江蘇泗陽青蝦養殖中期水體的理化環境和浮游植物

唐金玉，覃寶利，葉建勇，丁辰龍，吳學軍，戴楊鑫

(1 江蘇省農業科學院宿遷農科所，江蘇 宿遷 223800；2 南京農業大學動物科技學院，江蘇 南京 210014；3 杭州市農業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、營養豐富和口味鮮美等優點，是中國淡水養殖業重要的養殖品種，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殖模式，如池塘單養、與河蟹搭配養殖、與南美白對蝦搭配養殖、與常規經濟魚類(鰱、鳙、草魚、鯽、鯉等)搭配養殖、網箱養殖、稻田養殖等[4-6]。這些養殖模式隨著經濟的發展而不斷完善，然而有關青蝦養殖的基礎研究十分薄弱，缺乏對養殖過程中物質循環和能量流動的了解，難以正確把握資源的合理配置；同時，養殖戶過分追求經濟效益，導致青蝦養殖的環境效率低下，極大地阻礙了中國青蝦養殖業的可持續發展[7-8]。

優化放養結構和管理措施可提高池塘養殖的資源利用效率并降低養殖污染，而分析養殖池塘的理化環境與浮游生物群落之間的關系可為優化養殖模式提供科學依據[9-10]。有關蝦類養殖池塘浮游植物群落結構與環境因子的關系已有較多報道[11-14]，但涉及青蝦混養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”，不僅具有優良的青蝦種質資源，而且青蝦養殖業發達，是蘇北地區重要的青蝦產區。研究了江蘇省泗陽縣9處青蝦養殖中期水體的理化環境和浮游植物，以期為深入了解青蝦養殖生態系統和構建生態工程化設施積累基礎數據。

1 材料與方法

1.1 養殖池塘和養殖模式

所調查的9處青蝦養殖水體(標記為S1～S9)分布在江蘇省泗陽縣高渡鎮周崗村附近(33°30′N，118°38′E)。S1～S6為青蝦養殖池塘。其中，S1～S2放養種類為青蝦、河蟹(Eriocheirsinensis)、大鱗鲃(Barbuscapito)、加州鱸(Micropterussalmoides)和鱖(Sinipercascherzeri)，S3～S4放養種類為青蝦和河蟹，S5～S6放養種類為青蝦和沙塘鱧(Odontobutisobscura)。S7～S9為洪澤湖青蝦圍網養殖水體中3個采樣點。養殖水體中放養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。養殖種類放養及養殖水體基本情況見表1。池塘及圍網養殖水深0.5～1.5 m，平均1.0 m。養殖期間未投喂青蝦配合飼料。

表1 放養及養殖水體基本情況

1.2 采樣與分析

1.3 數據計算與統計

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，青蝦養殖水體的水溫為29.9～32.9 ℃。不同混養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+鱖養殖池塘；S3～S4為青蝦+河蟹養殖池塘；S5～S6為青蝦+沙塘鱧養殖池塘；S7～S9為青蝦+鳙圍網養殖水體。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 青蝦養殖水體主要離子Piper圖

2.3 氮、磷和有機質

表4 青蝦養殖水體氮、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 青蝦養殖水體浮游植物種類組成

(續表6)

圖2 青蝦養殖水體浮游植物密度

2.5 影響浮游植物群落的環境因子

圖3 浮游植物群落與理化環境因子的RDA分析

2.6 青蝦養殖水體的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%，可較好反映影響養殖水體的理化環境和浮游植物的因素。青蝦養殖水體的環境因子差異較明顯，分為3個類群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。

圖4 基于DCA的青蝦養殖水體排序

3 討論

3.1 青蝦養殖水體理化環境

3.2 青蝦養殖水體浮游植物種類組成與生物量

有關青蝦養殖水體中浮游植物群落結構的分析尚未見報道。本次調查發現，青蝦養殖水體中藍藻門和綠藻門種類最豐富，優勢度Y>0.005的種類分別有6種和5種，說明青蝦養殖水體中浮游植物種類組成以藍藻和綠藻為主。改變放養種類組成可在一定程度上影響養殖水體中浮游植物的群落結構[31]。調查發現，不同混養種類的青蝦養殖水體內浮游植物群落組成不同，與上述結論相符。然而，相同放養結構的青蝦養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、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。因此，良好的浮游植物群落結構有助于青蝦的健康生長。泗陽縣青蝦養殖水體內浮游植物H′為2.47～3.48，表明青蝦養殖水體內浮游植物群落組成較穩定，水體處于輕度污染或清潔狀態[35]，適合青蝦的健康養殖。圍網養殖水體中浮游植物D高于池塘養殖，而J低于池塘養殖，說明青蝦不同養殖模式對浮游植物多樣性的影響較顯著，可能與養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，與山東泰安青蝦養殖池塘[6]和浙江紹興凡納濱對蝦養殖池塘[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殖模式有關。

3.3 影響青蝦養殖水體浮游植物群落結構的理化環境因子

3.4 優化青蝦養殖模式的措施

根據理化環境因子和浮游植物數據的排序結果，青蝦養殖水體分為3個類群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。考慮到本次調查時池塘S1與S4鄰近、S3與S5鄰近、S2與S6～S9鄰近，分別屬于不同養殖戶，說明距離較近的青蝦養殖水體中其環境因子相似。初步分析，相近水體環境因子相似的原因與不同養殖戶所采用的管理模式有關。研究表明，管理模式對養殖水體、養殖環境的影響要大于放養結構的影響，該結論與唐金玉等[32]的報道一致。

4 結論

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