网箱养殖对底栖动物丰度和生物量的影响

2009-11-29许巧情

长江大学学报(自科版) 2009年8期

关键词：摇蚊网箱生物量

许巧情

(长江大学动物科学学院，湖北荆州434025；农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室，(中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北荆州434000)

过龙根

(中国科学院水生生物研究所，湖北武汉 430072)

刘绍平

(农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室，中国水产科学研究院长江水产研究所，(湖北荆州434000 )

网箱养殖对底栖动物丰度和生物量的影响

许巧情

(长江大学动物科学学院，湖北荆州434025；农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室，(中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北荆州434000)

过龙根

(中国科学院水生生物研究所，湖北武汉 430072)

刘绍平

(农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室，中国水产科学研究院长江水产研究所，(湖北荆州434000 )

对湖北省秭归县童庄河网箱养殖鲢、鳙鱼的区域与未进行网箱养殖的空旷区的底栖动物的种类组成、丰度、生物量及生物多样性进行了比较研究。结果表明，网箱内外共采集到12个物种，包括双壳类、寡毛类和摇蚊幼虫，其中优势种类为摇蚊幼虫。网箱内外底栖动物的物种数量差别不大，但物种组成存在差异。与网箱外相比，网箱内底栖动物密度、生物量和生物多样性明显下降。这表明网箱养殖降低了底栖动物的密度、生物量和生物多样性。

网箱养殖；底栖动物；密度；生物量；生物多样性

随着网箱养殖规模的扩大和养殖强度的增加，未食的残饵以及养殖体的排泄物等对养殖水体以及周围水环境的影响已经越来越突出[1～5]。在投饵网箱养殖中，由于饵料不可能完全被养殖体摄食，相当一部分必然会由于重力的作用沉积于网箱底部；另外，养殖体排泄物和粪便，除了一部分溶于水中，另一部分被水流带走外，其余的也会在底泥里富积，造成底泥中 N、P含量的变化[6,7]。底栖动物是生活在水体底部肉眼可见的动物群落。底栖动物对水环境变化反应非常敏感，当水体受到污染时，底栖动物群落结构及多样性将会发生改变[8]。目前，关于网箱养殖对水质影响的研究较多[1～7]，而网箱养殖对底栖动物的影响的报道尚少。为此，本研究以湖北省秭归县童庄河网箱养殖鲢鳙鱼为例，研究网箱养殖对底栖动物种类、密度、生物量和生物多样性的影响。

图1 网箱内外底栖动物采样点示意图Figure 1 Schematic diagram of sampling sitesin the cage culture and control region

1 材料与方法

1.1 采样点的分布及采样时间

分别于2007年10月6日和2008年4月30日2次采集位于长江南岸秭归郭家坝镇境内童庄河网箱养殖水域网箱内外的底栖动物。

网箱内外底栖动物的采集样点如图1所示。其中方格表示网箱，空白的区域表示网箱外的水域。分别在网箱内设置3个，网箱外设置2个采样点。图1上方为小型网箱，每个网箱尺寸为1 m ×2 m×2 m，下方为大型网箱，长度为1 m×10 m×2 m，网箱鲢鳙的放养主要以鳙鱼为主，放养规格为10 g/尾，密度为3～4.5尾/m2。

1.2 底栖动物的采集、固定及分析

底栖动物采1/16 m2的彼得生采泥器采集。泥样经16 目的铜筛筛洗后，置于解剖盘中将底栖动物捡出，并用10%的福尔马林固定，然后进行种类鉴定、计数。其中湿重的测定方法为：先用滤纸吸干水份，然后在电子天平上称量。统计每平方米底栖动物的密度和生物量。

1.3 指标计算

按下述公式计算有关指标：

Jaccard指数Jc(%)=[c/(a+b-c)]×100

式中，a为某一调查群落的总物种数；b为另一调查群落的总物种数；c为两群落共有的物种数；Pi为调查群落中物种i个体数的比例；Pij为物种i个体数占j样总个体数的比例；S为群落定量取样获得的物种数[9]。

2 结果与分析

2.1 网箱内外底栖动物种类组成及出现率

表1 网箱内外底栖动物种类组成及出现率Table 1 Zoobenthic taxa and occurrence percentagein the cage culture and control region

在网箱内外共采集到12种底栖动物，共属于3门12种(属)，其中摇蚊幼虫在数量和种数上均占优势，共7种，占总种(属)数的58.33%，软体动物3种，占总种(属)数的25%，寡毛类2种，占总种(属)数的16.67%(表1)。从表1可以看出，网箱内外的底栖动物的种类并没有明显的差别。但不同种类的生物的出现率却有差别。网箱内出现得较频繁的为淡水壳菜、多足摇蚊和摇蚊幼虫，而网箱外摇蚊和前突摇蚊幼虫出现的较为频繁(表1)。其Jaecard指数为41.67%，这说明网箱内外物种的差异还是很明显的。

2.2 网箱内外底栖动物密度和生物量

2007年网箱内底栖动物总的丰度为174 ind/m2，而网箱外为200 ind/m2，再经过1 a的网箱养殖鲢鳙鱼，到了2008年网箱内底栖动物的丰度为264 ind/m2，而网箱外为456 ind/m2，相差几乎1倍。这说明网箱养殖使网箱底部的底栖动物密度减少了。从生物量来看，虽然2007年网箱内底栖动物比网箱外要高，但主要是由于软体动物引起的，除去软体动物，2007年网箱内底栖动物生物量为0.052 38 g/m2，与网箱外的0.033 92 g/m2相比，差别不大，而2008年网箱内生物量0.161 5 g/m2明显比网箱外低，这说明网箱养殖明显地减少了寡毛类和摇蚊幼虫的生物量。这与林永泰等[10]研究结果基本一致，他们的研究表明由于网箱下方及其邻近区域营养物的大量堆积，导致网箱下方沉积物中的溶氧下降，而使网箱底下底栖动物的数量显著减少，但网箱养殖对底栖动物的种类无明显影响。但与朱新源等[11]的网箱养殖一般会增加水体底栖动物总量的结果不同。

表2 网箱内外底栖动物密度和生物量比较Table 2 Comparison of zoobenthic density and biomass in the cage culture and control region

2.4 网箱内外生物多样性

图2 网箱内外底栖动物多样性指数比较Figure 2 Comparison of benthos diversity indicesin the cage culture and control region

群落生物多样性表现在2个方面：一是群落中物种数的丰富性，二是各物种在群落中的密度分布。对定量取样得到的各群落底栖动物密度数据进行计算，得到了网箱内外底栖动物群落生物多样性指数(Shannon-Weiner生态位宽度指数Bi，Shannon-Weiner指数H′、Pielou指数J、Simpson指数D)。网箱内Shannon-Weiner生态位宽度指数、Shannon-Weiner指数、Pielou指数和Simpson指数分别为：0.29、0.57、0.07、0.28，明显低于网箱外的4种指数3.44、1.32、0.22、0.49(图2)。这说明网箱内底栖动物的多样性比网箱外低。此外，值得注意是生态位宽度指数，网箱内外差别非常大，而生态位宽度指数是生物利用资源多样性的一个测度指标。种群的生态位宽度越大，对环境的适应能力越强[12]。这说明网箱养殖对资源多样性也有影响作用，造成底栖动物对环境的适应能力下降，这也可能是造成底栖动物丰度和生物量减少的一个原因。

3 小结

在淡水生态系统中，底栖动物寿命长、迁移能力有限，包括敏感种和耐污种，可综合反映其栖息地物理、化学及生态特性随时间、空间的变化，能较全面地反映当前淡水生态系统的健康状况。

本研究所用网箱是在2005年底布设的，2006年开始少量放养鲢鳙鱼，从2007年开始大量投放鲢鳙鱼，高密度养殖。在网箱养殖的早期，即2007年10月的采样，网箱区与对照的空旷区底栖动物差别不大，而在2008年4月研究发现底栖动物密度和生物量在网箱区和对照区存在明显的差异，这主要是因为网箱养殖影响水体环境，造成水体营养物质发生改变，但这种改变是一个缓慢的过程，而底栖动物的生长、繁殖周期更长。因而可以认为：网箱养殖降低底栖动物的丰度和生物量是一个缓慢的过程，且从网箱放养鱼类开始就发挥作用，随着养殖时间的增长，这种作用将会更加明显和突出。因而长期检测网箱养殖对底栖动物的影响意义更大。

[1] 焦荔,方志发,朱淑君，等.千岛湖网箱养鱼对水质的影响[J].环境监测管理与技术,2007,19(4):23～25.

[2] 王大鹏,陈晓汉,何安尤，等.西津水库网箱养殖对水质的影响分析[J].广西水产科技,2007,(1):10～13.

[3] 黄海强.网箱养殖对水质的影响[J].河北渔业,2008,(3):6～7.

[4] 王立明,刘德文.网箱养鱼对潘家口水库水质的影响分析[J].河北渔业,2008,(6):42～44,49.

[5] 江林源,邓潜,黄光华,等.网箱养鱼与水库水质的相互关系研究[J].现代农业科技,2008,(20):222～223,226.

[6] 舒廷飞,温琰茂,陆雍森,等.网箱养殖N、P 物质平衡研究—以广东省哑铃湾网箱养殖研究为例[J].环境科学学报,2004,24(6):1046～1052.

[7] 宁丰收,古昌红,游霞,等.大洪湖水库网箱养殖区污染分析[J].环境科学与技术,2006,29(4):47～49.

[8] 许巧情,王洪铸,张世萍.河蟹过度放养对湖泊底栖动物群落的影响[J].水生生物学报,2003,27(1):41～46.

[9] 马克平.生物群落多样性的测度方法[A].生物多样性研究的原理与方法[C].北京:中国科学技术出版社,1994.141～165.

[10] 林永泰,张庆,杨汉运,等.黑龙滩水库网箱养鱼对水环境的影响[J].水利渔业,1995,(5):6～10.

[11] 朱新源,陈淑云,汤大友.官厅水库富营养化的水生生态特征评价[J].环境科学学报,1991,11(3):292～298.

[12] 董建文,翟明普,徐程扬,等.京郊风景游憩林侧柏唱刺槐群落林下植被生态位研究[J].中国生态农业学报,2007,15(4):13～17.