江蘇泗陽青蝦養(yǎng)殖中期水體的理化環(huán)境和浮游植物

唐金玉，覃寶利，葉建勇，丁辰龍，吳學軍，戴楊鑫

(1 江蘇省農業(yè)科學院宿遷農科所，江蘇 宿遷 223800；2 南京農業(yè)大學動物科技學院，江蘇 南京 210014；3 杭州市農業(yè)科學研究院水產研究所，浙江 杭州 310024)

青蝦(Macrobrachiumnipponense)又稱日本沼蝦、河蝦，具有食性雜、生長快、繁殖力高、抗病力強、營養(yǎng)豐富和口味鮮美等優(yōu)點，是中國淡水養(yǎng)殖業(yè)重要的養(yǎng)殖品種，總產量已超過27.2萬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、與南美白對蝦搭配養(yǎng)殖、與常規(guī)經濟魚類(鰱、鳙、草魚、鯽、鯉等)搭配養(yǎng)殖、網箱養(yǎng)殖、稻田養(yǎng)殖等[4-6]。這些養(yǎng)殖模式隨著經濟的發(fā)展而不斷完善，然而有關青蝦養(yǎng)殖的基礎研究十分薄弱，缺乏對養(yǎng)殖過程中物質循環(huán)和能量流動的了解，難以正確把握資源的合理配置；同時，養(yǎng)殖戶過分追求經濟效益，導致青蝦養(yǎng)殖的環(huán)境效率低下，極大地阻礙了中國青蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[7-8]。

優(yōu)化放養(yǎng)結構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系可為優(yōu)化養(yǎng)殖模式提供科學依據[9-10]。有關蝦類養(yǎng)殖池塘浮游植物群落結構與環(huán)境因子的關系已有較多報道[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報道。江蘇省泗陽縣作為“青蝦之鄉(xiāng)”，不僅具有優(yōu)良的青蝦種質資源，而且青蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達，是蘇北地區(qū)重要的青蝦產區(qū)。研究了江蘇省泗陽縣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)和構建生態(tài)工程化設施積累基礎數據。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)殖池塘和養(yǎng)殖模式

所調查的9處青蝦養(yǎng)殖水體(標記為S1～S9)分布在江蘇省泗陽縣高渡鎮(zhèn)周崗村附近(33°30′N，118°38′E)。S1～S6為青蝦養(yǎng)殖池塘。其中，S1～S2放養(yǎng)種類為青蝦、河蟹(Eriocheirsinensis)、大鱗鲃(Barbuscapito)、加州鱸(Micropterussalmoides)和鱖(Sinipercascherzeri)，S3～S4放養(yǎng)種類為青蝦和河蟹，S5～S6放養(yǎng)種類為青蝦和沙塘鱧(Odontobutisobscura)。S7～S9為洪澤湖青蝦圍網養(yǎng)殖水體中3個采樣點。養(yǎng)殖水體中放養(yǎng)的青蝦均為體長大于5 cm的親本，至采樣時青蝦幼苗體長3～4 cm。養(yǎng)殖種類放養(yǎng)及養(yǎng)殖水體基本情況見表1。池塘及圍網養(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 數據計算與統(tǒng)計

根據下列公式計算Na++K+質量濃度[15]：

(1)

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

Y=(ni/N)×fi

(2)

(3)

D=(S-1)/log2N

(4)

J=H/Hmax

(5)

式中：ni為第i種浮游植物的個體數，個；N為浮游植物的總個體數，個；fi為第i個物種出現的頻率；S為樣品中浮游植物種類總數，屬/種；Pi為第i個種類的個體數與總個體數的比值(Pi=ni/N)；Hmax=log2S。

2 結果

2.1 水溫、透明度、DO和pH

調查期間，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+鳙圍網養(yǎng)殖水體。數據表示為平均值±標準差。同一列標注不同上標字母表示差異顯著(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：- 表示未檢測到

圖1 青蝦養(yǎng)殖水體主要離子Piper圖

2.3 氮、磷和有機質

表4 青蝦養(yǎng)殖水體氮、磷和有機質濃度

2.4 浮游植物種類組成與生物量

共觀察到浮游植物64屬/種，隸屬于6門27科，其中，綠藻門(Chlorophyra)種類占浮游植物屬/種的48.4%，其次是藍藻門(Cyanophyta，18.6%)和硅藻門(Baeillariophyta，15.6%)(表5、表6)。四角藻(Tetraedronsp.)和吻狀隱藻(Cryptomonasrostrata)出現頻率>70%，平裂藻(Merismopediasp.)的優(yōu)勢度>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D顯著高于S3～S4(P<0.05)，但J顯著低于S3～S4內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/L(平均值為1.03 ×108個/L)，S7～S9內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排序結果(圖4)顯示，前兩個排序軸的累計貢獻率達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個類群：(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組成與生物量

有關青蝦養(yǎng)殖水體中浮游植物群落結構的分析尚未見報道。本次調查發(fā)現，青蝦養(yǎng)殖水體中藍藻門和綠藻門種類最豐富，優(yōu)勢度Y>0.005的種類分別有6種和5種，說明青蝦養(yǎng)殖水體中浮游植物種類組成以藍藻和綠藻為主。改變放養(yǎng)種類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構[31]。調查發(fā)現，不同混養(yǎng)種類的青蝦養(yǎng)殖水體內浮游植物群落組成不同，與上述結論相符。然而，相同放養(yǎng)結構的青蝦養(yǎng)殖池塘中浮游植物種類組成也存在較大差異(表6)，說明在地理位置、季節(jié)、水源等一致的情況下，管理模式對浮游植物群落造成的影響要大于放養(yǎng)結構，該結果與唐金玉等[32]的結論一致。劉軍等[33]和溫周瑞等[34]發(fā)現，浮游植物并不是青蝦的主要食物來源，但會隨著攝食進入青蝦的消化系統(tǒng)。因此，良好的浮游植物群落結構有助于青蝦的健康生長。泗陽縣青蝦養(yǎng)殖水體內浮游植物H′為2.47～3.48，表明青蝦養(yǎng)殖水體內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，說明青蝦不同養(yǎng)殖模式對浮游植物多樣性的影響較顯著，可能與養(yǎng)殖過程中是否種植水草有關，該觀點有待于進一步驗證。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/L，與山東泰安青蝦養(yǎng)殖池塘[6]和浙江紹興凡納濱對蝦養(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量[36]，與其種植水草的健康養(yǎng)殖模式有關。

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

3.4 優(yōu)化青蝦養(yǎng)殖模式的措施

根據理化環(huán)境因子和浮游植物數據的排序結果，青蝦養(yǎng)殖水體分為3個類群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9?？紤]到本次調查時池塘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。研究表明，管理模式對養(yǎng)殖水體、養(yǎng)殖環(huán)境的影響要大于放養(yǎng)結構的影響，該結論與唐金玉等[32]的報道一致。

4 結論

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