凡納濱對蝦養殖水體中浮游生物群落的多樣性分析研究

摘 要：為探討凡納濱對蝦養殖水體中浮游生物群落的演替，對蝦池水體中浮游生物群落組成和其多樣性進行了分析。研究結果表明：在凡納濱對蝦養殖水體中，浮游植物的優勢種主要由小球藻（Chlorella sp.）、波吉卵囊藻（Oocystis borgei）、小環藻（Cyclostella sp.）、新月擬菱形藻（N.closterium sp.）、角毛藻（C.mueeleri sp）、平裂藻（Merismopedia sp）.和席藻（Phormidium sp）組成。浮游植物多樣性指數變化范圍為0.08～1.89，平均值為1.36±0.25，優勢度指數變化范圍為0.20～0.98，平均值為0.51±0.26。浮游動物的優勢種為許水蚤（Schmackeria.Sp）和臂尾輪蟲（Brachionus.sp），其中，水體中許水蚤無節幼體的數量呈規律性波動，波動周期為15d。

關鍵詞：凡納濱對蝦 浮游生物 群落 多樣性指數

中圖分類號：S96 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-000-03

在對蝦養殖過程中，水體中的浮游生物群落對養殖過程中營養鹽的調控和維護養殖水體中微生態環境的穩定具有重要作用。李色東等研究發現蝦池中浮游生物是維持池塘生態系統的正常功能，穩定池塘環境是不可缺少的。盧靜等研究表明浮游植物對水體中的一些營養鹽的吸收，在一定程度上使得養殖后期的水質保持良好，防止水體富營養化。同時，浮游植物還是水體中溶解氧的主要來源。水體中的浮游動物對浮游植物的攝食是水體中初級生產力向較高級營養級轉化的關鍵，浮游動物的群落演替對浮游植物群落的調控有重要的影響。孫耀等研究表明，蝦池中一些浮游生物還可作為養殖早期對蝦幼體的主要食物來源，對幼蝦早期的生長具有重要作用。但是，目前對蝦池中浮游生物群落的多樣性演替研究較少，該文對凡納濱對蝦蝦池水體中浮游生物群落的多樣性及動態變化進行了分析和探討。

1 材料和方法

1.1 試驗用蝦池

試驗用蝦池為鋪有聚乙烯塑料薄膜的高位池（一種高密度的集約化對蝦養殖池塘），池塘底部高于海水的最高潮位線1～6 m，完全依靠動力供水，面積大小為4畝/口，水深1.60～1.75 m。，放養密度為75000～120000尾/hm2，每口塘配備10～13臺0.75 kw葉輪式增氧機。面積大小為4畝/口，水深1.6～1.75 m。每口蝦池配備0.75 kw 的4個葉輪式增氧機和一個潛水式增氧機，水體為循環水。試驗期間水溫為19～23 ℃，鹽度范圍14～20。

1.2 樣品采集和處理

試驗期間采樣時間15：00～17：00，每隔兩天采集1次。在每個池塘的上風口、下風口和中間各選擇一個采樣點，在每一采樣點的水表層下30～40 cm處采水樣1L，加15 mL魯哥氏液現場固定。

將固定的水樣置于室內分液漏斗中靜止沉淀，在水樣沉淀開始2 h后將分液漏斗輕輕旋轉，防止藻類附著在分液漏斗內壁，靜止沉淀48 h，濃縮至50 mL，并加少量的甲醛保存，待鏡檢觀察。

1.3 浮游植物樣品分析

將水樣左右平移的方式輕輕搖動200次，搖勻后立即用定量吸管從中吸取0.1 mL置入0.1 mL計數框內，在40倍的物鏡下觀察計數，每個水樣計數兩次，取其平均值。具體觀察的視野數以樣品中浮游植物的多少而定；如果平均每個視野有十幾個到幾十個，50個視野即可。如果每個平均每個視野有5～6個時，需要100個視野；如果平均每個視野不超過1～2個時，要200個視野。在對樣品定量分析的同時，對樣品進行定性分析。

1.4 浮游動物樣品分析

小型浮游動物（原生動物、輪蟲和無節幼體）的水樣采用浮游植物水樣處理同樣方法濃縮到30～50 mL。原生動物、輪蟲和無節幼體可在4倍鏡下計數，遇到難以分辯的種類再用高倍鏡鑒別。鏡視前先將定量水樣充分搖勻，用定量吸管吸取0.5 mL注入0.5 mL的計數框中，計算全部個體；大型浮游動物采集時，采水10 L，用25#浮游生物網過濾，加魯哥氏液固定，沉淀濃縮到50 mL，再經24 h沉淀并濃縮到10～20 mL，用1 ml浮游生物計數框計數。計算全部個體。

每份樣品均計數3片。

1L水中各種浮游動物個數（N）可按下式計算：

N=VP/ωC

式中：V-水樣沉淀濃縮后的體積（mL）

C-計數框的體積（mL）

ω-采樣體積（L）

P-鏡視中的浮游動物個數（平均值）

1.5 浮游植物多樣性計算

采用Shannon-wiener多樣性指數H，和Simpson優勢集中性指數D，上述公式中，Pi=ni/N，ni為物種I 的個體數，N為群體樣本個體總數，Pi為第i個種個體數占總個數的比例，S為群落中物種數。

2 結果

2.1 蝦池中浮游植物的種類

實驗蝦池中的藻類屬于5個門，共21個種。其中，硅藻門有9種，占所有藻類種數的42.86%；綠藻門有5種，占所有藻類種數的23.81%；藍藻門有5種，占所有藻類種數的23.81%；甲藻門有1種，占所有藻類種數的4.76%；隱藻門有1種，占所有藻類種數的4.76%。

2.2 蝦池浮游植物的群落組成

2.2.1 蝦池中浮游植物優勢種群組成

蝦塘水體中早期的浮游植物優勢種群為綠藻門的小球藻（Chlorella sp.）和波吉卵囊藻（Oocystis borgei），硅藻門的小環藻（Cyclostella sp.）、新月擬菱形藻（N.closterium sp.）、角毛藻（C.mueeleri sp），藍藻門的平裂藻（Merismopedia sp）和席藻（Phormidium sp）。其中，卵囊藻的數量在試驗16 d至19 d達到最大，最大數量為2.35×107，其在藻類總的數量中所占比例最大為98.09%；小球藻的數量在試驗早期開始時最大，最大數量為6.87×105，在藻類數量中所占比例最大為26.6%；小環藻數量的在試驗早期最大，最大數量為4.79×106，在藻類數量中所占最大比例為59.6%；新月擬菱形藻的數量在13 d最大，最大數量為2.82×107，在藻類數量中所占比例最大為85.21%；角毛藻的數量在13 d達最大；最大數量為2.80×106，平裂藻的數量在10 d達最大，最大為8.11×105，在在藻類數量中所占比例最大為5.8%；席藻的數量在10 d達最大，在藻類數量中所占比例最大為27.87%。

1號池的浮游植物的優勢種主要由卵囊藻、小球藻和小環藻組成，其優勢種隨時間的演變見圖1。2號池中浮游植物的優勢種主要由小環藻、波吉卵囊藻、新月擬菱形藻、平裂藻和席藻組成，其優勢種隨時間的演變見圖2。3號池中浮游植物的優勢種主要由小環藻、卵囊藻、席藻、新月擬菱形藻、平裂藻和角毛藻組成，其優勢種隨時間的演變見圖3。

浮游植物優勢種群在水體中并不是穩定不變的，在實驗過程的前半階段，浮游植物種群變化較大。其中，卵囊藻的種群在試驗前期較穩定，在16 d出現較大的變化；小環藻種群在試驗中期比較穩定，在前期和后期有波動，小環藻和卵囊藻種群變化趨勢較一致；并且，卵囊藻在整個實驗期間較另三種浮游植物有較大的變化；新月擬菱形藻呈規律性波動，且波動的程度遠大于小環藻和波吉卵囊藻的波動；平裂藻在整個實驗前半階段，種群一直呈增長趨勢（圖2和圖3）。在實驗后半階段，即蝦苗投放到高位池一個月后，各個優勢種群的變化較穩定。除新月擬菱形藻在整個實驗期間一直呈穩定狀態外，小環藻、波吉卵囊藻、席藻和平裂藻則在該階段的后期有增長趨勢。

2.2.2 蝦池中浮游植物總量的變化

蝦塘水體中浮游植物總的數量在養殖早期較少，且數量穩定，到試驗中后期，數量開始增大，且出現較大的變化

2.2.3 蝦池中浮游植物種群的多樣性指數和優勢度指數

不同的蝦池在放養蝦苗前水體中的浮游植物的多樣性是不同的，同時，同一蝦池在不同時間內，其水體中浮游植物的多樣性也是不同的。一般在養殖的早期，水體中浮游植物種類的數量相對養殖后期較少。蝦池水體中浮游植物的多樣性指數平均在0.83～1.48。其中2號池和3號池的多樣性指數總體相對較高，平均在1.20左右。水體中多樣性指數變化較大，水體中藻相不穩定，種群變化頻繁。其中，1號池中浮游植物群落的多樣性指數的范圍為：0.08～1.64，2號池中浮游植物群落的多樣性指數的范圍為：0.68～1.89，平均值為1.28。3號池中浮游植物群落的多樣性指數范圍為：0.43～1.89，平均值為1.16。

三個蝦塘中的浮游植物群落多樣性指數較低，蝦池中的水體在養殖早期時，浮游植物群落結構比較簡單。蝦池水體中浮游植物群落的多樣性指數在試驗開始時，即蝦苗剛剛投放到蝦池中時，多樣性指數H’較大，然后減小，再增大，呈波動性變化；而優勢度指數D則相反，開始較小，然后增大，再減小。呈波動性變化（圖5、圖6）。即浮游植物群落的多樣性指數和優勢度指數的變化規律時相反。

2.2.4 浮游動物種類和數量

蝦塘早期水體中，浮游動物主要以哲水蚤中的許水蚤和輪蟲為主，偶爾出現猛水蚤。水體中浮游動物的優勢種群為哲水蚤。在哲水蚤的不同發育階段中，以無節幼體的數量呈規律性變化，從最大量到最小量間的時間間隔約為15 d，周期約為30 d，最大量時達5.4×103個/L；成體和橈足幼體的數量均比無節幼體的數量少，最大量分別為6.5×103個/L、4.5×103個/L。成體的變化周期亦約為30d。輪蟲的數量最大為1.7×104個/L，種群變化規律則不明顯。

3 結語

3.1 浮游植物群落的變化

在蝦苗投放到蝦池前，浮游生物的多樣性較高。蝦池水體環境相對穩定，水體中浮游生物群落波動較小，具有相對高的穩定性，蝦苗投放到蝦池中后，由于蝦苗的捕食活動，蝦池中浮游生物收到蝦苗捕食壓力的影響，致使水體中浮游生物群落的多樣性發生變化。對蝦對浮游植物群落的影響主要通過其對水體中浮游動物種群的調控，從而間接的調控水體中的浮游植物的群落；同時，對蝦幼體還濾食一些浮游植物，對浮游植物群落產生直接的影響。從圖5中多樣性指數的變化可以看出，1號池和3號池的H’波動較大，說明在蝦苗投放到水體中后的一段時間內，水體中的藻相變的不穩定。而2號池由于在蝦苗投放前，多樣性指數較大，在蝦苗投放后，H’波動較1號池和3號池小，說明藻相較另兩個池穩定。從這三個蝦池中浮游植物群落的多樣性的變化可以知，在蝦苗投放前，養殖水體中浮游植物群落結構的復雜性對保持以后水體中藻相的穩定性具有重要的作用。藻相的過于單一，一則容易導致浮游植物群落的不穩定，進而導致水體中的浮游動物群落的波動，從而對對蝦的生長產生一定影響。同時水體中單細胞藻大量繁殖時，還容易使水體的透明度增高，影響對蝦的攝食及棲息，從而對對蝦健康產生影響。

在優勢種群中，小球藻和小環藻的種群變化趨勢是基本一致的。并且這兩個作為優勢藻類的種群比較穩定。一方面可能是在養殖早期水質變化不大，水環境比較穩定；另一方可能是這兩種藻類的生理特征決定的。查廣才等對凡納對蝦淡化養殖過程中微型浮游生物群落及多樣性進行研究后，也是發現在養殖早期小環藻是養殖水體中的優勢種之一。在對小環藻的最后一次取樣中，其數量突然增大很多，可能是由以下原因引起的：第一是在采取水樣時，采樣的不均勻造成的，第二是在計數時，將樣品水樣搖勻后，從樣品瓶中取樣時的不均造成的。卵囊藻在實驗的前半階段，即在蝦苗投放放到高位池一個月左右的時間內，其種群穩定（圖2）。卵囊藻種群在實驗階段的后半時期，即蝦苗放到高位池一個月到兩個月之間的時間內，其種群變動較大，主要原因是水體中氨氮的濃度數值也是在此階段內呈增加的趨勢，估計卵囊藻種群變化與水體中氨氮濃度增加有關。

3.2 浮游植物種群多樣性

在凡納濱對蝦養殖過程中，多采取淡化養殖的方式，使得水體中的浮游植物的種類數量相對較少，對珠海地區的蝦池中浮游植物分析時，也發現在淡化養殖過程中，養殖水體中浮游植物的種類數量較少，且水體中浮游植物群落的多樣性指數和優勢度指數的變化趨勢相反。在養殖早期浮游植物的種類數較少，到養殖中后期，其種類數則增加，主要原因是，養殖過程中水體的微生態環境變得較養殖前期復雜，以及水體理化因子的變動也較前期復雜。這種中后期水體微生態環境的復雜狀況，為多種浮游植物的生長提供了可能。

3.3 浮游植物優勢種群的變化

從圖1至圖3中蝦體水體中浮游植物優勢種群的變化曲線知，在對蝦養殖過程中，蝦塘水體中的浮游植物的主要優勢種群為綠藻門的卵囊藻和小球藻以及硅藻門的小環藻。這與黃翔鵠等對蝦塘水體中浮游植物種群的研究結果一致。亞優勢種為藍藻門的平裂藻和席藻、綠藻門的新月擬菱形藻。從蝦塘水體中浮游植物的優勢種群和亞優勢種群可以得出結論：在蝦塘水體中，浮游植物主要為綠藻門、硅藻門和藍藻門中的種類；優勢種單一、突出，這與凡納濱對蝦特殊的池塘環境有關（如高濃度的消毒劑、高度副營養化和高濃度對蝦分泌物）。

3.4 浮游動物種群的變化

從圖4、圖9中浮游植物總量的變化和浮游動物種群的變化可知，浮游動物的種群的變化和浮游植物種群的變化存在一個時滯，滯后時間約為15 d。由于浮游植物和浮游動物在水體中的密度都是較高，而密度效應是有時間延擱的，數學模型研究也表明穩定的種群增長變化呈周期性，本試驗的結果也表明了這一點。

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