種、淡水筒殼蟲(Tintinnidium fluviatile)、長三肢輪蟲、廣布多肢輪蟲和角突臂尾輪蟲均與TN正相關(guān), 而與TP顯著正相關(guān)。這些物種除纖毛蟲一種外, 均是富營養(yǎng)水體的指示物種[17,18]; 而對纖毛蟲的一些研究也表明, 其豐度和生物量與富營養(yǎng)程度呈顯著正相關(guān)[28]。在TN和TP的相反方向上,則主要分布著長頸蟲(Dileptus sp.)、裂痕龜紋輪蟲(Anuraeopsis fissa)和暗小異尾輪蟲(Trichocerca pusilla)等寡營養(yǎng)水體的指示物種[17,18], 這表明RDA分析具有一定的合理性。pH也是影響浮游動物的重要因素, 浮游動物一些種類(如輪蟲和枝角類)對pH非常敏感, 高的pH對臂尾輪蟲屬種類的生長十分有利, 卻常導(dǎo)致一些酸性水體輪蟲種類的消失[29]。在本研究二維排序圖中, 萼花臂尾輪蟲與pH成顯著正相關(guān), 也與此一致。

目前利用浮游動物來評價(jià)水質(zhì)狀況已有較多研究, 但評價(jià)對象大多是河流[30]、湖泊[15]和水庫[10]等大型水體。本研究首次采用浮游動物對珠三角池塘的水質(zhì)進(jìn)行了評價(jià)。根據(jù)浮游動物的豐度和生物量評價(jià)等級, 6種養(yǎng)殖模式池塘均處于富營養(yǎng)化狀態(tài); 根據(jù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Margalef多樣性指數(shù)評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn), 6種養(yǎng)殖模式池塘均處于α-中污染狀態(tài)。根據(jù)沈韞芬等[17]的標(biāo)準(zhǔn), 生物多樣性指數(shù)值越低則水質(zhì)越差。6種養(yǎng)殖模式中草魚池塘的水質(zhì)最差、污染也最為嚴(yán)重, 而草魚池塘浮游動物的密度最高也間接證明了這一點(diǎn)。此外, 本研究結(jié)果也表明, 如果養(yǎng)殖池塘的污染進(jìn)一步加劇, 勢必會影響珠三角漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鑒于本研究的結(jié)果, 針對珠三角地區(qū)養(yǎng)殖現(xiàn)狀, 需要加強(qiáng)池塘水質(zhì)和水生生物的監(jiān)測, 同時(shí)改變養(yǎng)殖觀念, 加強(qiáng)密養(yǎng)池塘生態(tài)環(huán)境修復(fù), 發(fā)展生態(tài)漁業(yè)、無公害現(xiàn)代新型漁業(yè), 保障珠三角地區(qū)水產(chǎn)品質(zhì)量安全。

致謝：

中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所李家磊、付兵等在野外采樣和水化學(xué)測定中給予幫助,特此感謝!

[1]Yang Y F, Huang X F. Advances in ecological studies on zooplankton [J]. Journal of Lake Sciences, 2000, 12(1): 81—89 [楊宇峰, 黃祥飛. 浮游動物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展. 湖泊科學(xué), 2000, 12(1): 81—89]

[2]Lin Q, You W H, Xu F J, et al. Zooplankton community structure and its relationship with environmental factors in Dishui Lake [J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(23): 6918—6929 [林青, 由文輝, 徐鳳潔, 等. 滴水湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 34(23): 6918—6929]

[3]Tavernini S, Mura G, Rossetti G. Factors influencing the seasonal phenology and composition of zooplankton communities in mountain temporary pools [J]. International Review of Hydrobiology, 2005, 90(4): 358—375

[4]Echaniz S A, Vignatti A M, De Paggi S J, et al. Zooplankton Seasonal Abundance of South American Saline Shallow Lakes [J]. International Review of Hydrobiology, 2006, 91(1): 86—100

[5]Liu Q F, Lai Z N, Wang C, et al. Studies on dynamics of Chl.a and water environment of intensive fishponds in Pearl River Delta [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2015, 31(2): 138—145 [劉乾甫, 賴子尼, 王超, 等.珠三角地區(qū)密養(yǎng)淡水魚塘水體葉綠素a及水環(huán)境動態(tài)研究. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2015, 31(2): 138—145]

[6]Liu Q F, Lai Z N, Yang W L, et al. Assessment of water quality of intensive ponds in the Pearl River Delta region [J]. South China Fisheries Science, 2014, 10(6): 36—43 [劉乾甫, 賴子尼, 楊婉玲, 等. 珠三角地區(qū)密養(yǎng)淡水魚塘水質(zhì)狀況分析與評價(jià). 南方水產(chǎn)科學(xué), 2014, 10(6): 36—43]

[7]State Administration of Environmental Protection ed. Analysis in Water and Wastewater [M]. Beijing: China Environmental Science Press. 2002, 236—257 [國家環(huán)境保護(hù)總局, 水和廢水監(jiān)測分析方法編委會. 水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版). 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社. 2002, 236—257]

[8]Deng D G, Yang W, Meng X L, et al. Seasonal variations of Crustacean zooplankton community structure in the middle reaches of the Huaihe River [J]. Acta Hydrobiologia Sinica, 2013, 37(5): 869—875 [鄧道貴, 楊威, 孟小麗, 等. 淮河中游浮游甲殼動物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)動態(tài).水生生物學(xué)報(bào), 2013, 37(5): 869—875]

[9]ter Braak C J F, Verdonschot P F M. Canonical correspondence analysis and related multivariate methods in aquatic ecology [J]. Aquatic Sciences, 1995, 57(3): 255—289

[10]Ju Y F, Yu H X, Yu T, et al. The zooplankton community structure and water quality of Xiquanyan reservoir [J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(16): 5126—5132 [鞠永富, 于洪賢, 于婷, 等. 西泉眼水庫夏季浮游動物群落結(jié)構(gòu)特征及水質(zhì)評價(jià). 生態(tài)學(xué)報(bào), 2016, 36(16): 5126—5132]

[11]Shannon C E, Wiener W J. The Mathematical Theory of Communication [M]. Urbana: University of Illinois Press. 1949, 296

[12]Margalef D R. Information theory in ecology [J]. Generation Systems, 1957, 3: 36—71

[13]Qian F P, Xi Y L, Wen X L, et al. Eutrophication impact on community structure and species diversity of rotifers in five lakes of Anhui [J]. Biodiversity Science, 2007, 15(4): 344—355 [錢方平, 席貽龍, 溫新利, 等. 湖泊富營養(yǎng)化對輪蟲群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性的影響. 生物多樣性, 2007, 15(4): 344—355]

[14]Dussart B H, Fernando C H, Matsumura-Tundisi T, et al. A review of systematics, distribution and ecology of tropical freshwater zooplankton [A]. In: Dumont H J, Tundisi J G (Eds.), Tropical Zooplankton [C]. Netherlands: Springer. 1984, 77—91

[15]Wang F J, Hu Z Q, Tang J, et al. Evaluation of water quality and the type of nourishment in the Eastern Zone of Lake Chaohu by means of zooplankton [J]. Ecologic Science, 2006, 25(6): 550—553 [王鳳娟, 胡子全, 湯潔,等. 用浮游動物評價(jià)巢湖東湖區(qū)的水質(zhì)和營養(yǎng)類型. 生態(tài)科學(xué), 2006, 25(6): 550—553]

[16]Wu L, Feng W S, Zhang T L, et al. Characteristics of zooplankton community and its relation to environmental factors in lake Wuhu in spring and autumn [J]. Journal of Hydroecology, 2011, 32(2): 31—37 [吳利, 馮偉松, 張?zhí)昧? 等. 春, 秋季武湖浮游動物群落特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系. 水生態(tài)學(xué)雜志, 2011, 32(2): 31—37]

[17]Shen Y F, Gu M R, Gong X J, et al. The New Detection Technique on Minibiology [M]. Beijing: China Architecture Industry Press. 1900, 152—175 [沈韞芬, 顧曼如, 龔循矩, 等. 微型生物監(jiān)測新技術(shù). 北京: 中國建筑工業(yè)出版社. 1990, 152—175]

[18]Sláde?ek V. Rotifers as indicators of water quality [J]. Hydrobiologia, 1983, 100(1): 169—201

[19]Yang Y F, Huang X F. Structure of zooplankton community in Donghu Lake of Wuhan [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 1994, 5(3): 319—324 [楊宇峰, 黃祥飛.武漢東湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)的研究. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 1994, 5(3): 319—324]

[20]Jeppesen E, Peder Jensen J, S?ndergaard M, et al. Trophic structure, species richness and biodiversity in Danish lakes: changes along a phosphorus gradient [J]. Freshwater Biology, 2000, 45(2): 201—218

[21]Hall D J, Threlkeld S T, Burns C W, et al. The size-efficiency hypothesis and the size structure of zooplankton communities [J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1976, 7: 177—208

[22]Zhang N, Xie C X, Zhao F, et al. Community structure characteristics of zooplankton in the Ctenopharyngodon idellus aquaculture ponds and correlations between zooplankton and environmental factors [J]. Freshwater Fisheries, 2014, 44(2): 89—93 [張念, 謝從新, 趙峰, 等. 主養(yǎng)草魚池塘浮游動物群落結(jié)構(gòu)特征及與池塘環(huán)境關(guān)系的研究. 淡水漁業(yè), 2014, 44(2): 89—93]

[23]Zhao C, Zhang H H, Chen L, et al. Effects of snakehead culture on zooplankton community structure [J]. Chinese Journal of Zoology, 2014, 49(1): 63—70 [趙超, 張洪海,陳磊, 等. 烏鱧養(yǎng)殖對浮游動物群落結(jié)構(gòu)的影響. 動物學(xué)雜志, 2014, 49(1): 63—70]

[24]Gao Y, Lai Z N, Wang G J, et al. Biomass characteristics of zooplankton of different aquaculture ponds in Pearl River Delta [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2015, 31(5): 63—69 [高原, 賴子尼, 王廣軍, 等. 珠三角地區(qū)不同養(yǎng)殖池塘浮游動物生物量特征. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2015, 31(5): 63—69]

[25]Wang S B. Zooplankton structure in shallow lakes along the middle and lower reaches of the Yangtze River [D]. Thesis for Doctor of Science, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan. 2008 [王松波. 長江中下游淺水湖泊的浮游動物群落結(jié)構(gòu)研究. 博士學(xué)位論文, 中國科學(xué)院水生生物研究所, 武漢. 2008]

[26]Huang X F. Studies on the biology of three freshwater cladoceran species [J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 1985, 16(3): 188—198 [黃祥飛. 三種淡水枝角類生物學(xué)的研究. 海洋與湖沼, 1985, 16(3): 188—198]

[27]Benider A, Tifnouti A, Pourriot R. Growth of Moina macrocopa (Straus 1820) (Crustacea, Cladocera): influence of trophic conditions, population density and temperature [J]. Hydrobiologia, 2002, 468(1-3): 1—11

[28]Cai H J. The response of ciliated protozoans to eutrophication in Meiliang Bay of Taihu Lake [J]. Journal of Lake Sciences, 1998, 10(3): 43—48 [蔡后建. 原生動物纖毛蟲對太湖梅梁灣水質(zhì)富營養(yǎng)化的響應(yīng). 湖泊科學(xué), 1998, 10(3): 43—48]

[29]Huang X F, Hu C Y, Wu Z T. Rotifers in Lake Donghu, Wuhan [J]. Acta Hydrobiologia Sinica, 1985, 9(2): 129—143 [黃祥飛, 胡春英, 伍焯田. 武漢東湖的輪蟲.水生生物學(xué)報(bào), 1985, 9(2): 129—143]

[30]Zhou S C, Huang X F, Tao T, et al. Primary studies on plankton Rotifers and water quality assessment in Xiangxi Bay of the Three Gorges Reservoir [J]. Acta Hydrobiologia Sinica, 2006, 30(1): 52—57 [周淑嬋, 黃祥飛,唐濤, 等. 香溪河庫灣輪蟲現(xiàn)狀及水質(zhì)評價(jià)初探. 水生生物學(xué)報(bào), 2006, 30(1): 52—57]

COMMUNITY CHARACTERISTICS OF ZOOPLANKTON AND ASSESSMENT OF WATER QUALITY IN AQUACULTURE PONDS OF THE PEARL RIVER DELTA

LI Zhi-Fei1, XIE Jun1, ZHANG Xiao-Ke1,2, WANG Guang-Jun1, LIAN Yu-Xi2, YU De-Guang1, WANG Cui-Cui1, YU Er-Meng1and ZHANG Kai1
(1. Key Lab. of Tropical and Subtropical Fishery Resource Application and Cultivation, Ministry of Agriculture, Pearl River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510380, China; 2. Research Center of Aquatic Organism Conservation and Water Ecosystem Restoration in Anhui Province, Anqing Normal University, Anqing 246133, China)

To understand the community characteristics of zooplankton and further assess the water quality in aquaculture ponds, a field survey of zooplankton and environmental parameters was conducted in 30 ponds with six aquaculture models from July to August 2016. The results showed that: (1) a total of 55 species were identified, which included 17 Protozoa, 29 Rotifera, 4 Cladocera, and 5 Copepoda. Among the six model ponds, the most species were found in largemouth bass ponds fed by feedstuff (34 species), while the fewest species were present in grass carp ponds (18 species); (2) eight dominant species were recorded in 30 ponds, including 4 Protozoa and 4 Rotifera. The dominant species in the six model ponds was also composed of Protozoa and Rotifera, and there were between 5 and 8 species; (3) the average density and biomass of zooplankton in 30 ponds were 21354 ind./L and 9.36 mg/L, respectively. However, variance analyses showed that the density and biomass of zooplankton among the six model ponds were not significantly different; and (4) RDA analysis indicated that total phosphorus (TP) and pH were the main factors influencing the distribution of zooplankton in the Pearl River Delta. Water quality results showed that all of the six model ponds were in the state of eutrophication, using richness and biomass of zooplankton, and α-mesosaprobic, using the Shannon-Wiener index and the Margalef index. This study is the first assessment of aquaculture ponds using zooplankton in Pearl River Delta, and the results provide guidance for the ecological restoration and management of aquaculture ponds.

Pearl River Delta; Ponds; Zooplankton; Community structure; Assessment of water quality

Q145.2

A

1000-3207(2017)05-1071-09

10.7541/2017.134

2016-11-01;

2017-02-15

十二五國家科技計(jì)劃農(nóng)村領(lǐng)域項(xiàng)目(2012BAD25B04); 公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203083); 農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助 [Supported by the National Great Project of Scientific and Technical Supporting Program (2012BAD25B04); Special Fund for Agro Scientific Research in the Public Interest (201203083); Open Topic of Key Laboratory of Tropical and Subtropical Fishery Resource Application and Cultivation, Ministry of Agriculture]

李志斐(1983—), 男, 河南內(nèi)黃人; 助理研究員; 主要從事池塘環(huán)境修復(fù)技術(shù)研究。E-mail: lzf@prfri.ac.cn

余德光, E-mail: gzyudeguang@163.com