徐嘉波，劉永士，施永海，袁新程，王建軍，劉建忠

(上海市水產研究所 上海市水產技術推廣站，上海 200433)

暗紋東方鲀(Takifuguobscurus)俗稱河豚，其隸屬于鲀形目(Tetraodontiformes)鲀科(Tetraodontidae)東方鲀屬(Takifugu)，被譽為“長江三鮮”之首。河豚一直被視為餐桌上的珍品，其肉味腴美、鮮嫩可口，富含蛋白質，營養(yǎng)豐富，中國自古就有食河豚的傳統(tǒng)習慣，尤其江浙一帶[1]。近年來，隨著暗紋東方鲀養(yǎng)殖面積的日益擴大，市場對其魚種的需求量也不斷增加，養(yǎng)殖商品魚(成魚、一齡魚種)總產量逐年提高。目前，對暗紋東方鲀商品成魚多種養(yǎng)殖模式的養(yǎng)殖能效與水質變化研究已取得了一定進展[2]，而當年魚種養(yǎng)殖模式仍主要以單養(yǎng)為主，隨著水產綠色健康養(yǎng)殖五大行動的推進，養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)(aquaculture wastewater treatment system，AWTS)及模式的建立與應用已具有一定基礎和規(guī)模[3-5]。因此，單養(yǎng)模式基礎上疊加養(yǎng)殖尾水處理模式已成為行之有效的暗紋東方鲀健康養(yǎng)殖新模式，可獲得更好的社會、經濟和生態(tài)效益。

現行的養(yǎng)殖效益一般以養(yǎng)殖成活率、單位面積產量、總產量、產值、成本和水質指標等一個或多個單一因子實施評價分析，關鍵信息易重疊，也會因眾多變量與數據，增加評價分析的復雜性。而主成分分析法(PCA)通過降維方式對高維變量可進行綜合和簡化[6]，被廣泛應用于農業(yè)與環(huán)境評價領域[7-9]。但目前以某一主要養(yǎng)殖品種為例，采用主成分分析法評價分析水產養(yǎng)殖效益的研究鮮見報道。本研究中，選取2018—2020年上海市水產研究所奉賢科研基地星火分部配套使用養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)的暗紋東方鲀當年魚種17口養(yǎng)殖池塘(合計5.33 hm2)作為研究對象，采用主成分分析法對生產性規(guī)模的養(yǎng)殖效益，以及養(yǎng)殖周期內養(yǎng)殖尾水與養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水數據進行綜合評價分析，不僅可佐證以往用單一技術參數評價養(yǎng)殖效益的準確性，同時還從綜合評價的角度，揭示了影響?zhàn)B殖效益的各技術要素和參數重要程度及相關性，以期為優(yōu)化養(yǎng)殖技術參數、完善配套養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)功能、提高養(yǎng)殖綜合效益提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗魚種 試驗魚種由上海市水產研究所奉賢科研基地每年通過人工繁殖獲得，烏仔魚苗在每年5月下旬—6月上旬轉入池塘培育，至7月上旬經篩選后，將已轉食人工配合飼料的夏花魚種轉入17口池塘開展當年魚種養(yǎng)殖。

1.1.2 試驗池塘 養(yǎng)殖池塘以“2020-01#”的方式編號，如2020-01#表示2020年01號池塘。池塘均為泥沙底質，水深為1.5 m，養(yǎng)殖面積為0.27～0.43 hm2，面積為0.43 hm2的養(yǎng)殖池塘配備2臺1.5 kW葉輪式增氧機，其余池塘均配備1臺增氧機。池塘進水口設置孔徑為245 μm的過濾篩絹網，排水口設網目為2 mm×3 mm 的聚乙烯排水圍網和孔徑為350 μm的篩絹閘網。

1.2 方法

1.2.1 養(yǎng)殖尾水處理 當年魚種養(yǎng)殖池塘分布在東西兩個區(qū)的集中連片池塘中，兩區(qū)的養(yǎng)殖尾水分別經配套養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)處理后方能排放至自然水域。其中，東區(qū)養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)由池塘總排水溝、表面流濕地和1個養(yǎng)殖池塘改造的凈化池塘組成；西區(qū)養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)由表面流濕地、2個養(yǎng)殖池塘改造的凈化池塘組成(圖1)。

圖1 養(yǎng)殖小區(qū)及養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)工藝流程Fig.1 Construction of aquafarm and the technological process of aquaculture wastewater treatment system(AWTS)

東、西區(qū)養(yǎng)殖池塘與配套養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)的面積比分別為9.4∶1和9.8∶1。東區(qū)總排水溝主要種植菱角(Trapabispinosa)，濕地主要種植香蒲(Typhaorientalis)，一級凈化池塘主要放養(yǎng)梭魚(Lizahaematocheila)；西區(qū)濕地主要種植蘆葦(Phragmitescommunis)、香蒲和菱角，一級凈化池塘主要放養(yǎng)梭魚，二級凈化池塘主要種植鳳眼蓮(Eichhorniacrassipes)和蕹菜(Ipomoeaaquatica)。養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)詳細構建參數見徐嘉波等[10]的記載。

1.2.2 養(yǎng)殖管理 夏花魚種放入放養(yǎng)池塘后的第2天，開始投喂蛋白質含量為45%的鰻魚粉狀飼料和水做成的面團，每天2次(8：00、14：00)，面團置于飼料臺上，每口池塘按需在其中1條長塘埂上設置15～20個飼料臺，投喂量以投喂后1 h攝食完為準。

魚種放養(yǎng)后，每天傍晚或夜間開啟增氧機，7—9月、10—11月、12月的每天平均開機時長分別為12、9、6 h。每口池塘總體換水原則為每半月換水1次，每次換水量為1/4池塘水體。每次池塘換水均采用1個潛水泵(60 m3/h)抽取池塘養(yǎng)殖尾水泵入養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)，經凈化處理后排放至自然水域。養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)運行水力負荷為0.021～0.023 m/h。

1.2.3 分析方法 參考蔣濤等[11]對水產養(yǎng)殖綜合效益評價指標的分類，選取養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度、初始規(guī)格、收獲規(guī)格、成活率、飼料轉化率、產值和產值/投入8項涉及水產養(yǎng)殖經濟和生態(tài)及社會效益的指標，作為養(yǎng)殖效益主成分分析指標，選取《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)中總固體懸浮物(TSS)、有機物(CODMn)、總氮(TN)和總磷(TP)4項主要規(guī)范性要求指標，作為養(yǎng)殖尾水綜合水質主成分分析指標。

1.2.4 指標的測定與計算 養(yǎng)殖主要技術指標：養(yǎng)殖面積、養(yǎng)殖起止時間、養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度、初始規(guī)格、收獲規(guī)格、增重率、成活率、飼料用量和飼料轉化率。養(yǎng)殖投入指標：人工費、水電費、苗種費、飼料費和塘租費。養(yǎng)殖產出指標：起捕數量、單位產量、產值和產值/投入比。人工費計算依據為單人每月管理2.67 hm2，在養(yǎng)殖周期內分攤至每口池塘；水電費按每口池塘實際使用增氧機與水泵進排水用電計算；苗種費、飼料費和塘租費，均按3年平均市場指導價計算。

每次池塘換水階段的后期，檢測養(yǎng)殖池塘與養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放口水質。

水質指標及檢測方法：分別采用濾紙重量法和堿性高錳酸鉀法檢測TSS和CODMn含量，分別采用HJ 636—2012堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法和GB 11893—1989鉬酸銨比色法檢測TN和TP含量。

1.2.5 綜合水質標識指數評價 依據《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)(以下簡稱“行標”)，參考徐嘉波等[10]的方法，計算綜合水質標識指數(IWQ)和空間變化定性評價值(IΔX1.X2)。其中，IWQ=X1.X2X3X4(X5)，由整數與4位小數組成，行標所對應的X2為兩位小數，(X5)為檢測水質中主要污染物，如2.591 1(TSS)，整數部分表示綜合水質評價級別為行標二級，第一、二位小數59表示在行標二級限值變化區(qū)間內所處位置，第三位小數1表示有一項單因子參評指標未達行標二級，第四位小數1表示綜合水質級別劣于行標排放要求一個級別，該區(qū)域排放要求為行標一級，TSS為檢測水質中主要污染物。當IΔX1.X2≤10%時，表示水質未發(fā)生改善(惡化)；當10%20%時，表示水質發(fā)生顯著改善(惡化)。

1.3 數據處理

采用SPSS 19.0軟件分別對養(yǎng)殖效益及養(yǎng)殖尾水與養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水水質數據進行主成分分析，首先將原始數據進行標準化，得出各指標的相關系數，然后對標準化后的數據進行主成分分析，根據特征根大于1確定主成分個數，根據載荷矩陣分析計算特征向量系數，建立主成分綜合得分表達式，計算主成分綜合得分。采用SPSS 19.0軟件對養(yǎng)殖池塘在養(yǎng)殖周期內的水質指標進行描述性統(tǒng)計，并對各養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖尾水與養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水水質指標主成分綜合得分的差值近似服從正態(tài)分布的數據，采用配對樣本t檢驗，對不同養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖尾水水質指標主成分綜合得分采用Kruskal-Wallis檢驗，顯著性水平設為0.05。

2 結果與分析

2.1 當年魚種養(yǎng)殖效果

當已轉食的夏花魚種達到一定比例時進行集中篩選和放養(yǎng)，通常自每年7月起進入當年魚種養(yǎng)殖階段。從表1可見：2020-01#、2019-01#等池塘，放養(yǎng)的是夏花魚種培育池塘首批次篩選出的魚種；7月中、下旬放養(yǎng)初始規(guī)格約8 g/ind.的魚種，一般為夏花魚種培育池塘第二批篩選魚種；而2018-03#、2018-04#則是當年魚種分塘后養(yǎng)殖的池塘，一般在7月底—8月放養(yǎng)，初始規(guī)格約為30 g/ind.；各養(yǎng)殖池塘平均放養(yǎng)密度為42 073 ind./hm2，通常初始規(guī)格小的養(yǎng)殖池塘，放養(yǎng)密度相對較高；歷經平均125 d的養(yǎng)殖周期后，當年魚種陸續(xù)完成出池銷售或進棚越冬，平均收獲規(guī)格為109.9 g/ind.，平均增重率為1 194%。由于放養(yǎng)時為群體打樣計數，收獲時為個體計數，成活率總體存在約5%的誤差，對實際統(tǒng)計超過100%的成活率，按照100%計。除個別池塘外，當年魚種養(yǎng)殖成活率達90%以上；飼料轉化率平均為72.86%，其中，2018-03#、2018-04#和2019-05#放養(yǎng)大規(guī)格魚種的池塘飼料轉化率明顯高于其他池塘，分別為87.93%、89.90%和83.38%。

表1 2018—2020年暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖主要技術參數Tab.1 Main aquaculture technical parameters in the yearling Takifugu obscurus culture from 2018 to 2020

從表2可見，17口養(yǎng)殖池塘的養(yǎng)殖主要投入平均為115 547 元/hm2，最高為164 076 元/hm2，最低為49 769 元/hm2，投入差距主要與放養(yǎng)密度相關，放養(yǎng)密度增加造成苗種費與飼料費增加。

表2 2018—2020年暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖主要投入Tab.2 Main aquaculture input of the yearling Takifugu obscurus culture from 2018 to 2020 元/hm2

從表3可見，17口養(yǎng)殖池塘的養(yǎng)殖產值平均為253 972 元/hm2，明顯高于2019年全國淡水養(yǎng)殖平均產值(120 919 元/hm2，見2020年中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒)，產值/投入值平均為2.13，最高可達2.69，表明當年魚種養(yǎng)殖經濟效益顯著。

表3 2018—2020年暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖產出Tab.3 Aquaculture output of the yearling Takifugu obscurus culture from 2018 to 2020

2.2 養(yǎng)殖效益主成分分析

從表4可見，前3個主成分特征值大于1，方差貢獻率分別為45.65%、29.64%、12.79%，累計方差貢獻率為88.08%，即3個主成分代表了17口池塘養(yǎng)殖效益88.08%的信息量。提取的主成分載荷矩陣如表5所示。

表4 養(yǎng)殖效益主成分分析參數Tab.4 Principal component analysis parameters of aquaculture benefits

表5 養(yǎng)殖效益主成分因子載荷矩陣Tab.5 Principal component factor matrix of aquaculture benefits

主成分特征向量系數計算公式為

(1)

計算得出每個主成分特征向量系數后，構建得到3個主成分得分的函數表達式為

F1=0.250Z1+0.062Z2+0.189Z3+0.439Z4+

0.382Z5+0.280Z6+0.463Z7+0.517Z8,

(2)

F2=0.528Z1+0.454Z2-0.537Z3-0.045Z4-

0.131Z5-0.379Z6+0.253Z7+0.001Z8,

(3)

F3=-0.180Z1+0.593Z2-0.062Z3-0.503Z4+

0.274Z5+0.532Z6+0.030Z7-0.050Z8。

(4)

其中：F1為第一主成分得分值；F2為第二主成分得分值；F3為第三主成分得分值；Z為指標標準化值，Z1為養(yǎng)殖周期；Z2為養(yǎng)殖密度；Z3為初始規(guī)格；Z4為收獲規(guī)格；Z5為成活率；Z6為飼料轉化率；Z7為產值；Z8為產值/投入。

以各主成分的方差貢獻率為權重，建立綜合得分評價表達式為

F=0.457F1+0.296F2+0.128F3，

(5)

即

F=0.247Z1+0.239Z2-0.081Z3+0.123Z4+

0.171Z5+0.084Z6+0.290Z7+0.230Z8。

(6)

其中，F為主成分綜合得分值。通過F1、F2、F3、F表達式計算各主成分得分及綜合得分見表6。

表6 各主成分得分及綜合得分Tab.6 Principal component score and comprehensive score

各成分特征向量系數絕對值越大，代表該養(yǎng)殖效益指標與該主成分的相關性越強[12]，通常認為特征向量系數絕對值大于0.3，表明該指標與主成分緊密度較高[13]。

2.3 養(yǎng)殖效益綜合性分析與評價

養(yǎng)殖效益指標與經濟、生態(tài)、社會效益均有相關性，但各自有側重點。如養(yǎng)殖周期延長，從業(yè)者收入增加，社會效益增加；養(yǎng)殖密度增加，池塘載荷增大，代謝污染物排放增加，生態(tài)效益下降；初始規(guī)格越小，成本降低，經濟效益則上升；收獲規(guī)格下降，經濟效益下降；飼料轉化率越小，污染物排放增加，生態(tài)效益下降。從式(2)可見，第一主成分主要代表收獲規(guī)格、成活率、產值和產值/投入，并與以上指標呈正相關，反映養(yǎng)殖效益中決定養(yǎng)殖經濟效益的相關指標信息，該主成分貢獻率最大，表明養(yǎng)殖效益評價中經濟效益最大化為第一要素。從式(3)可見，第二主成分主要代表養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度、初始規(guī)格和飼料轉化率，與養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度呈正相關，與初始規(guī)格和飼料轉化率呈負相關，反映影響?zhàn)B殖效益的養(yǎng)殖初始關鍵技術參數信息對社會效益有正面影響，但對生態(tài)效益有負面影響，且為在經濟效益方面具有可優(yōu)化性的主成分。從式(4)可見，第三主成分主要代表養(yǎng)殖密度、收獲規(guī)格和飼料轉化率，與養(yǎng)殖密度、飼料轉化率呈正相關，與收獲規(guī)格呈負相關，反映影響?zhàn)B殖效果的技術參數信息對經濟效益有負面影響，且為在生態(tài)效益方面具有可優(yōu)化性的主成分。

由綜合得分評價表達式(6)的系數可知，影響?zhàn)B殖效益的指標排序為產值>養(yǎng)殖周期>養(yǎng)殖密度>產值/投入>成活率>收獲規(guī)格>飼料轉化率>初始規(guī)格。其中，養(yǎng)殖結果類指標的重要性為產值>產值/投入，技術參數指標重要性為養(yǎng)殖周期>養(yǎng)殖密度>成活率>收獲規(guī)格>飼料轉化率>初始規(guī)格，即養(yǎng)殖初始技術參數(養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度和初始規(guī)格)控制的重要性大于養(yǎng)殖進程技術管理(成活率、收獲規(guī)格和飼料轉化率)。綜合式(6)、表6分析結果可知，當年魚種養(yǎng)殖效益各因素重要程度依次為經濟效益、生態(tài)效益。

2.4 當年魚種養(yǎng)殖綜合水質狀況

根據養(yǎng)殖效益綜合得分排名(表6)，定義優(yōu)秀、良好和普通3個組別，將綜合得分排名前3的池塘(2020-01#、2019-01#和2020-02#)納入優(yōu)秀組，排名第6、9、12的池塘(2019-02#、2020-04#和2019-04#)納入良好組，排名最末的3個池塘(2020-05#、2020-06#和2019-06#)納入普通組，評價當年魚種池塘養(yǎng)殖尾水和AWTS排放水的綜合水質狀況，9口養(yǎng)殖池塘水質指標描述性統(tǒng)計見表7。

表7 養(yǎng)殖周期內池塘養(yǎng)殖尾水與養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水中各項水質指標的描述性統(tǒng)計Tab.7 Descriptive statistics of water quality index in aquaculture wastewater and discharge water from the aquaculture wastewater treatment system(AWTS)during the culture period

對養(yǎng)殖期間各養(yǎng)殖池塘共計146批次養(yǎng)殖尾水和AWTS排放水水樣的4項水質指標進行主成分分析，提取累計方差貢獻率為74.90%的主成分2個，并建立主成分綜合得分表達式，計算獲得主成分綜合得分，綜合得分越高，水質狀況越差。圖2為優(yōu)秀組、良好組和普通組9口池塘在當年魚種養(yǎng)殖周期內養(yǎng)殖尾水和AWTS排放水水質指標主成分綜合得分的動態(tài)變化。

經Kruskal-Wallis檢驗，9口池塘養(yǎng)殖尾水水質指標主成分綜合得分有極顯著性差異(H=40.947，P<0.001)，其中，優(yōu)秀組中2020-01#池塘尾水水質分別與良好組中2019-02#、2020-04#、2019-04#，普通組中2020-05#、2019-06#池塘均有顯著性差異(調整P<0.05)；優(yōu)秀組中2019-01#、2020-02#及普通組中2020-06#池塘尾水水質均與普通組中2019-06#池塘有顯著性差異(調整P<0.05)。

經配對樣本t檢驗，普通組中2020-05#、2019-06#2口池塘的養(yǎng)殖尾水與AWTS排放水的水質指標主成分綜合得分間無顯著性差異(P>0.05)，其余7口養(yǎng)殖池塘的2種水質指標主成分綜合得分間均有顯著性差異(P<0.05)，這與使用水質標識指數法的綜合水質評價結果一致(表8)。

表8 采用水質標識指數法的綜合水質評價結果Tab.8 Result of comprehensive water quality evaluation by water quality identification index(IWQ)method

3 討論

3.1 當年魚種養(yǎng)殖效益的主成分特性

本研究中，第一主成分上得分較高的2020-01#、2019-01#、2018-03#和2018-04#池塘(表6)個性特征可分為2類，一類為2020-01#和2019-01#池塘，相對表現為長養(yǎng)殖周期、高養(yǎng)殖密度、小初始規(guī)格和低飼料轉化率；另一類為2018-03#和2018-04#池塘，相對表現為短養(yǎng)殖周期、低養(yǎng)殖密度、大初始規(guī)格和高飼料轉化率(表1)。這表明，2種養(yǎng)殖技術參數配置均可在第一主成分上獲得高得分，這與陸根海等[14]對當年魚種培育技術的總結一致，分別代表夏花魚種直接養(yǎng)成和多次分塘養(yǎng)殖2種技術方案。若對上述2種技術方案中的養(yǎng)殖技術參數進一步優(yōu)化，則有利于養(yǎng)殖綜合效益的提高。

第二主成分上得分較高的2020-01#、2019-01#、2020-02#和2020-03#池塘，共同特征表現為初始規(guī)格小、飼料系數相對偏低，相比之下，2018-03#、2018-04#和2019-05#池塘的初始規(guī)格大、飼料系數相對偏高，結合第二主成分與初始規(guī)格、飼料轉化率呈相同的負相關性，可知魚種從約5 g/ind.生長至約100 g/ind.的階段內，飼料轉化率有上升的過程，這一特殊生長階段的飼料轉化率與魚類從幼魚至成魚生長階段飼料轉化率呈下降趨勢的一般規(guī)律相違背。劉永士等[15]研究表明，東方鲀當年魚種養(yǎng)殖階段消化酶活性呈先下降后上升的變化趨勢，說明該階段飼料轉化率的變化與消化酶的變化有關，消化酶活性的提高有利于增強魚類對營養(yǎng)物質的利用能力，促進了魚類生長[16]。這也進一步表明，轉食期與轉食后期是暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖的關鍵階段，探明該生長階段的歷時長度和生長機制，有利于養(yǎng)殖過程中充分把握飼料轉化率上升的關鍵階段，提高飼料利用率并促進魚種生長。

第三主成分上得分較高的為2020-01#、2020-03#和2019-06#池塘，其中，2019-06#池塘放養(yǎng)時間晚，放養(yǎng)規(guī)格2.5 g(全長小于3 cm)，該池塘放養(yǎng)魚種絕大多數為夏花魚種培育池塘歷次篩選后的未轉食魚種，養(yǎng)殖效果表現為收獲規(guī)格、成活率和飼料用量明顯低于其他養(yǎng)殖池塘，經濟效益表現為微虧損，不僅經濟價值兌現難度大，且后期越冬養(yǎng)殖損耗也較大。因此，在實際生產中不建議使用該類型魚種。

3.2 影響當年魚種養(yǎng)殖效益的因素與對策

鑒于水產養(yǎng)殖效益主要以經濟效益為權重且影響生態(tài)效益，養(yǎng)殖尾水凈化處理后的達標排放就顯得尤為必要。通過養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)凈化水質，降低養(yǎng)殖池塘直排水主要污染物對環(huán)境的污染負荷，可有效提高生態(tài)效益。然而，傳統(tǒng)單養(yǎng)模式下經濟效益(產值、產值/投入)的提高，在給生態(tài)效益帶來負面影響的同時，還存在較高的養(yǎng)殖風險(養(yǎng)殖周期長、養(yǎng)殖密度高)。單養(yǎng)模式疊加養(yǎng)殖尾水處理模式，雖能在一定程度上彌補養(yǎng)殖生產對生態(tài)效益的負面影響，但不能解決追求較高經濟效益帶來的高養(yǎng)殖風險問題，因此，仍需考慮平衡綜合效益各因素間的關系。基于此，可對養(yǎng)殖技術進行優(yōu)化，措施包括：適當降低養(yǎng)殖密度，延長養(yǎng)殖周期，盡早篩選轉食魚種轉塘養(yǎng)殖，優(yōu)化投飼方案，提高飼料利用率等。對于提高養(yǎng)殖效益而言，重點在于深入開展應用技術基礎研究，以優(yōu)化現有養(yǎng)殖技術參數，如探索適溫條件下延長養(yǎng)殖周期，以及相應的最佳養(yǎng)殖密度和放養(yǎng)初始規(guī)格等，同時加強養(yǎng)殖進程的技術管理，提高成活率、收獲規(guī)格和飼料轉化率。在養(yǎng)殖技術參數優(yōu)化方面，由于暗紋東方鲀幼魚存在關鍵轉食期[17]，并在該階段具有明顯的生長離散現象[18]，因此，精準把握轉食期，盡早挑選符合條件的魚種轉塘養(yǎng)殖，更有利于提高養(yǎng)殖效益。

3.3 基于尾水處理系統(tǒng)的當年魚種養(yǎng)殖水質特征與動態(tài)變化

本研究中，結合池塘養(yǎng)殖尾水各項水質指標的描述性結果(表7)與基于水質標識指數法建立的9口池塘養(yǎng)殖尾水和養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水的綜合水質評價結果(表8)，分析顯示，良好組與普通組的水質狀況在養(yǎng)殖周期內差異不明顯，兩者均好于優(yōu)秀組，同時所有養(yǎng)殖池塘均存在共性問題，即主要污染物為TSS，特別是養(yǎng)殖效益優(yōu)秀組，TSS質量濃度遠超《淡水池塘養(yǎng)殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)的二級排放標準。有研究表明，魚類幼魚對懸浮物的敏感性較強，其質量濃度過高易導致細小顆粒覆蓋魚類呼吸道上皮細胞，造成魚類缺氧[19]。因此，降低池塘TSS質量濃度，不僅可改善池塘的綜合水質，還能降低對當年魚種的直接潛在危害。而實驗室條件下光合細菌與水生植物聯合作用可顯著降低暗紋東方鲀養(yǎng)殖尾水中TSS質量濃度[20]，此研究成果或可在暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖池塘中開展原位池的中試驗證。

本研究中，各養(yǎng)殖池塘在日常間隔換水情況下，優(yōu)秀組在養(yǎng)殖早、中期(7—9月)綜合得分波動范圍大于3(圖2)，表現為明顯的躍升。該階段水質狀況變差，主要因TSS、CODMn、TN、TP質量濃度不斷升高所致，如2020-01#、2020-02#池塘分別于8月26日、8月27日測得養(yǎng)殖周期內TSS、TN、TP質量濃度的最大值。養(yǎng)殖池塘的水質變化主要與氣象條件、水溫、養(yǎng)殖密度和投飼量等有關。謝永德等[21]研究表明，東方鲀類當年魚種適宜生長水溫為25～31 ℃，當養(yǎng)殖密度較大時，隨投飼量的增加，產生的代謝物也增多，極易造成池塘綜合水質狀況下降。而良好組、普通組水質指標主成分綜合得分在養(yǎng)殖早、中期同樣表現出上升趨勢，即水質狀況變差，但總體較優(yōu)秀組的水質狀況表現平穩(wěn)，這是因養(yǎng)殖密度、投飼量中的一項或兩項明顯低于優(yōu)秀組所致。至養(yǎng)殖中、后期，各養(yǎng)殖池塘水質指標主成分綜合得分主要表現為窄幅波動，波動范圍小于1，水質狀況逐漸好轉并趨于穩(wěn)定，這與養(yǎng)殖中、后期水溫晝夜溫差增加、當年魚種攝食量逐漸下降及養(yǎng)殖水體主要污染物負荷下降有關。同時，也與水源綜合水質狀況有關，養(yǎng)殖早、中期正值夏季高溫階段，外界水源水對池塘水質的改善作用較養(yǎng)殖中、后期差。綜上所述，當養(yǎng)殖密度較高(>50 000 ind./hm2)時，養(yǎng)殖早、中期應把水質調控作為重點，避免水質惡化對當年魚種攝食、生長造成負面影響；當養(yǎng)殖密度適中(30 000～40 000 ind./hm2)時，養(yǎng)殖周期內適時換水即可保持相對的水質穩(wěn)定，應注重養(yǎng)殖投喂的精細化管理，提高飼料利用率，在密度適宜條件下，提高大規(guī)格魚種的培育率，并利用產量和價格優(yōu)勢提高養(yǎng)殖產值，從而實現養(yǎng)殖效益提升。

3.4 養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)對生態(tài)效益的影響

采用水質標識指數法的綜合水質評價更為細化與量化。本研究中，各養(yǎng)殖池塘的養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)排放水綜合得分在養(yǎng)殖周期內總體上處于窄幅波動(圖2)，說明養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)凈化效果的穩(wěn)定性較好。養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)的凈化處理，對優(yōu)秀組的養(yǎng)殖尾水綜合水質主要具有未顯著改善作用(IΔX1.X2=20.27%～16.15%)，但綜合評級水質級別仍為二級；對良好組的養(yǎng)殖尾水綜合水質未發(fā)生顯著改善(IΔX1.X2=18.15%～14.45%)，而綜合水質級別提高為一級；對普通組中2020-05#、2020-06#池塘的養(yǎng)殖尾水綜合水質未發(fā)生改善(IΔX1.X2=1.63%、8.08%)。對養(yǎng)殖尾水的改善程度強弱排序為優(yōu)秀組>良好組>普通組(表8)，這與各主要污染物本底值差異有關，本底值偏低的組凈化效果不明顯[22]。經凈化處理后，排放水主要污染物仍為TSS，且在優(yōu)秀組和普通組的2020-05#、2020-06#池塘中未達二級排放標準，說明養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)對TSS的凈化能力還需通過技術參數優(yōu)化進一步提升。從養(yǎng)殖效益角度分析，本養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)以生態(tài)系統(tǒng)自凈為構建理念，具有技術門檻與運營成本低，有經濟價值產出等[3]優(yōu)勢，暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖使用本系統(tǒng)對養(yǎng)殖尾水凈化處理，運行費用主要為水泵運轉產生的電費，其占總投入的比例約為1%，對經濟效益的影響微乎其微，但對生態(tài)效益有顯著提高。

4 結論

1)暗紋東方鲀當年魚種養(yǎng)殖效益重要程度依次為經濟效益、生態(tài)效益，影響?zhàn)B殖效益的指標排序為產值>養(yǎng)殖周期>養(yǎng)殖密度>產值/投入>成活率>收獲規(guī)格>飼料轉化率>初始規(guī)格。

2)養(yǎng)殖技術參數指標重要性依次為養(yǎng)殖周期>養(yǎng)殖密度>成活率>收獲規(guī)格>飼料轉化率>初始規(guī)格，其中，控制養(yǎng)殖初始技術參數(養(yǎng)殖周期、養(yǎng)殖密度和初始規(guī)格)的重要性大于養(yǎng)殖進程中的技術管理(成活率、收獲規(guī)格和飼料轉化率)。

3)養(yǎng)殖效益優(yōu)秀組的綜合水質狀況明顯差于良好組與普通組；養(yǎng)殖周期內，早、中期(7—9月)各養(yǎng)殖池塘綜合水質狀況變差，優(yōu)秀組較為明顯，各養(yǎng)殖池塘主要污染物為TSS。

4)暗紋東方鲀單養(yǎng)模式疊加養(yǎng)殖尾水處理模式，可有效解決養(yǎng)殖池塘產生養(yǎng)殖尾水的達標排放問題。本研究中所用養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)的運行動力費約占總投入的1%，對養(yǎng)殖效益優(yōu)秀組與良好組的綜合水質狀況主要具有未顯著改善作用，可顯著提高生態(tài)效益。