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叶尔羌高原鳅仔鱼对盐碱的耐受性

2016-03-02陈生熬张有玮谢从新

贵州农业科学 2016年1期
关键词:仔鱼碱度盐碱

姚 娜, 王 帅, 陈生熬*, 程 勇, 张有玮, 谢从新

(1.塔里木大学 动物科学学院, 新疆 阿拉尔 843300; 2.华中农业大学 水产学院, 湖北 武汉 430070)

叶尔羌高原鳅仔鱼对盐碱的耐受性

姚 娜1, 王 帅1, 陈生熬1*, 程 勇1, 张有玮1, 谢从新2

(1.塔里木大学 动物科学学院, 新疆 阿拉尔 843300; 2.华中农业大学 水产学院, 湖北 武汉 430070)

为提高叶尔羌高原鳅仔鱼育苗成活率以及为半咸水人工驯养、增殖保护和苗种生产提供理论依据,采用盐碱毒性试验方法,进行了叶尔羌高原鳅仔鱼在不同盐碱浓度梯度下及盐碱联合的毒性试验,以探明叶尔羌高原鳅在不同盐碱度下的耐受性。结果表明:在pH 6.5~7.5、温度(20±1)℃条件下,盐度对仔鱼24 h、48 h、72 h和96 h的半致死浓度(LC50)分别为7.733 4‰、6.400 7‰、5.679 7‰和4.390 8‰,安全浓度(SC)为1.589 3‰;碱度的LC50分别为3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L,SC为0.575 4 g/L;盐碱联合的LC50分别为3.897 5 g/L、2.167 0 g/L、1.522 7 g/L和1.341 9 g/L,SC为0.201 0 g/L。48 h碱度(Alk)LC50与盐度(S)的关系式为Alk=5.613-0.718S,在48 h内盐和碱的关系全部为协同作用,且其效应逐渐加强。

叶尔羌高原鳅; 盐度; 碱度; 半致死浓度; 耐受性

叶尔羌高原鳅[Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)]地方名为狗头鱼、小大头,隶属鲤形目(Cyprinidformes)、鳅科(Cobitidae)、条鳅亚科(Nemachilinae)、高原鳅属(Triplophysa)、鼓鳔亚属(Hedinichthys),是塔里木河水系土著鱼类[1-3]。目前,关于塔里木河水系渔业的研究多数集中在渔业环境调查、外来物种、裂腹鱼类及鳅科鱼类生物学方面[3-7];对于该水系鱼类的研究也仅为新种报道、形态特征、摄食与生长等方面,对于叶尔羌高原鳅的研究也仅在生物学特征、生长与摄食和繁殖习性等方面[3-4,8-10]。近年来,塔里木河干流水量日益减少,盐碱加剧,环境因子对渔业资源的影响颇大,导致叶尔羌高原鳅资源锐减,前景令人堪忧,可能会成为塔里木河水系继扁吻鱼(Aspiorhynchuslaticeps)和塔里木裂腹鱼(Schizothoraxbiddulphi)之后的第3种濒危鱼类[2-3]。鉴于此,开展其盐碱化对叶尔羌高原鳅生长和发育胁迫研究已迫在眉睫。为此,在人工繁殖成功的基础上,采用盐碱毒性试验方法,研究叶尔羌高原鳅仔鱼应对盐碱变化,为提高叶尔羌高原鳅仔鱼育苗成活率以及半咸水人工驯养、增殖保护和苗种生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验鱼为叶尔羌高原鳅卵黄囊仔鱼和破膜仔鱼,均由塔里木大学水产试验基地提供。孵化仔鱼养殖用水为曝气48 h以上的自来水,pH 6.5~7.5,溶解氧(DO)保持8.0 mg/L以上,水温控制在(20±1)℃。待仔鱼孵出后挑选肉眼观察无畸形的正常仔鱼(每组30尾)进行盐碱耐受性试验。

1.2 试验设计

1.2.1 盐度耐受性试验 试验用水为曝气48 h以上、pH 6.5~7.5、水温(20±1)℃的自来水。盐度设置1‰、2‰、3‰、4‰、5‰和6‰ 6个梯度,其中盐度采用速溶海水晶(上海海业生物科技有限公司生产)配置,用盐度计(HANNAHI931101)矫正。设置3个平行和1个对照(自来水)。采用1 000 mL烧杯作为试验容器,其中每个烧杯放30尾叶尔羌高原鳅,微充气采用电磁式空气泵(ACO-004,0.75~1.1 kW)。为保持试验过程中溶液浓度的稳定和水质清新,所有浓度梯度24 h更换30%水量,不间断增氧,不投饵,及时捞出死亡个体(用玻璃棒触动不能游动,鳃盖未煽动视为死亡)。

1.2.2 碱度耐受性试验 试验用自来水与盐度耐受性试验相同。用NaHCO3(分析纯,天津科密欧公司生产)设置为2.5 g/L、3 g/L、3.5 g/L、4 g/L、4.5 g/L、5 g/L、5.5 g/L和6 g/L 8个梯度,为确保pH和碱度梯度均在设定范围内,当pH>7.5时,用HCl和NaHCO3调节,用碱度精密酸度计(pH-3C)测定。其他与盐度耐受性试验相同。

1.2.3 盐碱联合耐受性试验 试验用自来水与盐度耐受性试验相同。依据水产动物毒性试验,按照联合毒性指数相加法,以盐度和碱度梯度毒性单位1∶1混合,其浓度梯度为1.40 g/L、1.62 g/L、1.93 g/L、2.42 g/L、3.34 g/L和5.94 g/L。其他与盐度耐受性试验相同。

1.3 指标测定与分析

在24 h、48 h、72 h、96 h记录每个处理组的死亡数。按照Bliss法求出概率单位与试验溶液浓度的回归方程,计算半致死浓度(LC50)、安全浓度(SC)。

LC50=Lg-1[Xm-i(Σp-0.5)]

SC=48 hLC50×0.3/(24 hLC50/48 hLC50)

式中,Xm为最大剂量的对数值,i为相邻两组比值的对数,p为各组死亡率,Σp为各组死亡率之和。

试验数据用SPSS16.0软件处理,用多重比较法进行组间差异显著性检验,以P<0.05为差异显著;结果用平均值±标准差(Mean±SD)表示。

2 结果与分析

2.1 对盐度的耐受性

叶尔羌高原鳅仔鱼在整个试验过程中,对照组的游泳、呼吸等行为无明显变化,水质清晰无杂物。在不同盐度梯度下仔鱼表现出不同的行为,当盐度>5‰时,30 min后出现急躁、狂游、跳跃等现象;狂游1 h后抽搐、抖动、身体失去平衡,不能自游;2 h体表黏液增多,头部和腹部出现红点或斑,死亡加剧;4~8 h机体麻木,头向上,尾向下,外界刺激下抽动,直到机体卷曲侧卧死亡。当盐度<2‰时,放入后出现短时的急躁和狂游,之后平稳,适应一段时间,腹部出现红点或斑,直到不适宜而死亡。

表1 不同盐度、碱度和盐碱联合下叶尔羌高原鳅仔鱼的死亡率

Table 1 Death rate of T.yarkandensi larvae under various concentrations of salinity, alkalinity salinity and alkalinity combination %

注:同列字母不同表示差异显著(P< 0.05),相同表示差异不显著(P>0.05)。

Note:Different letters in the same column indicated 5% significant level.

表2 不同时间盐碱度对叶尔羌高原鳅仔鱼的半致死浓度

Table 2 Medial lethal concentration of salinity and alkalinity toT.yarkandensislarvae at different treatment time

处理Treatment处理时间/hTime回归方程Regressionequation相关系数Relativecoefficient95%置信区间Confidenceintervalfor95%半致死浓度LC50盐度/‰24y=3.12+2.1163x1.29153.0961~1.45037.7334 Salinity48y=3.44+1.9345x0.90352.5635~1.10856.400772y=3.84+1.5373x0.88342.3061~0.64765.679796y=3.91+1.6919x0.78651.5003~0.63684.3908碱度/(g/L)24y=1.20+10.4570x2.72853.5246~4.29223.9194 Alkalinity48y=1.84+7.2135x1.62182.4331~2.97142.741772y=3.94+4.3235x0.73370.8922~2.25661.761896y=4.85+4.2361x0.82050.9258~1.89171.0281盐碱联合/(g/L)24y=3.90+3.0909x0.86981.0970~1.46713.8975 Salinityandalkalinity48y=4.27+3.1101x0.73622.2809~1.69382.1670 combination72y=4.05+5.2116x0.50921.3772~2.00171.522796y=3.88+8.7351x0.66011.9656~2.69961.3419

从表1看出,随盐度的增加或浸染时间的延长,叶尔羌高原鳅仔鱼的死亡率呈增加趋势。当盐度为6‰时96 h的死亡率高达100%。在24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为7.7334‰、6.400 7‰、5.6797‰和4.3908‰(表2),安全浓度为1.5893‰。

2.2 对碱度的耐受性

叶尔羌高原鳅仔鱼对照组的游泳、呼吸等行为无明显变化,水质清晰无杂物。在碱度浓度梯度中出现与盐度试验类似的行为特征,但未发现不同碱度下极为明显的行为特征。

从表1看出,随碱度的增加或浸染时间的延长,叶尔羌高原鳅仔鱼的死亡率呈增加趋势。当碱度为5 g/L时,72 h的死亡率达100%;碱度为5.5 g/L时,48 h的死亡率达100%;碱度为6 g/L时,24 h的死亡率达100%。24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L(表2),安全浓度为0.575 4 g/L。

2.3 对盐碱联合的耐受性

叶尔羌高原鳅仔鱼对照组的游泳、呼吸等行为无明显变化,水质清晰无杂物。在盐碱联合浓度梯度中出现与盐度试验类似的行为特征,但较盐度中表现明显和强烈。

从表1看出,随盐碱联合浓度的增加或浸染时间的延长,叶尔羌高原鳅仔鱼的死亡率呈增加趋势。在盐碱联合浓度为3.34 g/L时96 h的死亡率达100%,浓度为5.94 g/L时72 h的死亡率达100%。在24 h、48 h、72 h和96 h的半致死浓度分别为3.897 5 g/L、2.167 0 g/L、1.522 7 g/L和1.341 9 g/L,安全浓度为0.201 0 g/L。48 h碱度(Alk)半致死浓度(LC50)与盐度(S)的关系式:

Alk=5.613-0.718S

在48 h内盐和碱的关系全部为协同作用,且其效应逐渐加强,致使叶尔羌高原鳅在混合毒性耐受中生存时间短,生态寿命严重缩短。

3 结论与讨论

3.1 叶尔羌高原鳅仔鱼对盐度的耐受性

鱼类为了维持相对稳定的体内渗透压,需要在不同水体中进行渗透压调节。对于调渗或恒渗鱼类,调节渗透压的能力决定于鱼类的生存环境、渗透压调节方式和起源、进化[11-15]。有研究发现,广盐性鱼类或是洄游性鱼类,从淡水进入海水或是反之,鱼类本身都会利用体内的机理来维护其渗透平衡,其中鱼类鰓和肾起到关键作用,但会严重阻碍到鱼类生长发育,影响生殖,所以盐度对鱼类的影响颇大[11-17]。在盐度胁迫试验中,大部分鱼类能够适应水体环境,这与其具有完善的生理调节机制有关,但这种调节作用只能局限于一定的盐度范围内,如果超出其耐受的极限则会导致其生理失调甚至威胁到生命,所以在试验中先选择暂养模式和驯养模式来缓冲,以便提高成活率[18]。

试验结果表明,叶尔羌高原鳅仔鱼对低盐度具有一定的耐受性,在24 h内盐度为6‰的死亡最多,说明从淡水水域移入盐度较大水体中,由于渗透无法完成,保水排盐不能限时进行,导致快速死亡。与周伟江等[18],隋延鸣等[19]对一些鱼类的研究结果相一致。叶尔羌高原鳅仔鱼的半致死浓度(LC50)均小于鲢幼鱼的盐度耐受性[20],说明叶尔羌高原鳅仔鱼栖息水体应属于低盐度水体,鱼类机体本身耐盐机能和浓度可能随水体盐度有所变化,其中叶尔羌高原鳅仔鱼的耐受力较小,但可能经过一段时间的高盐度适应,机体的耐受度将会高于其本身栖息水体中盐度。本研究得出,半致死浓度24 h高达7.733 4‰,安全浓度为1.589 3‰,结果远小于海洋鱼类[21,23],比达里湖鲫的耐受盐度[18]略小,但和其他淡水鱼类接近[21-23]。

3.2 叶尔羌高原鳅仔鱼对碱度的耐受性

碱度反映水结合质子的能力,也就是水和强酸中和能力的一个量,水中能结合质子的各种物质共同形成碱度,一般碳酸氢根碱度和碳酸根碱度较多,所以在毒性试验中选择这两类试剂来配置其碱度。碱度在鱼类养殖中有着重要的作用,可以有效结合水体中的金属离子,降低游离于水体中的重金属离子,但在一定pH下,碱度达到一定量时可降低转化金属离子,对鱼类机体的胁迫增大,高碱度下,鱼类只能存活数小时;通常碱度过大,中毒死亡率越高,对鱼类等水生生物的毒性具有时间和剂量效应[24-26]。

试验结果表明,叶尔羌高原鳅仔鱼对碱度24 h、48 h、72 h、96 h的半致死浓度分别为3.919 4 g/L、2.741 7 g/L、1.761 8 g/L和1.028 1 g/L,安全浓度为0.575 4 g/L。其半致死浓度高于一些经济鱼类[24-25],低于滩头雅罗鱼[15]、花鲈和银鲫[27-28],而安全浓度低于一些经济鱼类[24-25]和泥鳅[29],可能是叶尔羌高原鳅为底层无鳞鱼类,耐受性小于有鳞鱼类,个体较小,耐受性小于大个体鱼类[13-14]。

3.3 盐碱混合对叶尔羌高原鳅幼鱼的联合毒性

常见的联合作用试验评定有过筛试验、统计学法、等毒性溶液法和加和指数法等[24]。有研究表明,盐碱对鱼类毒性有协同和拮抗作用等[20,23],郑伟刚等[28]研究的为协同作用,李洪涛等[29]研究的为拮抗作用,说明采用不同的联合毒性评定试验其效应不同。

试验结果表明,以盐度和碱度按48 h半致死浓度为一个毒性单位混合(1∶1),在48 h内其关系全部为协同作用,且效应逐渐加强,与李洪涛等[29]对泥鳅的研究结果不同。

有研究表明,碱致毒和pH密切相关,等碱度下pH越高对鱼的致毒作用越强[18,24,26]。本试验未涉及pH对叶尔羌高原鳅仔鱼的影响,但在试验过程中定时校正水体的pH,防止其上升,间接说明pH对碱中毒有一定的影响。

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(责任编辑: 冯 卫)

Tolerance ofTriplophysayarkandensisLarvae to Salinity and Alkalinity

YAO Na1, WANG Shuai1, CHEN Sheng’ao1*, CHENG Yong1,ZHANG Youwei1, XIE Congxin2

(1.CollegeofAnimalScience,TarimUniversity,Alar,Xinjiang843300; 2.CollegeofFisheries,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan,Hubei430070,China)

In order to enhance the survival rate ofT.yarkandensislarvae, and provide a theoretical reference for artificial domestication in brackish water, propagation protection and offspring seed production, a toxicity test was conducted onT.yarkandensislarvae under various concentrations of salinity and alkalinity, so as to explore the tolerance ofT.yarkandensislarvae. Results:LC50of salinity toT.yarkandensislarvae at 24 h, 48 h, 72 h and 96 h were respectively 7.733 4 , 6.400 7 , 5.679 7 and 4.390 8 under conditions of pH 6.5~7.5, temperature (20±1)℃. And the safe concentration(SC) was 1.589 3‰;LC50of alkalinity toT.yarkandensislarvae was respectively 3.919 4 g/L, 2.741 7 g/L, 1.761 8 g/L and 1.028 1 g/L withSCof 0.575 4 g/L;LC50of salinity and alkalinity combination was respectively 3.897 5 g/L, 2.167 0 g/L, 1.522 7 g/L and 1.341 9 g/L withSCof 0.201 0 g/L. The relationship of 48 h alkalinity(Alk) with salinity(S) wasAlk=5.613-0.718S, within 48 h the correlations of salinity and alkalinity all presented synergistic effects which gradually strengthened.

Triplophysayarkandensis; salinity; alkalinity; median lethal concentration(LC50); tolerance

2015-07-29; 2015-12-08修回

国家科技基础性工作专项“新疆跨境河流水生生态及鱼类资源调查”(2012FY112700-8);国家自然科学基金项目“叶尔羌高原鳅应对塔里木河水盐化响应机制研究”(31360635);新疆生产建设兵团基本科技计划项目“叶尔羌条鳅人工繁殖及养殖技术的研究”(2013BA005);新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室项目“叶尔羌高原鳅摄食与生长的研究”(201505)

姚 娜(1987-),女,硕士,从事动物药理和毒理方面的教学与研究。E-mail:763046709@qq.com

*通讯作者:陈生熬(1980-),男,副教授,从事渔业生态学方面的教学与研究。E-mail:shengaochen@163.com

1001-3601(2016)01-0031-0117-04

S965.199

A

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