歐鲇幼魚對鹽堿的耐受性

魏玉眾，張人銘，宋明波，時春明，阿達可白克·可爾江

(新疆維吾爾自治區水產科學研究所/農業部西北地區漁業資源環境科學觀測實驗站，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，屬于具有生長快、適應性強、營養價值高、肌間刺少、肉質細嫩鮮美等特點的大型兇猛經濟魚類，具有重要的生態與經濟研究價值，1957年蘇聯從咸海移植于哈薩克斯坦境內的巴爾喀什湖獲得成功，并于20世紀70年代末通過巴爾喀什湖-伊犁河水系擴散到我國境內[1-2]。目前成為我國新疆伊犁河名特優經濟魚類之一，也是在我國僅分布于新疆伊犁河的天然物種。近年來，隨著伊犁河流域地區經濟發展速度的加快和人為活動的加劇，其水質包括鹽、堿度逐漸變差，對其生活在該水域內的魚類多樣性產生一定的影響[4]。因此，開展歐鲇苗種對鹽、堿水體耐受性相關的試驗研究，在歐鲇苗種大面積推廣養殖以及棲息于天然水體中的種質資源保護方面具有重要的意義。【前人研究進展】阿達可白克.可爾江等[4]對天然河流野生歐鲇的采捕、短運及就地暫養技術進行研究發現，用地籠網捕歐鲇和用微型車與帆布水箱、摩托車與塑料袋短運歐鲇、用小型土池暫養歐鲇，能較好獲得對人造土池的適應能力，且短運成活率達98.9%，就地暫養成活率達72.8%，為歐鲇未來的引種移植、馴養繁育和規模化開發利用提供科學數據;任波[5]對移植于伊犁河的歐鲇生物學特性進行了研究，發現歐鲇為典型的肉食性魚類，4+齡，體長70 cm，體重達3 500 g的個體即可性成熟，6月產卵，雄魚有營巢和護卵孵化的習性；任慕蓮等[6]對伊犁河流域漁業資源進行調查研究發現，歐鲇具有生長快，個體大，適應及擴展能力極強的魚類，已成為伊犁河水系主要經濟魚類。【本研究切入點】目前，對歐鲇的研究僅見于個體生物學以及馴養和人工繁育等方面，關于鹽、堿等水生態非生物因子對該種魚自身的毒性影響研究未見報道。以歐鲇幼魚作為研究對象，探索其對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其急性脅迫及毒性影響。【擬解決的關鍵問題】采用單因子靜態急性毒性實驗法對歐鲇幼魚在不同鹽、堿水質條件下開展增養殖可行性的探討，以期為歐鲇苗種和成魚規模化養殖推廣以及天然水體種質資源的增殖與保護提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗用歐鲇幼魚采自新疆維吾爾自治區水生野生動物救護中心，總計1 300尾，體長和體重規格分別在(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急性毒性實驗法進行。從歐鲇幼苗群體中挑選體質活躍、無傷、無病的仔魚，試驗前將獲取的幼魚在水族箱內暫養48 h，并進行預實驗，獲得歐鲇幼魚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(機井水)。鹽度采用NaCl(分析純)，以2.0 g/L的公差設置6個梯度組，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的公差設置7個梯度組，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(HANNAHI931101)測定和校準，堿度用堿度精密酸度計(pH-3C)測定和校準，各個鹽、堿梯度組，分別設置3個平行組和1個對照組，每組隨機放入幼魚30尾，采用1 000 mL燒杯作為實驗容器。為確保試驗過程中溶液濃度的穩定性和水質清新，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，及時撈出死亡個體(不能游動和鰓蓋未能煽動的個體)。

1.3 數據處理

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

SC=48hLC50×0.3/(24hLC50/48hLC50)2.

2 結果與分析

2.1 歐鲇幼魚對鹽度的耐受性

整個鹽度耐受性試驗過程中，對照組中幼苗的游泳、呼吸等行為自始至終均正常，無死亡個體，水質清晰無雜物。在不同濃度的鹽度耐受性試驗組里，魚苗鰓蓋活動頻率加快、貼壁狂游以及水質變濁等現象，其強度隨著濃度的增加而加強。當鹽度≤8.0 g/L時，表現出的行為較為緩和，僅在剛放入時出現躁動行為，之后便緩和下來。當鹽度>8.0 g/L時，表現出的行為最為強烈和明顯；尤其是鹽度為12.0 g/L時，30 min后出現急躁，貼壁狂游等現象，經過2 h后行動遲緩，在6～8 h間機體麻木，體色微白，并出現頭向上、尾向下的死亡個體，水體顏色較對照組變的渾濁。

鹽度在2.0～8.0 g/L時，48 h的死亡率達13.33～26.67%，72 h的死亡率達30.00～46.67%，96 h的死亡率達40.00～70.00%；鹽度為10.0 g/L時，12 h后便開始出現死亡現象，24 h時幾乎死亡一半(46.67%)，48～72 h內死亡率達到80.00%以上，96 h內幾乎全部死亡(96.67%)；鹽度為12.0 g/L時，12 h的死亡率高達96.67%，24 h內全部死亡。從中可知歐鲇幼魚的死亡率隨鹽度和時間的增加而遞增，當鹽度到達10.0 g/L以上時，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的死亡率
Table 1 Lathal rate ofSilurusglarisLinnaeus juveniles on different salinity

濃度Concentration(‰)死亡率Mortality(%)12h24h48h72h96h0(對照組)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 歐鲇幼魚對鹽度的耐受性
Fig. 1SilurusglarisLinnaeus juveniles tolerance to salinity

通過對歐鲇幼魚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‰。從中可以發現歐鲇幼魚對鹽度的耐受性隨所生活在一定鹽度水體中的時間的增加而逐漸減弱，在鹽度為4 g/L的條件下，96 h內試驗魚有接近50%的成活率，這與其96 h的LC50為3.911 5‰接近，說明其對鹽度的耐受性較差，結合本研究結果，可將其(4 g/L)視為歐鲇幼魚鹽度的耐受上限值，該結果對于在具有一定鹽度水質條件下進行歐鲇苗種增養殖有著重要的指導意義。表2

表2 鹽度與歐鲇幼魚死亡率相關性
Table 2 Correlation analysis between Lathal rate and salinity ofSilurusglarisLinnaeus juveniles

試驗時間Time(h)回歸方程Regressionequation相關系數Relativeoefficient半致死濃度LC50(‰)95%置信區間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 歐鲇幼魚對堿度的耐受性

整個堿度耐受性實驗過程中，對照組中幼苗的游泳、呼吸等行為自始至終均正常，無死亡個體，水質清晰無雜物。在不同濃度的堿度條件下，與對照組相比，幼苗表現出的特征各不相同，各試驗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。

當堿度≥4.5 g/L時，幼魚表現出的特征最為明顯，魚放入初期便出現快速游動，呼吸加快等行為，2～3 h后行動遲緩，微游動，沉底和貼壁游動的個體數開始增多，水色黃，水質渾濁，呈微白色，并陸續出現死亡個體；12 h后死亡數開始劇增。當堿度≤4.0 g/L時，幼魚表現出的行為特征較為緩和，僅出現短時間的躁動、貼壁狂游行為，隨即便穩定下來，大部分上浮游動，12 h后，幼魚才陸續出現死亡現象，水色微黃。

當堿度為2.0 g/L時，48 h的死亡率僅有3.33%，72 h的死亡率達33.33%，96 h的死亡率接近一半(40.00%)；當堿度在2.5～4.0 g/L時，24 h的死亡率達3.33%～26.67%，48 h時死亡達到40.00%～76.67%，72 h幾乎全部死亡(83.33%～100.00%)；當堿度在4.5～5.0 g/L時，12 h的死亡率達3.33%～10.00%，24 h時的死亡率達36.67%～66.67%，48 h幾乎全部死亡(90.00%～100.00%)。歐鲇幼魚的死亡率隨堿度和時間的增加而遞增，當堿度到達2.5 g/L以上時，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的死亡率
Table 3 Lathal rate ofSilurusglarisLinnaeus juveniles on different alkalinities

濃度Concentration‰死亡率Mortality(%)12h24h48h72h96h0(對照組)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 歐鲇幼魚對堿度的耐受性
Fig. 2SilurusglarisLinnaeus juveniles tolerance to alkalinities

通過對歐鲇幼魚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‰。歐鲇幼魚對堿度的耐受性隨所生活在一定堿度水體中的時間的增加而逐漸減弱，相對于鹽度條件下死亡數的變化，歐鲇幼魚對堿度的耐受性極具波動性。在堿度為2 g/L的條件下，96 h內試驗魚有60.0%的成活率，歐鲇幼苗對堿度的耐受性較差，可將其(2.0 g/L)視為歐鲇幼魚堿度的耐受上限值。表4

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

試驗時間Time(h)回歸方程Regressionequation相關系數Relativecoefficient半致死濃度LC50(‰)95%置信區間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 歐鲇幼魚對鹽度的適應性能

鹽度是影響魚類生長、代謝及各種生理活動的重要因子[9]，其主要是通過干擾生物體內滲透壓來影響魚類的生存[10-12]。大部分魚類都可以通過自身完善的生理調節機制適應一定鹽度范圍的水體環境，但超過一定限度后會對生物體的生長發育造成影響，導致生理失調甚至死亡[11,13-14]。魚類隨滲調節的能力主要是由分布于鰓絲細胞中的氯細胞數量、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胞離子的跨膜轉運、能量和物質代謝等，從而造成細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，歐鲇幼魚的死亡率迅速升高，之后趨于平緩，96 h后仍有部分幼魚存活，說明歐鲇幼魚在剛進入高鹽度環境時，應激過強，自身的隨滲調控系統短時間內難以通過“吸水排鹽”的方式適應這種變化，致使Na+/K+-ATPase活力下降，離子交換難以順利進行，進而導致死亡，但隨著高鹽度環境的持續刺激，生物體內的隨滲調控系統被激活，內環境趨于穩定，所以96 h后仍有部分個體存活，這與鹽度對達里湖鯽毒性影響的結論相類似[18]。

研究表明，魚類在應對鹽度脅迫的隨滲調控時，低滲環境中氯細胞主要進行體液調節，泌氯功能不發達；高滲環境中則進行離子的代謝和轉運作用，泌氯功能發達[19]，隨著鹽度脅迫時間的增加，其消耗用于維持體內穩態的能量就會增加，期間也會對機體造成一定的損傷，當應激時間超過一定限度時，魚體就會出現死亡現象，這些可能就是同一鹽度梯度下，其死亡率隨著時間的增加而遞增的原因。研究中歐鲇幼魚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，幾乎低于常見淡水魚類，僅與澎澤鯽和葉爾羌高原鰍相近，說明歐鲇幼魚對低鹽度有一定的耐受性，適合低鹽度的生活環境。研究表明，淡水魚在適當鹽度的水體中經一定時間的飼養馴化，可以提高其耐鹽能力[20-21]。

因此，在實際養殖生產中，應通過逐漸提高鹽度的方法對歐鲇幼魚進行馴養；或延長幼魚暫養時間，使其達到一定的規格再進行放養的方法進行操作，以提高歐鲇苗種在一定鹽度水環境中的存活率。表5

3.2 歐鲇幼魚對堿性的適應性能

表5 常見淡水魚類鹽、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

種類鹽度(S)(Salinity)LC50(g/L)堿度(A)(Alkalinity)LC50(mmol/L)24h96hSC24h96hSC規格來源黑龍江泥鰍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TribolodonbrandtiDybowski28.5728.408.5289.3168.4418.79(5.83±0.50)cm池炳杰等,2011[16]達里湖鯽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，在養殖生產中應結合實際的水體理化性狀(堿性程度)，因地制宜的通過采取一定的馴化措施，來激活歐鲇幼苗體內所固有的耐堿調節功能，之后在相應堿性水體環境中投放歐鲇苗種進行養殖，以提高苗種的存活率。

4 結 論

在pH和溫度分別為6.8～7.5和21～25℃條件下，歐鲇幼魚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。歐鲇幼魚適合在低鹽度和低堿度的水體環境中生活。