唐金玉，覃寶利，葉建勇，丁辰龍，吳學(xué)軍，戴楊鑫

(1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所，江蘇 宿遷 223800；2 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京 210014；3 杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院水產(chǎn)研究所，浙江 杭州 310024)

青蝦(Macrobrachiumnipponense)又稱(chēng)日本沼蝦、河蝦，具有食性雜、生長(zhǎng)快、繁殖力高、抗病力強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)豐富和口味鮮美等優(yōu)點(diǎn)，是中國(guó)淡水養(yǎng)殖業(yè)重要的養(yǎng)殖品種，總產(chǎn)量已超過(guò)27.2萬(wàn)t[1-3]。目前，已形成多種特色鮮明的青蝦養(yǎng)殖模式，如池塘單養(yǎng)、與河蟹搭配養(yǎng)殖、與南美白對(duì)蝦搭配養(yǎng)殖、與常規(guī)經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)(鰱、鳙、草魚(yú)、鯽、鯉等)搭配養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng)殖、稻田養(yǎng)殖等[4-6]。這些養(yǎng)殖模式隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷完善，然而有關(guān)青蝦養(yǎng)殖的基礎(chǔ)研究十分薄弱，缺乏對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的了解，難以正確把握資源的合理配置；同時(shí)，養(yǎng)殖戶過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致青蝦養(yǎng)殖的環(huán)境效率低下，極大地阻礙了中國(guó)青蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[7-8]。

優(yōu)化放養(yǎng)結(jié)構(gòu)和管理措施可提高池塘養(yǎng)殖的資源利用效率并降低養(yǎng)殖污染，而分析養(yǎng)殖池塘的理化環(huán)境與浮游生物群落之間的關(guān)系可為優(yōu)化養(yǎng)殖模式提供科學(xué)依據(jù)[9-10]。有關(guān)蝦類(lèi)養(yǎng)殖池塘浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系已有較多報(bào)道[11-14]，但涉及青蝦混養(yǎng)水體浮游植物群落分析的工作尚未見(jiàn)報(bào)道。江蘇省泗陽(yáng)縣作為“青蝦之鄉(xiāng)”，不僅具有優(yōu)良的青蝦種質(zhì)資源，而且青蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，是蘇北地區(qū)重要的青蝦產(chǎn)區(qū)。研究了江蘇省泗陽(yáng)縣9處青蝦養(yǎng)殖中期水體的理化環(huán)境和浮游植物，以期為深入了解青蝦養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)和構(gòu)建生態(tài)工程化設(shè)施積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)殖池塘和養(yǎng)殖模式

所調(diào)查的9處青蝦養(yǎng)殖水體(標(biāo)記為S1～S9)分布在江蘇省泗陽(yáng)縣高渡鎮(zhèn)周崗村附近(33°30′N(xiāo)，118°38′E)。S1～S6為青蝦養(yǎng)殖池塘。其中，S1～S2放養(yǎng)種類(lèi)為青蝦、河蟹(Eriocheirsinensis)、大鱗鲃(Barbuscapito)、加州鱸(Micropterussalmoides)和鱖(Sinipercascherzeri)，S3～S4放養(yǎng)種類(lèi)為青蝦和河蟹，S5～S6放養(yǎng)種類(lèi)為青蝦和沙塘鱧(Odontobutisobscura)。S7～S9為洪澤湖青蝦圍網(wǎng)養(yǎng)殖水體中3個(gè)采樣點(diǎn)。養(yǎng)殖水體中放養(yǎng)的青蝦均為體長(zhǎng)大于5 cm的親本，至采樣時(shí)青蝦幼苗體長(zhǎng)3～4 cm。養(yǎng)殖種類(lèi)放養(yǎng)及養(yǎng)殖水體基本情況見(jiàn)表1。池塘及圍網(wǎng)養(yǎng)殖水深0.5～1.5 m，平均1.0 m。養(yǎng)殖期間未投喂青蝦配合飼料。

表1 放養(yǎng)及養(yǎng)殖水體基本情況

1.2 采樣與分析

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)

根據(jù)下列公式計(jì)算Na++K+質(zhì)量濃度[15]：

(1)

根據(jù)下列公式計(jì)算浮游植物優(yōu)勢(shì)度(Y)、Shannon-Weaver多樣性指數(shù)(H′)、Margalef豐富度指數(shù)(D)及Pielou均勻度指數(shù)(J)[20-22]：

Y=(ni/N)×fi

(2)

(3)

D=(S-1)/log2N

(4)

J=H/Hmax

(5)

式中：ni為第i種浮游植物的個(gè)體數(shù)，個(gè)；N為浮游植物的總個(gè)體數(shù)，個(gè)；fi為第i個(gè)物種出現(xiàn)的頻率；S為樣品中浮游植物種類(lèi)總數(shù)，屬/種；Pi為第i個(gè)種類(lèi)的個(gè)體數(shù)與總個(gè)體數(shù)的比值(Pi=ni/N)；Hmax=log2S。

2 結(jié)果

2.1 水溫、透明度、DO和pH

調(diào)查期間，青蝦養(yǎng)殖水體的水溫為29.9～32.9 ℃。不同混養(yǎng)種類(lèi)的水體透明度差異顯著(P<0.05)，其中，S1～S2透明度>82 cm，S3～S4透明度為55～70 cm，S7～S9透明度< 25 cm。除S3外，其他水體DO>8.44 mg/L。青蝦養(yǎng)殖水體的pH為7.91～9.26(表2)。

表2 水溫、透明度、DO和pH

注：S1～S2為青蝦+河蟹+大鱗鲃+加州鱸+鱖養(yǎng)殖池塘；S3～S4為青蝦+河蟹養(yǎng)殖池塘；S5～S6為青蝦+沙塘鱧養(yǎng)殖池塘；S7～S9為青蝦+鳙圍網(wǎng)養(yǎng)殖水體。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。同一列標(biāo)注不同上標(biāo)字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

2.2 主要離子、總堿度和總硬度

表3 青蝦養(yǎng)殖水體主要離子、總堿度和總硬度

注：- 表示未檢測(cè)到

圖1 青蝦養(yǎng)殖水體主要離子Piper圖

2.3 氮、磷和有機(jī)質(zhì)

表4 青蝦養(yǎng)殖水體氮、磷和有機(jī)質(zhì)濃度

2.4 浮游植物種類(lèi)組成與生物量

共觀察到浮游植物64屬/種，隸屬于6門(mén)27科，其中，綠藻門(mén)(Chlorophyra)種類(lèi)占浮游植物屬/種的48.4%，其次是藍(lán)藻門(mén)(Cyanophyta，18.6%)和硅藻門(mén)(Baeillariophyta，15.6%)(表5、表6)。四角藻(Tetraedronsp.)和吻狀隱藻(Cryptomonasrostrata)出現(xiàn)頻率>70%，平裂藻(Merismopediasp.)的優(yōu)勢(shì)度>0.1。浮游植物H′、D和J平均值分別為2.84、0.69和0.71。不同混養(yǎng)種類(lèi)的水體中浮游植物D(P<0.01)和J(P<0.05)差異顯著，其中，S7～S9內(nèi)D顯著高于S3～S4(P<0.05)，但J顯著低于S3～S4內(nèi)D(P<0.05)(表5)。青蝦養(yǎng)殖水體中浮游植物密度為0.06×108～3.06 ×108個(gè)/L(平均值為1.03 ×108個(gè)/L)，S7～S9內(nèi)浮游植物密度顯著高于池塘養(yǎng)殖水體(S1～S6)(P<0.05)(圖2)。

表5 池塘浮游植物多樣性

表6 青蝦養(yǎng)殖水體浮游植物種類(lèi)組成

(續(xù)表6)

圖2 青蝦養(yǎng)殖水體浮游植物密度

2.5 影響浮游植物群落的環(huán)境因子

圖3 浮游植物群落與理化環(huán)境因子的RDA分析

2.6 青蝦養(yǎng)殖水體的DCA排序

DCA排序結(jié)果(圖4)顯示，前兩個(gè)排序軸的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)69.9%，可較好反映影響?zhàn)B殖水體的理化環(huán)境和浮游植物的因素。青蝦養(yǎng)殖水體的環(huán)境因子差異較明顯，分為3個(gè)類(lèi)群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。

圖4 基于DCA的青蝦養(yǎng)殖水體排序

3 討論

3.1 青蝦養(yǎng)殖水體理化環(huán)境

3.2 青蝦養(yǎng)殖水體浮游植物種類(lèi)組成與生物量

有關(guān)青蝦養(yǎng)殖水體中浮游植物群落結(jié)構(gòu)的分析尚未見(jiàn)報(bào)道。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青蝦養(yǎng)殖水體中藍(lán)藻門(mén)和綠藻門(mén)種類(lèi)最豐富，優(yōu)勢(shì)度Y>0.005的種類(lèi)分別有6種和5種，說(shuō)明青蝦養(yǎng)殖水體中浮游植物種類(lèi)組成以藍(lán)藻和綠藻為主。改變放養(yǎng)種類(lèi)組成可在一定程度上影響?zhàn)B殖水體中浮游植物的群落結(jié)構(gòu)[31]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同混養(yǎng)種類(lèi)的青蝦養(yǎng)殖水體內(nèi)浮游植物群落組成不同，與上述結(jié)論相符。然而，相同放養(yǎng)結(jié)構(gòu)的青蝦養(yǎng)殖池塘中浮游植物種類(lèi)組成也存在較大差異(表6)，說(shuō)明在地理位置、季節(jié)、水源等一致的情況下，管理模式對(duì)浮游植物群落造成的影響要大于放養(yǎng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)果與唐金玉等[32]的結(jié)論一致。劉軍等[33]和溫周瑞等[34]發(fā)現(xiàn)，浮游植物并不是青蝦的主要食物來(lái)源，但會(huì)隨著攝食進(jìn)入青蝦的消化系統(tǒng)。因此，良好的浮游植物群落結(jié)構(gòu)有助于青蝦的健康生長(zhǎng)。泗陽(yáng)縣青蝦養(yǎng)殖水體內(nèi)浮游植物H′為2.47～3.48，表明青蝦養(yǎng)殖水體內(nèi)浮游植物群落組成較穩(wěn)定，水體處于輕度污染或清潔狀態(tài)[35]，適合青蝦的健康養(yǎng)殖。圍網(wǎng)養(yǎng)殖水體中浮游植物D高于池塘養(yǎng)殖，而J低于池塘養(yǎng)殖，說(shuō)明青蝦不同養(yǎng)殖模式對(duì)浮游植物多樣性的影響較顯著，可能與養(yǎng)殖過(guò)程中是否種植水草有關(guān)，該觀點(diǎn)有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。相似的，青蝦養(yǎng)殖池塘中浮游植物的生物量為0.06×107～5.03×107個(gè)/L，與山東泰安青蝦養(yǎng)殖池塘[6]和浙江紹興凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖池塘[11]中浮游植物密度相近，略高于洪澤湖水體中浮游植物的數(shù)量[36]，與其種植水草的健康養(yǎng)殖模式有關(guān)。

3.3 影響青蝦養(yǎng)殖水體浮游植物群落結(jié)構(gòu)的理化環(huán)境因子

3.4 優(yōu)化青蝦養(yǎng)殖模式的措施

根據(jù)理化環(huán)境因子和浮游植物數(shù)據(jù)的排序結(jié)果，青蝦養(yǎng)殖水體分為3個(gè)類(lèi)群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。考慮到本次調(diào)查時(shí)池塘S1與S4鄰近、S3與S5鄰近、S2與S6～S9鄰近，分別屬于不同養(yǎng)殖戶，說(shuō)明距離較近的青蝦養(yǎng)殖水體中其環(huán)境因子相似。初步分析，相近水體環(huán)境因子相似的原因與不同養(yǎng)殖戶所采用的管理模式有關(guān)。研究表明，管理模式對(duì)養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖環(huán)境的影響要大于放養(yǎng)結(jié)構(gòu)的影響，該結(jié)論與唐金玉等[32]的報(bào)道一致。

4 結(jié)論

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