歐鲇幼魚(yú)對(duì)鹽堿的耐受性

魏玉眾，張人銘，宋明波，時(shí)春明，阿達(dá)可白克·可爾江

(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)部西北地區(qū)漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，烏魯木齊 830000)

0 引 言

【研究意義】歐鲇(SilurusglarisLinnaeus)隸屬鲇形目，鲇科，鲇屬，是自然分布于歐洲中部、東部及亞洲西部的里海、咸海、亞速海、黑海和波羅的海水系的河流和湖泊中的天然水生物種，屬于具有生長(zhǎng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、肌間刺少、肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美等特點(diǎn)的大型兇猛經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)，具有重要的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)研究?jī)r(jià)值，1957年蘇聯(lián)從咸海移植于哈薩克斯坦境內(nèi)的巴爾喀什湖獲得成功，并于20世紀(jì)70年代末通過(guò)巴爾喀什湖-伊犁河水系擴(kuò)散到我國(guó)境內(nèi)[1-2]。目前成為我國(guó)新疆伊犁河名特優(yōu)經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一，也是在我國(guó)僅分布于新疆伊犁河的天然物種。近年來(lái)，隨著伊犁河流域地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和人為活動(dòng)的加劇，其水質(zhì)包括鹽、堿度逐漸變差，對(duì)其生活在該水域內(nèi)的魚(yú)類(lèi)多樣性產(chǎn)生一定的影響[4]。因此，開(kāi)展歐鲇苗種對(duì)鹽、堿水體耐受性相關(guān)的試驗(yàn)研究，在歐鲇苗種大面積推廣養(yǎng)殖以及棲息于天然水體中的種質(zhì)資源保護(hù)方面具有重要的意義。【前人研究進(jìn)展】阿達(dá)可白克.可爾江等[4]對(duì)天然河流野生歐鲇的采捕、短運(yùn)及就地暫養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，用地籠網(wǎng)捕歐鲇和用微型車(chē)與帆布水箱、摩托車(chē)與塑料袋短運(yùn)歐鲇、用小型土池暫養(yǎng)歐鲇，能較好獲得對(duì)人造土池的適應(yīng)能力，且短運(yùn)成活率達(dá)98.9%，就地暫養(yǎng)成活率達(dá)72.8%，為歐鲇未來(lái)的引種移植、馴養(yǎng)繁育和規(guī)?；_(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)數(shù)據(jù);任波[5]對(duì)移植于伊犁河的歐鲇生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)歐鲇為典型的肉食性魚(yú)類(lèi)，4+齡，體長(zhǎng)70 cm，體重達(dá)3 500 g的個(gè)體即可性成熟，6月產(chǎn)卵，雄魚(yú)有營(yíng)巢和護(hù)卵孵化的習(xí)性；任慕蓮等[6]對(duì)伊犁河流域漁業(yè)資源進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，歐鲇具有生長(zhǎng)快，個(gè)體大，適應(yīng)及擴(kuò)展能力極強(qiáng)的魚(yú)類(lèi)，已成為伊犁河水系主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，對(duì)歐鲇的研究?jī)H見(jiàn)于個(gè)體生物學(xué)以及馴養(yǎng)和人工繁育等方面，關(guān)于鹽、堿等水生態(tài)非生物因子對(duì)該種魚(yú)自身的毒性影響研究未見(jiàn)報(bào)道。以歐鲇幼魚(yú)作為研究對(duì)象，探索其對(duì)鹽度和堿度的耐受性，分析其在不同濃度梯度下的鹽度和堿度對(duì)其急性脅迫及毒性影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用單因子靜態(tài)急性毒性實(shí)驗(yàn)法對(duì)歐鲇幼魚(yú)在不同鹽、堿水質(zhì)條件下開(kāi)展增養(yǎng)殖可行性的探討，以期為歐鲇苗種和成魚(yú)規(guī)?；B(yǎng)殖推廣以及天然水體種質(zhì)資源的增殖與保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)用歐鲇幼魚(yú)采自新疆維吾爾自治區(qū)水生野生動(dòng)物救護(hù)中心，總計(jì)1 300尾，體長(zhǎng)和體重規(guī)格分別在(2.24±0.12)～(2.72±0.11) cm和(0.32±0.11)～(0.73±0.12) g。

1.2 方 法

研究采用單因子靜態(tài)急性毒性實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行。從歐鲇幼苗群體中挑選體質(zhì)活躍、無(wú)傷、無(wú)病的仔魚(yú)，試驗(yàn)前將獲取的幼魚(yú)在水族箱內(nèi)暫養(yǎng)48 h，并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，獲得歐鲇幼魚(yú)24 h全部死亡，96 h全部存活的鹽度和堿度最低，最高濃度。試驗(yàn)用水為曝氣48 h以上、pH值在6.8～7.5、水溫(23±2)℃、溶解氧(DO)(9.7±10.1) mg/L的地下水(機(jī)井水)。鹽度采用NaCl(分析純)，以2.0 g/L的公差設(shè)置6個(gè)梯度組，其鹽度分別為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0和12.0 g/L；堿度采用NaHCO3(分析純)，以0.5 g/L的公差設(shè)置7個(gè)梯度組，其濃度分別為2.0、2.5、3.0 、3.5、4.0、4.5和5.0 g/L。鹽度用鹽度計(jì)(HANNAHI931101)測(cè)定和校準(zhǔn)，堿度用堿度精密酸度計(jì)(pH-3C)測(cè)定和校準(zhǔn)，各個(gè)鹽、堿梯度組，分別設(shè)置3個(gè)平行組和1個(gè)對(duì)照組，每組隨機(jī)放入幼魚(yú)30尾，采用1 000 mL燒杯作為實(shí)驗(yàn)容器。為確保試驗(yàn)過(guò)程中溶液濃度的穩(wěn)定性和水質(zhì)清新，所有濃度梯度24 h更換10%水量，用電磁式空氣泵(ACO-004，0.75～1.1KW)微充氣以確保氧含量，不投餌，及時(shí)撈出死亡個(gè)體(不能游動(dòng)和鰓蓋未能煽動(dòng)的個(gè)體)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)12 、24、48、72、96 h所對(duì)應(yīng)各濃度梯度下的累積死亡量，并計(jì)算出死亡率。采用Spass19.0軟件進(jìn)行回歸分析，按照概率單位法，得出死亡率與試驗(yàn)濃度間的回歸方程，計(jì)算半致死濃度(LC50)及95%置信區(qū)間，并計(jì)算出安全濃度(SC)[7-8]：

SC=48hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)2.

2 結(jié)果與分析

2.1 歐鲇幼魚(yú)對(duì)鹽度的耐受性

整個(gè)鹽度耐受性試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)照組中幼苗的游泳、呼吸等行為自始至終均正常，無(wú)死亡個(gè)體，水質(zhì)清晰無(wú)雜物。在不同濃度的鹽度耐受性試驗(yàn)組里，魚(yú)苗鰓蓋活動(dòng)頻率加快、貼壁狂游以及水質(zhì)變濁等現(xiàn)象，其強(qiáng)度隨著濃度的增加而加強(qiáng)。當(dāng)鹽度≤8.0 g/L時(shí)，表現(xiàn)出的行為較為緩和，僅在剛放入時(shí)出現(xiàn)躁動(dòng)行為，之后便緩和下來(lái)。當(dāng)鹽度>8.0 g/L時(shí)，表現(xiàn)出的行為最為強(qiáng)烈和明顯；尤其是鹽度為12.0 g/L時(shí)，30 min后出現(xiàn)急躁，貼壁狂游等現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)2 h后行動(dòng)遲緩，在6～8 h間機(jī)體麻木，體色微白，并出現(xiàn)頭向上、尾向下的死亡個(gè)體，水體顏色較對(duì)照組變的渾濁。

鹽度在2.0～8.0 g/L時(shí)，48 h的死亡率達(dá)13.33～26.67%，72 h的死亡率達(dá)30.00～46.67%，96 h的死亡率達(dá)40.00～70.00%；鹽度為10.0 g/L時(shí)，12 h后便開(kāi)始出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，24 h時(shí)幾乎死亡一半(46.67%)，48～72 h內(nèi)死亡率達(dá)到80.00%以上，96 h內(nèi)幾乎全部死亡(96.67%)；鹽度為12.0 g/L時(shí)，12 h的死亡率高達(dá)96.67%，24 h內(nèi)全部死亡。從中可知?dú)W鲇幼魚(yú)的死亡率隨鹽度和時(shí)間的增加而遞增，當(dāng)鹽度到達(dá)10.0 g/L以上時(shí)，其死亡率急劇增高。表1，圖1

表1 不同鹽度條件下歐鲇幼魚(yú)的死亡率
Table 1 Lathal rate ofSilurusglarisLinnaeus juveniles on different salinity

濃度Concentration(‰)死亡率Mortality(%)12h24h48h72h96h0(對(duì)照組)0.000.000.000.000.0020.000.0013.3330.0040.0040.000.0016.6733.3346.6760.000.0016.6736.6766.6780.000.0026.6746.6770.00100.0046.6780.0083.3396.671296.67100.00100.00100.00100.00

圖1 歐鲇幼魚(yú)對(duì)鹽度的耐受性
Fig. 1SilurusglarisLinnaeus juveniles tolerance to salinity

通過(guò)對(duì)歐鲇幼魚(yú)鹽度耐受性的分析得知，其在12、24、48、72、96 h的LC50分別為11.907 7‰、9.795 0‰、7.859 6‰、6.313 7‰、3.911 5‰，SC為1.518 1‰。從中可以發(fā)現(xiàn)歐鲇幼魚(yú)對(duì)鹽度的耐受性隨所生活在一定鹽度水體中的時(shí)間的增加而逐漸減弱，在鹽度為4 g/L的條件下，96 h內(nèi)試驗(yàn)魚(yú)有接近50%的成活率，這與其96 h的LC50為3.911 5‰接近，說(shuō)明其對(duì)鹽度的耐受性較差，結(jié)合本研究結(jié)果，可將其(4 g/L)視為歐鲇幼魚(yú)鹽度的耐受上限值，該結(jié)果對(duì)于在具有一定鹽度水質(zhì)條件下進(jìn)行歐鲇苗種增養(yǎng)殖有著重要的指導(dǎo)意義。表2

表2 鹽度與歐鲇幼魚(yú)死亡率相關(guān)性
Table 2 Correlation analysis between Lathal rate and salinity ofSilurusglarisLinnaeus juveniles

試驗(yàn)時(shí)間Time(h)回歸方程Regressionequation相關(guān)系數(shù)Relativeoefficient半致死濃度LC50(‰)95%置信區(qū)間Confidenceintervalfor95%安全濃度SC(‰)12y=6.905x-32.2230.428611.907710.761～12.08924y=9.143x-39.5560.68109.79509.129～10.45848y=9.0477x-21.1110.80177.85967.144～8.32172y=7.2857x+14.0000.85866.31375.345～6.76596y=6.4761x+24.6690.95733.91153.673～4.3521.5181

2.2 歐鲇幼魚(yú)對(duì)堿度的耐受性

整個(gè)堿度耐受性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)照組中幼苗的游泳、呼吸等行為自始至終均正常，無(wú)死亡個(gè)體，水質(zhì)清晰無(wú)雜物。在不同濃度的堿度條件下，與對(duì)照組相比，幼苗表現(xiàn)出的特征各不相同，各試驗(yàn)組水色變濁變黃程度也不相一致，為隨著堿度的遞增而明顯加重。

當(dāng)堿度≥4.5 g/L時(shí)，幼魚(yú)表現(xiàn)出的特征最為明顯，魚(yú)放入初期便出現(xiàn)快速游動(dòng)，呼吸加快等行為，2～3 h后行動(dòng)遲緩，微游動(dòng)，沉底和貼壁游動(dòng)的個(gè)體數(shù)開(kāi)始增多，水色黃，水質(zhì)渾濁，呈微白色，并陸續(xù)出現(xiàn)死亡個(gè)體；12 h后死亡數(shù)開(kāi)始劇增。當(dāng)堿度≤4.0 g/L時(shí)，幼魚(yú)表現(xiàn)出的行為特征較為緩和，僅出現(xiàn)短時(shí)間的躁動(dòng)、貼壁狂游行為，隨即便穩(wěn)定下來(lái)，大部分上浮游動(dòng)，12 h后，幼魚(yú)才陸續(xù)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，水色微黃。

當(dāng)堿度為2.0 g/L時(shí)，48 h的死亡率僅有3.33%，72 h的死亡率達(dá)33.33%，96 h的死亡率接近一半(40.00%)；當(dāng)堿度在2.5～4.0 g/L時(shí)，24 h的死亡率達(dá)3.33%～26.67%，48 h時(shí)死亡達(dá)到40.00%～76.67%，72 h幾乎全部死亡(83.33%～100.00%)；當(dāng)堿度在4.5～5.0 g/L時(shí)，12 h的死亡率達(dá)3.33%～10.00%，24 h時(shí)的死亡率達(dá)36.67%～66.67%，48 h幾乎全部死亡(90.00%～100.00%)。歐鲇幼魚(yú)的死亡率隨堿度和時(shí)間的增加而遞增，當(dāng)堿度到達(dá)2.5 g/L以上時(shí)，其死亡率急劇增高。表3，圖2

表3 不同堿度條件下歐鲇幼魚(yú)的死亡率
Table 3 Lathal rate ofSilurusglarisLinnaeus juveniles on different alkalinities

濃度Concentration‰死亡率Mortality(%)12h24h48h72h96h0(對(duì)照組)0.000.000.000.000.002.00.000.003.3333.3340.002.50.003.3340.0083.3396.673.00.0010.0040.0096.67100.003.50.0026.6776.67100.00100.004.00.0026.6776.67100.00100.004.53.3336.6790.00100.00100.005.010.0066.67100.00100.00100.00

圖2 歐鲇幼魚(yú)對(duì)堿度的耐受性
Fig. 2SilurusglarisLinnaeus juveniles tolerance to alkalinities

通過(guò)對(duì)歐鲇幼魚(yú)堿度耐受性的分析得知，其在12、24、48、72、96 h的LC50分別為21.866 9‰、4.770 4‰、3.140 6‰、1.274 8‰、0.428 4‰，SC為0.408 4‰。歐鲇幼魚(yú)對(duì)堿度的耐受性隨所生活在一定堿度水體中的時(shí)間的增加而逐漸減弱，相對(duì)于鹽度條件下死亡數(shù)的變化，歐鲇幼魚(yú)對(duì)堿度的耐受性極具波動(dòng)性。在堿度為2 g/L的條件下，96 h內(nèi)試驗(yàn)魚(yú)有60.0%的成活率，歐鲇幼苗對(duì)堿度的耐受性較差，可將其(2.0 g/L)視為歐鲇幼魚(yú)堿度的耐受上限值。表4

表4 堿度與歐鲇幼魚(yú)死亡率的相關(guān)性分析
Table 4 Correlation analysis between Lathal rate and alkalinities ofSilurusglarisLinnaeus juveniles

試驗(yàn)時(shí)間Time(h)回歸方程Regressionequation相關(guān)系數(shù)Relativecoefficient半致死濃度LC50(‰)95%置信區(qū)間Confidenceintervalfor95%安全濃度SC(‰)12y=2.6186x-7.26070.560021.866919.678～22.09824y=20.24x-46.5530.89784.77044.085～5.03248y=30.477x-45.7170.92083.14062.987～4.98572y=16.906x+28.4490.54651.27481.012～2.65796y=13.333x+44.2880.40960.42840.123～0.8520.4084

3 討 論

3.1 歐鲇幼魚(yú)對(duì)鹽度的適應(yīng)性能

鹽度是影響魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)、代謝及各種生理活動(dòng)的重要因子[9]，其主要是通過(guò)干擾生物體內(nèi)滲透壓來(lái)影響魚(yú)類(lèi)的生存[10-12]。大部分魚(yú)類(lèi)都可以通過(guò)自身完善的生理調(diào)節(jié)機(jī)制適應(yīng)一定鹽度范圍的水體環(huán)境，但超過(guò)一定限度后會(huì)對(duì)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響，導(dǎo)致生理失調(diào)甚至死亡[11,13-14]。魚(yú)類(lèi)隨滲調(diào)節(jié)的能力主要是由分布于鰓絲細(xì)胞中的氯細(xì)胞數(shù)量、分布及Na+/K+-ATPase的活性決定的[15-16]，其中Na+/K+-ATPase活性的改變將直接影響到細(xì)胞離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、能量和物質(zhì)代謝等，從而造成細(xì)胞生理和功能的異常，甚至凋亡[17]。本研究中，隨著鹽度的升高，歐鲇幼魚(yú)的死亡率迅速升高，之后趨于平緩，96 h后仍有部分幼魚(yú)存活，說(shuō)明歐鲇幼魚(yú)在剛進(jìn)入高鹽度環(huán)境時(shí)，應(yīng)激過(guò)強(qiáng)，自身的隨滲調(diào)控系統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)難以通過(guò)“吸水排鹽”的方式適應(yīng)這種變化，致使Na+/K+-ATPase活力下降，離子交換難以順利進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致死亡，但隨著高鹽度環(huán)境的持續(xù)刺激，生物體內(nèi)的隨滲調(diào)控系統(tǒng)被激活，內(nèi)環(huán)境趨于穩(wěn)定，所以96 h后仍有部分個(gè)體存活，這與鹽度對(duì)達(dá)里湖鯽毒性影響的結(jié)論相類(lèi)似[18]。

研究表明，魚(yú)類(lèi)在應(yīng)對(duì)鹽度脅迫的隨滲調(diào)控時(shí)，低滲環(huán)境中氯細(xì)胞主要進(jìn)行體液調(diào)節(jié)，泌氯功能不發(fā)達(dá)；高滲環(huán)境中則進(jìn)行離子的代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)作用，泌氯功能發(fā)達(dá)[19]，隨著鹽度脅迫時(shí)間的增加，其消耗用于維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的能量就會(huì)增加，期間也會(huì)對(duì)機(jī)體造成一定的損傷，當(dāng)應(yīng)激時(shí)間超過(guò)一定限度時(shí)，魚(yú)體就會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，這些可能就是同一鹽度梯度下，其死亡率隨著時(shí)間的增加而遞增的原因。研究中歐鲇幼魚(yú)24 h LC50為9.795 0 g/L，96 h LC50為3.911 5 g/L，安全濃度為1.518 1 g/L，幾乎低于常見(jiàn)淡水魚(yú)類(lèi)，僅與澎澤鯽和葉爾羌高原鰍相近，說(shuō)明歐鲇幼魚(yú)對(duì)低鹽度有一定的耐受性，適合低鹽度的生活環(huán)境。研究表明，淡水魚(yú)在適當(dāng)鹽度的水體中經(jīng)一定時(shí)間的飼養(yǎng)馴化，可以提高其耐鹽能力[20-21]。

因此，在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)中，應(yīng)通過(guò)逐漸提高鹽度的方法對(duì)歐鲇幼魚(yú)進(jìn)行馴養(yǎng)；或延長(zhǎng)幼魚(yú)暫養(yǎng)時(shí)間，使其達(dá)到一定的規(guī)格再進(jìn)行放養(yǎng)的方法進(jìn)行操作，以提高歐鲇苗種在一定鹽度水環(huán)境中的存活率。表5

3.2 歐鲇幼魚(yú)對(duì)堿性的適應(yīng)性能

表5 常見(jiàn)淡水魚(yú)類(lèi)鹽、堿度的半致死濃度(LC50)和安全濃度(SC)
Table 5 The median lethal concentration(LC50) and safty concentration(SC) of salinity and alkalinity of freshwater species

種類(lèi)鹽度(S)(Salinity)LC50(g/L)堿度(A)(Alkalinity)LC50(mmol/L)24h96hSC24h96hSC規(guī)格來(lái)源黑龍江泥鰍MisgurnusmohoityDybowsky15.6413.584.12117.1072.6218.77(16.3±0.53)g大鱗副泥鰍ParamisgurnusdabryanusSauvage15.4314.184.03128.3888.8323.66(47.32±0.88)g達(dá)里湖高原鰍Triplophysadalaica14.0012.173.74155.18120.0036.30(8.72±1.20)g武鵬飛等,2017[11]灘頭雅羅魚(yú)TribolodonbrandtiDybowski28.5728.408.5289.3168.4418.79(5.83±0.50)cm池炳杰等,2011[16]達(dá)里湖鯽CarassiusauratusLinnaeus11.5710.612.9471.9363.4220.02(4.1±0.47)cm周偉江等,2013[18]烏蘇里擬鲿Paeudobagrasussuriensis12.519.812.9732.1013.764.21(2.6±0.165)cm楊廣等,2012[20]銀鯽Carassiusauratusgibelio11.538.582.8293.7464.1915.46(3.56±0.28)cm澎澤鯽Carassiusauratuspengesis9.996.6761.4671.7159.8719.88(3.26±0.22)g鄭偉剛等,2001[22]咸海卡拉白魚(yú)Chalcalburnuschalcoidesaralensis22.6121.245.96137.55112.2334.05(2.60±4.62)g藺玉華等,2004[23]青海湖裸鯉Gymnocyprisprzewalskii21.1518.204.49165.02150.1843.56(12.52±0.32)g劉濟(jì)源等,2012[24]淡水白鯧ColossomabrachypomumCuvier12.0010.403.0383.2545.708.01(2.9±0.05)cm章征忠等,1998[25]葉爾羌高原鰍Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensia(Day7.734.391.5945.5711.956.69(1.32±0.52)cm姚娜等,2016[26]歐鲇SilurusglarisLinnaeus9.793.911.5255.474.984.75(2.20±050)cm本研究

因此，在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際的水體理化性狀(堿性程度)，因地制宜的通過(guò)采取一定的馴化措施，來(lái)激活歐鲇幼苗體內(nèi)所固有的耐堿調(diào)節(jié)功能，之后在相應(yīng)堿性水體環(huán)境中投放歐鲇苗種進(jìn)行養(yǎng)殖，以提高苗種的存活率。

4 結(jié) 論

在pH和溫度分別為6.8～7.5和21～25℃條件下，歐鲇幼魚(yú)12 、24、48、72和96 h鹽度LC50(鹽度耐受性)分別為11.907 7‰、9.795 0‰、7.859 6‰、6.313 7‰、3.911 5‰，SC(安全濃度)為1.518 1‰；而堿度LC50(堿度耐受性)分別為21.866 9、4.770 4、3.140 6、1.274 8 、0.428 4 g/L，SC為0.408 4 g/L。歐鲇幼魚(yú)適合在低鹽度和低堿度的水體環(huán)境中生活。