密植滸苔對(duì)冬季露天池塘池底水溫、酸堿度和溶解氧的影響效應(yīng)

富 裕，F(xiàn)atou Diouf ，陳漢春，2，袁向陽(yáng)，任夙藝，王志錚

(1.浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山 316022;2.慈溪市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心,浙江慈溪 315300)

密植滸苔對(duì)冬季露天池塘池底水溫、酸堿度和溶解氧的影響效應(yīng)

富 裕1，F(xiàn)atou Diouf1，陳漢春1，2，袁向陽(yáng)1，任夙藝1，王志錚1

(1.浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山 316022;2.慈溪市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心,浙江慈溪 315300)

借助環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集裝置,于2014年1月5日至1月22日連續(xù)開展了冬季露天池塘培植滸苔對(duì)池底水溫、酸堿度和溶解氧的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作。結(jié)果表明:（1）密植滸苔可在不改變池底水溫峰值期時(shí)辰數(shù)的基礎(chǔ)上,提前1個(gè)時(shí)辰到達(dá)峰值,在不影響到達(dá)谷底時(shí)辰的同時(shí),使低谷期縮短了1個(gè)時(shí)辰,并由此延長(zhǎng)了水溫由峰到谷的轉(zhuǎn)換時(shí)長(zhǎng);（2）密植滸苔可保持池底pH值的基本穩(wěn)定,并在不改變池底pH值時(shí)段變化節(jié)律的基礎(chǔ)上,使日均pH值由9.3下調(diào)至8.6;（3）密植滸苔在對(duì)池底DO值的時(shí)序變化影響上與池底水溫相仿,并使日均DO值由10.61mg/L下調(diào)至6.80mg/L。

滸苔;冬季;露天池塘;水溫;酸堿度;溶解氧

受限于冬季氣候的頻變性,如何確保洄游性養(yǎng)殖對(duì)象在露天池塘安全越冬一直是困擾水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)家和廣大養(yǎng)殖從業(yè)人員的重大產(chǎn)業(yè)問題。針對(duì)寒潮、大風(fēng)的頻襲,找尋冬季可有效緩解池內(nèi)養(yǎng)殖動(dòng)物因受水溫應(yīng)激導(dǎo)致體質(zhì)急劇下降的環(huán)境友好型生物,并以此構(gòu)筑生物屏障來(lái)穩(wěn)定進(jìn)而優(yōu)化養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境,無(wú)疑對(duì)切實(shí)保障露天池塘內(nèi)洄游性養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的安全越冬具重要現(xiàn)實(shí)意義。

滸苔Enteromorpha prolifera隸屬綠藻門、綠藻綱、石藥目、石藥科、滸苔屬,系我國(guó)東部沿海常見的大型經(jīng)濟(jì)綠藻。據(jù)報(bào)道,其水溫耐受范圍為5～35℃,生長(zhǎng)適宜范圍為10～30℃[1],故冬季海水養(yǎng)殖池塘內(nèi)滸苔的生長(zhǎng)是緩慢而可控的,且濃密的滸苔也可為池中養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)動(dòng)物提供良好的御寒和安全的棲息環(huán)境。大型海藻不僅可凈化水質(zhì),而且還可通過營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)或分泌克生物質(zhì)抑制海洋微藻的生長(zhǎng)[2],其對(duì)穩(wěn)定和優(yōu)化海水養(yǎng)殖池塘生態(tài)環(huán)境具重要作用。研究表明,滸苔和條滸苔Enteromorpha clathrata去除水體中NH4+-N的效率均高于真江籬Gracilaria asiatica、龍須菜Cracilaria lemaneiformis以及細(xì)基江籬繁殖枝變種Gracilaria tenuistipitata var.Liui[3-6];滸苔鮮組織對(duì)米氏凱倫藻Kareniamikimotoi的生長(zhǎng)具強(qiáng)烈的克生效應(yīng)[7];條滸苔水溶性提取物對(duì)三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum的生長(zhǎng)具明顯的抑制作用[8],利用甲醇浸泡滸苔可獲得對(duì)前溝藻Amphidinium hoefleri、米氏凱倫藻Kareniamikimitoi、塔瑪亞歷山大藻Alexandrium tamarense和中肋骨條藻Skeletonema costatum等4種海洋微藻的生長(zhǎng)均具明顯抑制作用的粗提物[9]。上述這些都為滸苔成為冬季海水養(yǎng)殖池塘內(nèi)緩減水質(zhì)急劇變化的環(huán)境友好型生物提供了可能。據(jù)此,本課題組于2012年11月至2013年3月間在浙江省岱山縣長(zhǎng)涂鎮(zhèn)沙城養(yǎng)殖場(chǎng)露天養(yǎng)殖池塘內(nèi)通過密植滸苔使日本囊對(duì)蝦Marsupenaeus japonicus秋苗養(yǎng)殖成活率獲得顯著提高的基礎(chǔ)上[10],于2014年1月5日至1月22日在該養(yǎng)殖場(chǎng)連續(xù)開展了冬季露天池塘密植滸苔對(duì)池底水溫、pH和DO的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作,以期探明密植滸苔對(duì)冬季池水環(huán)境的影響效應(yīng),并為露天池塘日本囊對(duì)蝦秋苗的安全越冬養(yǎng)殖提供相關(guān)參考資料。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)塘及其前處理

于岱山縣長(zhǎng)涂鎮(zhèn)沙城養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)隨機(jī)選取兩口相鄰養(yǎng)殖池塘作為實(shí)驗(yàn)用塘,分別記為A塘(養(yǎng)殖面積26畝)和B塘(養(yǎng)殖面積28畝),養(yǎng)殖水深均為80 cm。A塘于2013年8月20日用生石灰干法清塘(方法按常規(guī))1周后,進(jìn)水培植滸苔,于2013年9月25日加滿水至養(yǎng)殖水深,此時(shí)滸苔已覆蓋整個(gè)池底;B塘于2013年10月30日用生石灰干法清塘1周后進(jìn)水至養(yǎng)殖水深,實(shí)驗(yàn)期間池底均無(wú)滸苔出現(xiàn)。

1.2 水質(zhì)因子監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集

采用慈溪市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心研制的環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集裝置(圖1)[11]于2014年1月5日至1月22日連續(xù)對(duì)A、B塘開展水溫、pH和DO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集工作(裝置固定于池中央,監(jiān)測(cè)探頭觸及A塘滸苔,距實(shí)驗(yàn)塘池底8 cm),監(jiān)測(cè)頻次為10min/次。采集裝置探頭采用美國(guó)哈希產(chǎn)的HYDROLab型自清潔溶氧監(jiān)測(cè)儀,其中溶解氧測(cè)量范圍為0～20.0 mg/L(分辨率0.01 mg/L,測(cè)量值8 mg/L以下精度為±0.1 mg/ L,8mg/L以上精度為±0.2mg/L),pH測(cè)量范圍為0～14(分辨率0.01,精度為±0.2);水溫測(cè)量范圍為～5ˉ50℃(分辨率0.01℃，精度±0.1℃)。

圖1 環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集裝置Fig.1 Real-time environmental data acquisition device

1.3 數(shù)據(jù)處理

鑒于方差分析的齊次性和浙江北部沿海冬季的日照特征,本研究采用表1所示的計(jì)時(shí)方法整理所測(cè)數(shù)據(jù),借助SPSS 19.0軟件分別計(jì)算A、B塘各項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差,并采用t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)塘間各時(shí)段、時(shí)辰的差異顯著性,LSD多重比較法檢驗(yàn)塘內(nèi)各時(shí)段、時(shí)辰的差異顯著性(P＜0.05為顯著水平)。

表1 長(zhǎng)涂島冬季時(shí)段的劃分Tab.1 The partition of Changtu ialand in winter

2 結(jié)果與分析

2.1 A、B塘池底水溫的日變化特征

圖2 A、B塘各時(shí)段的池底平均水溫Fig.2 Average water temperature of the bottom of pond each hour（A pond，B pond）

圖3 A、B塘各時(shí)段的池底平均水溫Fig.3 Averagewater temperature of the bottom of pond each period（A pond，B pond）

由圖2、圖3可見,A、B塘池底水溫的日變化主要表現(xiàn)為:（1）A塘池底水溫達(dá)到峰、谷的時(shí)辰分別為申時(shí)（15：00-17：00）至酉時(shí)（17：00-19：00）,和寅時(shí)（03：00-05：00）至巳時(shí)（09：00-11：00）,而B塘則分別為未時(shí)（13：00-15：00）至申時(shí),和寅時(shí)至辰時(shí)（07：00-09：00）,A塘池底水溫自巳時(shí)至申時(shí)呈連續(xù)顯著上升（跨度為3個(gè)時(shí)辰）,自酉時(shí)至寅時(shí)呈連續(xù)顯著下降（跨度為5個(gè)時(shí)辰）,而B塘則自辰時(shí)至未時(shí)呈連續(xù)顯著上升（跨度為3個(gè)時(shí)辰）,自申時(shí)至子時(shí)呈連續(xù)顯著下降（跨度為4個(gè)時(shí)辰）。即:①兩塘池底水溫的峰值時(shí)辰數(shù)均為2個(gè),但B塘較A塘提前了1個(gè)時(shí)辰;②兩塘池底水溫雖同步到達(dá)谷底,但B塘低谷期較A塘縮短了1個(gè)時(shí)辰;③雖兩塘池底水溫連續(xù)顯著上升的時(shí)長(zhǎng)相同,但連續(xù)顯著下降的時(shí)長(zhǎng)B塘卻較A縮短了1個(gè)時(shí)辰。（2）雖兩塘池底水溫到達(dá)谷、峰的時(shí)段均分別為上午（05：00-11：00）和下午（14：00-17：00）,但A塘的峰值期卻可一直延續(xù)至晚上（17：00-23：00）,即:A塘由峰到谷的轉(zhuǎn)換時(shí)長(zhǎng)明顯短于B塘。（3）B塘未時(shí)池底水溫顯著高于A塘（P＜0.05）,申時(shí)至寅時(shí)池底水溫均顯著低于A塘（P＜0.05）,其余時(shí)辰兩塘均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。即:B塘自申時(shí)至卯時(shí)（05：00-07：00）的溫變幅度顯著低于A塘。（4）A塘凌晨和晚上的池底水溫均顯著高于B塘（P＜0.05）,而上午和下午時(shí)段則均與B塘無(wú)顯著差異（P＞0.05）。綜上可知,密植池底的滸苔既可在水溫上升期具遮陽(yáng)作用,又可在水溫下降期起隔熱作用,致使B塘池底水溫波動(dòng)幅度和降溫速率顯著低于A塘。

2.2 A、B塘池底pH值的日變化特征

由圖4、5可見,A、B塘池底pH值的日變化特征主要表現(xiàn)為:（1）A塘自亥時(shí) （21：00-23：00）至午時(shí)（11：00-13：00）8個(gè)時(shí)辰間,以及亥時(shí)、未時(shí)、戌時(shí)（19：00-21：00）3個(gè)時(shí)辰間的池底pH值均無(wú)顯著差異（P＞0.05）, pH值處于峰值的時(shí)辰為申時(shí)至酉時(shí),即A塘池底pH值具較強(qiáng)的穩(wěn)定性。（2）B塘各時(shí)辰池底pH值均顯著低于A塘（P＜0.05）,但穩(wěn)定性不如A塘,其pH峰值期為申時(shí),低谷期為卯時(shí)至辰時(shí)。（3）A、B塘池底pH值均呈下午＞晚上＞凌晨＞上午（P＜0.05）,且各時(shí)段A塘池底pH值均顯著大于B塘（P＜0.05）,兩者日均pH值分別為9.3和8.6,監(jiān)測(cè)期間pH值波動(dòng)范圍分別為8.4～9.7和8.4～8.7。綜上可知,A塘各時(shí)辰、時(shí)段pH值對(duì)絕大多數(shù)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物均具較高的嚴(yán)峻度,而B塘則均在其生存的適宜范圍內(nèi),無(wú)疑密植滸苔可有效降低池底pH值,并使之回調(diào)至自然海水的正常pH值（7.8～8.2）范圍附近。

圖4 A、B塘各時(shí)辰的池底平均pH值Fig.4 Average pH value of the bottom of pond each hour（A pond，B pond）

圖5 A、B塘各時(shí)辰的池底平均pH值Fig.5 Average pH value of the bottom of pond each period（A pond，B pond）

圖6 A、B塘各時(shí)辰的池底平均DO值Fig.6 Average dissolved oxygen value of the bottom of pond each hour（A pond，B pond）

2.3 A、B塘池底DO值的日變化特征

由圖6、圖7可見,A、B塘池底DO值的日變化特征主要表現(xiàn)為:（1）A、B塘池底DO峰值期分別為申時(shí)和未時(shí),低谷期分別為寅時(shí)至辰時(shí)和寅時(shí)至卯時(shí),且各時(shí)辰A塘池底DO值均顯著大于B塘（P＜0.05）。即:①兩塘池底DO值的峰值時(shí)辰數(shù)均為1個(gè),但B塘較A塘提前了1個(gè)時(shí)辰;②兩塘池底DO值雖同步到達(dá)谷底,但B塘低谷期較A塘縮短了1個(gè)時(shí)辰;③A塘池底DO值呈連續(xù)顯著上升的時(shí)長(zhǎng)為4個(gè)時(shí)辰（辰時(shí)至申時(shí)）,而B塘則僅為3個(gè)時(shí)辰（辰時(shí)至未時(shí)）,同樣A塘池底DO值呈連續(xù)顯著下降的時(shí)長(zhǎng)為6個(gè)時(shí)辰（申時(shí)至寅時(shí)）,而B塘則僅為4個(gè)時(shí)辰（未時(shí)至亥時(shí)）。（2）兩塘池底DO值均呈下午＞晚上＞凌晨＞上午（P＜0.05）,且各時(shí)段A塘池底DO值均顯著大于B塘 （P＜0.05）,兩者日均DO值分別為10.61mg/L和6.80 mg/L,監(jiān)測(cè)期間DO值波動(dòng)范圍分別為2.2～9.7mg/L和3.3～17.1mg/L。綜上可知,A、B塘池底DO值的日變化均與其溫變特征基本相吻（圖2和圖3）,密植池底的滸苔不僅可有效降低池底DO值,而且還可減少相鄰時(shí)辰、時(shí)段間的DO值變幅。

圖7 A、B塘各時(shí)段的平均DO值Fig.7 Average dissolved oxygen value of the bottom of pond each period（A pond，B pond）

3 討論

3.1 密植滸苔對(duì)冬季露天池塘池底水溫、pH和DO的影響特征

本研究中,A、B塘DO值的變動(dòng)與其溫變特征基本相吻（圖2、圖3、圖6、圖7）的結(jié)果,表明滸苔和單細(xì)胞藻類的光合作用與其所處環(huán)境水溫有著極為密切的關(guān)系;B塘因密植滸苔致使其各時(shí)辰、時(shí)段pH值和DO值均顯著低于A塘的結(jié)果（圖4、圖5、圖6、圖7）,與已報(bào)道的滸苔屬種類及其提取物對(duì)單細(xì)胞藻類的生長(zhǎng)具強(qiáng)烈的克生效應(yīng)或抑制作用[7-9,12]的結(jié)論相吻,表明密植滸苔可有效降低冬季單細(xì)胞藻類的繁殖速率和光合作用強(qiáng)度。鑒于以上分析,筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)期間A、B塘池底pH值均較為穩(wěn)定（圖4、圖5）的結(jié)果,應(yīng)與滸苔和單細(xì)胞藻類受冬季低溫的持續(xù)脅迫（圖2、圖3）,其光合作用強(qiáng)度和生長(zhǎng)速率較其適溫范圍已出現(xiàn)明顯下滑有關(guān)。本研究實(shí)驗(yàn)所在地長(zhǎng)涂島,位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)。實(shí)驗(yàn)期間,持續(xù)震蕩于2.7～11.8℃之間的池底水溫（圖2、圖3）,較為穩(wěn)定的池底pH值（圖4、圖5）,以及與池底水溫變化特征基本一致的DO值（圖6、圖7）,均為冬季低溫成為制約A、B塘內(nèi)藻類存活與生長(zhǎng)的關(guān)鍵性限制因子提供了重要的證據(jù)支持。故本研究中密植滸苔的B塘較未培植滸苔的A塘在池底水溫的時(shí)序變動(dòng)上更為穩(wěn)定（圖2、圖3）的結(jié)果,揭示了培植于池中的滸苔在一定程度上具緩減進(jìn)而阻遏由冷熱氣溫轉(zhuǎn)換引起的水體密度流的功能,對(duì)保持池底水溫的相對(duì)穩(wěn)定具積極作用。

3.2 密植滸苔對(duì)保障露天海水池塘中日本囊對(duì)蝦秋苗安全越冬的主要貢獻(xiàn)

北半球冬季盛行冬季風(fēng),而東亞又是全球冬季風(fēng)最強(qiáng)的地區(qū),我國(guó)沿海處于東亞大陸和太平洋西北部的交匯處,受冬季風(fēng)帶來(lái)的冷空氣影響更大[14]。日本囊對(duì)蝦原產(chǎn)日本、中國(guó)、菲律賓、澳大利亞等國(guó),廣泛分布于印度、西太平洋地區(qū),系洄游性底棲蝦類品種,寒潮和大風(fēng)引起的水溫急劇異變是導(dǎo)致其越冬個(gè)體出現(xiàn)大量死亡的主因。綜合本研究所得結(jié)果,筆者認(rèn)為本課題組于2012年11月至2013年3月間在岱山縣長(zhǎng)涂鎮(zhèn)沙城養(yǎng)殖場(chǎng)露天養(yǎng)殖池塘內(nèi)通過密植滸苔使日本囊對(duì)蝦秋苗養(yǎng)殖成活率獲得顯著提高[10]的主因,即密植滸苔對(duì)保障露天海水池塘中日本囊對(duì)蝦秋苗安全越冬所起的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)為:（1）通過緩減進(jìn)而阻遏池塘內(nèi)水體密度流的形成,可對(duì)池底環(huán)境起到一定的保溫作用,從而達(dá)到有效減少池內(nèi)日本囊對(duì)蝦秋苗熱能損耗的效果;（2）通過營(yíng)養(yǎng)爭(zhēng)奪或克生作用降低單細(xì)胞藻類數(shù)量密度和繁殖速率,使pH回調(diào)至日本囊對(duì)蝦秋苗生長(zhǎng)的適宜范圍內(nèi),從而在一定程度上消除了該蝦因長(zhǎng)時(shí)間受pH脅迫而易于出現(xiàn)大量死亡的隱患;（3）在借助其生物吸附作用,有效降低養(yǎng)殖水體中重金屬含量[13]的同時(shí),還增強(qiáng)養(yǎng)殖空間的異質(zhì)性,并由此降低了種內(nèi)自殘的幾率。

[1]王建偉，閻斌倫，林阿朋，等.滸苔（Enteromorpha prolifera）生長(zhǎng)及抱子釋放的生態(tài)因子研究[J].海洋科學(xué)，2007，26（2）：60-65.

[2]南春容，董雙林.大型海藻與海洋微藻間競(jìng)爭(zhēng)研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué)，2004，28（11）：64-66.

[3]田千桃，霍元子，張寒野，等.滸苔和條滸苔生長(zhǎng)及其氨氮吸收動(dòng)力學(xué)特征研究[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，19（2）：252-258.

[4]溫珊珊，張寒野，何文輝，等.真江籬對(duì)氨氮去除效率與吸收動(dòng)力學(xué)研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2008，32（4）：794-803.

[5]毛玉澤，楊紅生，周 毅，等.龍須菜（Gracilaria lemaneiforis）的生長(zhǎng)、光合作用及其對(duì)扇貝排泄氮磷的吸收[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，26（10）：3 225-3 231.

[6]羅勇勝，李卓佳，文國(guó)樑.細(xì)基江籬繁枝變型凈化養(yǎng)殖廢水投放密度研究[J].南方水產(chǎn)，2006，2（5）：7-11.

[7]霍元子，田千桃，徐柵楠，等.滸苔對(duì)米氏凱倫藻生長(zhǎng)的克生作用[J].海洋環(huán)境科學(xué)，2010，29（4）：496-508.

[8]王蘭剛，徐姍楠，何文輝，等.海洋大型綠藻條滸苔與微藻三角褐指藻相生相克作用的研究[J].海洋漁業(yè)，2007，29（4）：103-108.

[9]孫穎穎，劉筱瀟，王長(zhǎng)海.滸苔提取物對(duì)4種赤潮微藻生長(zhǎng)的抑制作用[J].環(huán)境科學(xué)，2010，31（6）：1 162-1 169.

[10]王志錚，任夙藝，趙 晶，等.一種日本囊對(duì)蝦室外越冬養(yǎng)殖方法：中國(guó)，2012103464102[P].2013-12-25.

[11]陳漢春，梅新華.一種環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集裝置：中國(guó)，201220333330[P].2013-04-10.

[12]JIN Q，DONG S L，WANG C Y.Allelopathic growth inhibition of Prorocentrun micans（Dinophyta）by Ulva pertusa and Vlva linza（Chlorophyta）in laboratory cultures[J].European Journal of Phycology，2005，40（1）：31-37.

[13]STORELLIM M，STORELLIA，MARCOTRIGIANO G O.Heavy metals in the aquatic environment of the Southern Adriatic Sea，Italy.Macroalgae，sediments and benthic species[J].Environmental International，2001，26：505-509.

[14]蘇紀(jì)蘭.中國(guó)近海水文[M].北京：海洋出版社，2005：91.

Influence Effects of Enteromorpha prolifera on Tem perature, pH,and DO of Open Pond in W inter

FU Yu1，F(xiàn)ATON Diouf1，CHEN Han-chun1，2，et al
（1.Fishery School of Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316022；2.Fishery Technology Extension Center of Cixi，Cixi 315300，China）

The research on influence effects of Enteromorpha prolifera on temperature，pH，and DO on open ponds in winter are studied with real-time environmental data acquisition device from January 5th，2014 to January 22nd，2014.The results indicate that：（1）E.prolifera canmake the peak of pond bottom water temperature reach an hour early on the basis of not changing its peak hours，and shorten an hour of trough time without affecting the reach time of trough.Therefore itextends the transfer time ofwater temperature from peak to trough.（2）E.prolifera can keep the pH value stable in the pond bottom.Moreover E.prolifera can also change the average daily pH value from 9.3 to 8.6 without changing the variation period of the rhythm of pH value.（3）E.prolifera can change the DO value from 10.61 mg/L to 6.80 mg/L，which is similar with the change of pond bottom temperature.

Enteromorpha prolifera；winter；open ponds；temperature；pH；DO

S968.41+3;Q178.1+1

A

1008-830X（2014）05-0389-05

2014-04-20

舟山市一般海洋類科技項(xiàng)目(2013C41013)

富裕(1992-)，浙江嘉興人，碩士研究生，研究方向:水產(chǎn)養(yǎng)殖.E-mail：evangelionadma@163.com

王志錚，研究員.E-mail：wzz-1225@163.com