放養(yǎng)密度對黃顙魚精養(yǎng)池塘浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征的影響

裴夢婷 鄭維友 張恒 楊代勤 柴毅

摘要：為探討不同養(yǎng)殖密度的黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）精養(yǎng)池塘中浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征，選用初始體質(zhì)量平均16.7 g、體長平均10.8 cm的黃顙魚幼魚，分別設(shè)置初始密度為125 000尾/hm2（D1）、100 000尾/hm2（D2）和75 000尾/hm2（D3）的3種養(yǎng)殖密度，在精養(yǎng)池塘中進行142 d的養(yǎng)殖和水質(zhì)監(jiān)測試驗。結(jié)果表明，各密度組均屬綠藻型池塘，且浮游植物的種類數(shù)量和豐度增幅均隨放養(yǎng)密度的增加而減少。多樣性指數(shù)（H）和均勻度指數(shù)（J）在富營養(yǎng)化程度評價上顯示出了較強的相似性和一致性：水體富營養(yǎng)化程度均隨養(yǎng)殖密度升高而呈遞增趨勢，但均未達到重污染水平，表明放養(yǎng)密度對浮游植物群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性沒有顯著性影響。幼魚的增重率、特定生長率、肥滿度均隨著放養(yǎng)密度的增加而呈遞減趨勢，餌料系數(shù)則呈上升趨勢。成活率變化不大，均在90%以上。其中特定生長率在D1、D2和D3各組之間呈顯著性差異（P<0.05），增重率、肥滿度和餌料系數(shù)在D1和D2之間差異不顯著（P>0.05）。綜合浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征和黃顙魚生長指標(biāo)分析，該試驗條件下的最適放養(yǎng)密度為D2（100 000尾/hm2）。

關(guān)鍵詞：黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）;養(yǎng)殖密度;浮游植物;生長

中圖分類號：S965.199 ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）24-0142-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.24.034 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effect of different stocking densities on phytoplankton community structures in intensive aquaculture ponds of Pelteobagrus fulvidraco larval

PEI Meng-ting1，2，ZHENG Wei-you2，ZHANG Heng2，YANG Dai-qin1，2，CHAI Yi1

（1.College of Animal Science，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei，China;

2.Hubei Taihugang Fishery industrial Technology Research Institute Co.，Ltd.，Jingzhou 434000，Hubei，China）

Abstract： For investigating the community structures of phytoplankton in different densities intensive aquaculture ponds of yellow catfish （Pelteobagrus fulvidraco）， the Juvenile yellow catfish of 16.7 body weights and 10.8 body lengths were randomly divided into three ponds for 142 days（from May to September in 2018） with initial density of 125 000 fries/hm2（D1）， 100 000 fries/hm2（D2） and 75 000 fries/hm2（D3）， respectively. The results showed that the three ponds were dominated with green algae. The growing rate of both species quantity and richness decreased with the increasing stocking density. The diversity indexes（H） and evenness indexes（J） in eutrophication assessment presented high similarity and correspondence. The eutrophication degree of three ponds increased with the stocking density but not reached the level of heavy pollution which indicated that the stocking density had no significant effect on the stability of the phytoplankton community structure. The WGR （weight gain rate），SGR （specific growth rate）， CF （condition factor） showed decreasing trends with the increasing stocking density， while the FCR（feed coefficient rate） showed increasing trend. The survival rate had no significant difference in the three ponds which were all above 90%. The SGR（specific growth rate） presented significant differences in D1，D2 and D3 group（P<0.05）， and the WGR， CF and FCR in D3 showed significant difference with those of D1 and D2（P<0.05）. According to comprehensive analysis on phytoplankton community structures and growth indexes， the optimal stocking density of Pelteobagrus fulvidraco was D2 （100 000 fries/hm2） under the conditions of this experiment.

Key words： Pelteobagrus fulvidraco; stocking density; phytoplankton; growth

黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）隸屬于鯰形目（Silurformes）鲿科（Bagride）黃顙魚屬（Pelteobagrus），廣泛分布于河川支流和湖泊中，具有肉質(zhì)細(xì)嫩、營養(yǎng)豐富、養(yǎng)殖周期短等特點，是中國重要的中小型經(jīng)濟魚類，具備較大的養(yǎng)殖潛力和良好的養(yǎng)殖前景[1-3]。近年來圍繞黃顙魚的人工繁殖[4，5]、苗種培育[6，7]、疾病防治[8，9]、營養(yǎng)需求[10，11]以及相關(guān)生理生態(tài)[12]等研究已經(jīng)較為深入，為黃顙魚規(guī)模化生產(chǎn)提供了較為完善的理論依據(jù)，對黃顙魚產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到了很好的推進作用。

浮游植物是水域初級生產(chǎn)者，是水體中鰱（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthysnobilis）等濾食性魚類和其他經(jīng)濟動物直接或間接的餌料[13]。有研究證明鰱鳙放養(yǎng)密度的增加并不會降低浮游植物的生產(chǎn)力，反而會導(dǎo)致浮游植物的生物量增加，浮游動物生物量減少，對浮游生物多樣性無明顯影響，還會促進浮游植物的小型化[14，15]。因此養(yǎng)殖水體中魚類對浮游生物的影響與放養(yǎng)魚類的食性、密度等密切相關(guān)。雜食性魚類對浮游生物的影響主要表現(xiàn)在對水體的攪動促進上下水層營養(yǎng)鹽的均勻分布、加速底泥營養(yǎng)物質(zhì)釋放、降低水體透明度以及分泌物和排泄物增加水體營養(yǎng)等[16]。

浮游植物的群落結(jié)構(gòu)可反映出水環(huán)境質(zhì)量狀況及其變化趨勢，對水體有較強的指示作用[17]。黃顙魚養(yǎng)殖池塘中經(jīng)常會出現(xiàn)浮游植物過量造成的初級生產(chǎn)力降低，從而影響?zhàn)B殖效益。黃顙魚為雜食性魚類，體長20 cm之前偏肉食性，超過20 cm后偏植食性，表明較大規(guī)格的黃顙魚對浮游植物也有一定的餌料需求[18]。本研究通過浮游植物的持續(xù)性跟蹤監(jiān)測，探明黃顙魚精養(yǎng)池塘中放養(yǎng)密度和浮游植物種類、生物量等群落結(jié)構(gòu)特征的最佳平衡點，提高成活率、降低餌料系數(shù)，旨在為黃顙魚健康養(yǎng)殖和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)，為下一步建立黃顙魚生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)體系積累有效實踐指導(dǎo)。

1 ?材料與方法

1.1 ?池塘概況

養(yǎng)殖池塘位于湖北省水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院養(yǎng)殖基地，面積約為8 690 m2（長約164 m，寬約53 m），水深2.1～2.3 m。水源充足，排灌方便，曝氣裝置完備。

1.2 ?試驗魚來源

黃顙魚苗種來自湖北省荊州市岑河祥林特種養(yǎng)殖基地，為5月中下旬人工繁殖所獲得。體長9.4～12.7 cm，平均10.8 cm，體質(zhì)量14.9～18.0 g，平均16.7 g。每個池塘搭配有少量（10%左右）鰱、鳙、草魚和胭脂魚。投喂飼料為湖南湘大飼料公司生產(chǎn)的951號配合飼料（營養(yǎng)參數(shù)：粗蛋白質(zhì)≥42%，粗脂肪≥3%，粗纖維≤5%，粗灰分≤15%，水分≤11%，賴氨酸≥1.8%），每天投喂2次，日投喂量占魚總重的3.0%，以投喂30 min后無殘餌為準(zhǔn)，每10 d隨機挑選20尾測量體重以確定投喂量。本試驗養(yǎng)殖周期為5—9月，共計142 d。

1.3 ?放養(yǎng)密度設(shè)置

本試驗共設(shè)置3個密度組，分別為125 000尾/hm2（高密度組）、100 000尾/hm2（中密度組）和75 000尾/hm2（低密度組）。每個密度組設(shè)置3個平行。

1.4 ?浮游植物樣品采集與處理

浮游植物定性樣本使用25號浮游生物網(wǎng)（網(wǎng)目40 μm）進行采集，加4%甲醛固定后帶回實驗室用于種類鑒定。定量樣本使用有機玻璃采水器（1 L）在表層至0.5 m深處采集，加入15 mL魯哥氏液固定，帶回實驗室后沉淀、濃縮至30～50 mL用以定量計數(shù)。水質(zhì)指標(biāo)測定和浮游植物采集同時進行，時間為每月上、中、下旬各測1次，通常在池塘換水或用藥后1周進行。

1.6 ?數(shù)據(jù)處理與分析

1.6.1 ?形態(tài)學(xué)測量與生長特性 ?采用Excel 2010 和SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理與分析，利用單因素方差分析（One-way ANOVA）進行顯著性檢驗，P<0.05為差異顯著。

試驗開始前和結(jié)束時每個試驗組隨機抽取魚樣20～30尾，測量相關(guān)生物學(xué)參數(shù)。增重率（WGR）、特定生長率（SGR）、肥滿度（CF）和餌料系數(shù)（FCR）主要計算公式如下：

WGR=■×100%

SGR=■×100%

CF=■×100%

FCR=■

式中，W1、W2為試驗開始和結(jié)束時的個體平均體重（g），L為體長（cm），F(xiàn)為總攝食量（g），n為試驗個體數(shù)。

1.6.2 ?浮游植物群落各項生態(tài)指數(shù) ?浮游植物群落各項生態(tài)指數(shù)采用下列公式計算。

多樣性指數(shù)H=-SUM（ni/N）log2（ni/N）

均勻度指數(shù) J=H/log2S

式中，N為所有物種的個體種數(shù)，S為浮游植物的物種數(shù)，ni為第i物種的個體數(shù)。參照湖泊富營養(yǎng)化評價標(biāo)準(zhǔn)[19]，藻類豐度大于107 cells/L時為重富營養(yǎng)化程度，5×（106～107）cells/L時為富營養(yǎng)，5×（105～106）cells/L時為中營養(yǎng)，小于5×105 cells/L時為貧營養(yǎng)。參考沈韞芬等[20]標(biāo)準(zhǔn)：H值0～1為重污染，1～3為中等污染（其中1～2為α-中污，2～3為 β-中污），>3為輕微污染或無污染;J值<0.3為重污染，0.3～0.5為中等污染，>0.5為輕微污染或無污染。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征

2.1.1 ?種類組成 ?本次對3種不同密度的黃顙魚精養(yǎng)池塘的調(diào)查共鑒定出浮游植物68種（表1）。D1組共65種，其中綠藻門28種，占比43.08%;硅藻門16種，占比24.62%;藍(lán)藻門12種，占比18.46%。D2組共61種，其中綠藻門26種，占比42.62%;硅藻門14種，占比22.95%;藍(lán)藻門12種，占比19.67%。D3組共48種，其中綠藻門21種，占比43.75%;硅藻門12種，占比25.00%;藍(lán)藻門8種，占比16.67%。

2.1.2 ?豐度 ?各密度組的浮游植物豐度變化見圖1?？傮w看來，3個密度組的浮游植物細(xì)胞豐度變化表現(xiàn)出一致的遞增趨勢，其中5、6月時3個密度組的豐度值相差不大，而在水溫較高的7、8、9月，各組之間的浮游植物密度差別逐漸增加，并且隨著放養(yǎng)密度的增加，浮游植物密度的增幅有變小的趨勢。即在7、8、9月，浮游植物豐度與放養(yǎng)密度呈負(fù)相關(guān)，低密度組的浮游植物豐度值均為最高。

2.1.3 ?多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù) ?表2為浮游植物多樣性指數(shù)（H′）和均勻度指數(shù)（J′）的均值和變化范圍。從低密度組D3的H′值和J′值來看，5—8月均為無污染狀態(tài)，9月為β-中污狀態(tài)。由中密度組D2的H′值可見，5、6月為無污染狀態(tài)，7—9月為β-中污，其J值顯示5—7月水體處于輕污或無污狀態(tài)，8、9月處于中污狀態(tài)。從高密度組D1的H′值可見，5、6月水體處于輕污或無污狀態(tài)，7—8月為β-中污狀態(tài)，9月為α-中污狀態(tài)，而其J值則顯示5—7月水體處于輕污或無污狀態(tài)，8、9月處于中污狀態(tài)。整體來看，水體富營養(yǎng)化程度隨著養(yǎng)殖密度的增加有所升高，但均未達到重污染水平。

2.2 ?黃顙魚的生長指標(biāo)

各密度組的黃顙魚生長指標(biāo)見表3。由表3可見，增重率、特定生長率、肥滿度均隨著放養(yǎng)密度的增加而呈遞減趨勢，餌料系數(shù)則呈上升趨勢。成活率變化不大，均在90%以上。其中特定生長率在各組之間呈顯著性差異（P<0.05）;增重率、肥滿度和餌料系數(shù)在低密度組和中密度組之間差異不顯著（P>0.05），與高密度組之間均呈顯著性差異（P<0.05）。

3 ?小結(jié)與討論

3.1 ?養(yǎng)殖密度對魚類生長的影響

魚類的生長受到水溫、水質(zhì)、鹽度和養(yǎng)殖密度等各種水環(huán)境因子的影響，其中養(yǎng)殖密度作為一種環(huán)境脅迫因子，可以引起魚類的應(yīng)激反應(yīng)，改變其生理機能，從而對魚類的生長、存活、疾病等產(chǎn)生較大影響[21]。密度過高可加劇魚類對水域空間、食物、溶氧等的競爭，抑制其生長;密度過低則會減少個體間的相互作用，造成空間和餌料的浪費，降低養(yǎng)殖效率。因此合理的養(yǎng)殖密度是高產(chǎn)、高效、高品質(zhì)水產(chǎn)品的重要制約因子之一[22]。Benider等[23]認(rèn)為，魚類的養(yǎng)殖密度在合理的閾值范圍內(nèi)，只要是低于最大魚載力的放養(yǎng)密度都是適合的。即在閾值范圍內(nèi)，養(yǎng)殖密度對死亡率沒有影響，超出閾值后，死亡率會明顯升高。從本試驗來看，各密度組的成活率均在90%以上，表明試驗中的養(yǎng)殖密度對成活率沒有明顯影響，從其他生長參數(shù)來看，特定生長率在D1、D2和D3各組之間呈顯著性差異（P<0.05），增重率、肥滿度和餌料系數(shù)在D1和D2之間差異不顯著（P>0.05），與D3之間均呈顯著性差異（P<0.05）。因此，從黃顙魚的生長分析，本試驗設(shè)置的中密度是適宜的養(yǎng)殖密度。

3.2 ?黃顙魚養(yǎng)殖密度相關(guān)研究

目前圍繞黃顙魚養(yǎng)殖密度的相關(guān)研究較多，且比較深入，對水產(chǎn)養(yǎng)殖有較好的實踐指導(dǎo)意義。姚清華等[24]對瓦氏黃顙魚幼魚研究發(fā)現(xiàn)，體質(zhì)量為（25.23±0.09） g的瓦氏黃顙魚適宜放養(yǎng)密度為1.01 kg/m3。在對瓦氏黃顙魚養(yǎng)殖密度和溫度的試驗[25]中發(fā)現(xiàn)，160尾/m3和240尾/m3兩組的凈增重較高，26 ℃組生長最快，水溫27.2 ℃時瓦氏黃顙魚幼魚的特定生長率最大，為1.847%。趙忠波[26]研究了圍隔系統(tǒng)內(nèi)不同放養(yǎng)密度對黃顙魚生長性能和養(yǎng)殖水體的影響，結(jié)果表明，隨著放養(yǎng)密度的增加，黃顙魚的終末體重、增重率和特定生長率均逐漸減小，肥滿度最高的組為40尾/m3，放養(yǎng)密度的增加會降低黃顙魚的生長速度，而與總磷和磷酸鹽的相關(guān)性不顯著。在對黃顙魚優(yōu)質(zhì)高效養(yǎng)殖模式鰱最適混養(yǎng)密度的研究[26]中發(fā)現(xiàn)，黃顙魚養(yǎng)殖密度4.8尾/m2、混養(yǎng)鰱密度105.19 g/m2的養(yǎng)殖模式，水質(zhì)環(huán)境良好，鰱生物量增幅最大，黃顙魚成活率、增重率均為最大。在對黃顙魚兩種高產(chǎn)無公害養(yǎng)殖模式對比[27]中發(fā)現(xiàn)，套養(yǎng)鰱、鳙模式中，全長4～5 cm的黃顙魚夏花合理放養(yǎng)密度為9.01～11.26尾/m3，實際成活率可達85%以上。

3.3 ?黃顙魚精養(yǎng)池塘中浮游植物的群落結(jié)構(gòu)特征及其影響因素

從本試驗對浮游植物種類鑒定結(jié)果來看，共鑒定出浮游植物68種（表1）。其中綠藻門28種（41.18%），硅藻門16種（23.53%），藍(lán)藻門14種（20.59%）。從浮游植物的豐度值結(jié)果來看，3個密度組水體均屬于綠藻型養(yǎng)殖水體，浮游植物種類組成多樣化，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好，浮游植物數(shù)量充足，可以滿足套養(yǎng)的以浮游植物為主食的鰱和以浮游動物為主食的鳙的食物需求，同時還對水質(zhì)調(diào)控起到了非常重要的作用，使養(yǎng)殖水體保持著肥、活、嫩、爽的特點，同時也促進了黃顙魚的生長。

浮游植物的多樣性指數(shù)H′和均勻度指數(shù)J′均可反映浮游植物群落的生物多樣性以及富營養(yǎng)化程度[28，29]。從本試驗結(jié)果來看，低密度組的水體大多處于輕污或無污狀態(tài)，中密度組和高密度組在溫度較高的8、9月處于中污狀態(tài)。以上結(jié)果表明，多樣性指數(shù)H′和均勻度指數(shù)J′在對水體富營養(yǎng)化評價上顯示出了較強的相似性和一致性。通過本試驗中各密度組水體浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征綜合分析，各密度組水體浮游植物種類組成多樣且具有較好的穩(wěn)定性，表明浮游植物數(shù)量充足，保持了水體肥、活、嫩的特性，可以積極發(fā)揮餌料功能，水質(zhì)符合健康養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)。因此綜合浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征和黃顙魚生長指標(biāo)分析，在本試驗條件下最適放養(yǎng)密度為D2（100 000尾/hm2）。

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