南美白对虾大棚高效养殖池塘理化因子与浮游藻类动态变化研究

石 磊，袁家俊，邵国洱，罗红宇，常抗美

（1.浙江海洋大学食品与医药学院，浙江舟山 316022；2.舟山蓝科海洋生物研究所，浙江舟山 316299）

南美白对虾大棚高效养殖池塘理化因子与浮游藻类动态变化研究

石 磊1，袁家俊1，邵国洱2，罗红宇1，常抗美1

（1.浙江海洋大学食品与医药学院，浙江舟山 316022；2.舟山蓝科海洋生物研究所，浙江舟山 316299）

本文设计大棚高效养殖池塘养殖南美白对虾。对同一大棚内4口池塘的养殖效果和养殖水体中部分理化因子、浮游藻类进行监测。结果表明：理化因子方面，水温在16.85～31.75℃之间波动，整体呈上升趋势；pH在7.41～9.36之间波动，峰值出现在养殖初期，之后逐渐下降到一个稳定水平；溶解氧保持在5 mg/L以上；氨氮含量在0.20～6.56 mg/L之间，峰值出现在5月下旬至6月上旬；亚硝酸盐氮含量在0.002～29.5 mg/L之间，在5月底至6月初出现爆发性增加；浮游藻类方面，养殖池溏出现的浮游藻类6门36种（属），其中绿藻门13种（属），甲藻门6种（属），硅藻门6种（属），金藻门6种（属），裸藻门3种（属），蓝藻门2种（属）。优势种共9种（属），绿藻门的优势种为拟衣藻、卵囊藻、球衣藻，硅藻门的优势种为小环藻、菱形藻，甲藻门的优势种为裸甲藻，金藻门的优势种为小土栖藻，蓝藻门的优势种为色球藻、颤藻，其中色球藻的优势度指数明显高于其他优势种，整个养殖周期中浮游藻类的细胞总数在3.07×106～729.44×106cell/L之间；养殖效果方面，4口池塘平均产量为1 335±25.5 kg/667 m2，平均成活率为77.88%±1.49%，平均饵料系数为1.51±0.04。

南美白对虾；大棚；池塘；理化因子；浮游藻类

南美白对虾是我国乃至全世界最主要的对虾养殖品种。近些年，对虾养殖过程中疾病的频发，养殖池塘生态环境与对虾养殖的关系十分密切[1-2]，因此养殖池塘水体生态环境的变化和调控一直是研究的热点，本文通过研究养殖池塘理化因子和浮游藻类动态变化，可以反映对虾养殖池塘生态环境状况。根据养殖池塘生态状况采取相对应的管理措施，是对虾养殖技术的关键。

我国南美白对虾主要的高产高效化养殖模式是大棚多茬养殖模式，也是浙江省水产技术推广部门重点推广的南美白对虾养殖模式[3]。该模式是利用塑料薄膜覆盖从而达到保温效果，可以避开集中上市高峰期，实现反季节高价销售，达到不错的经济效益。目前，国内外对于大棚养殖池塘水体生态环境研究多有报道，但由于养殖区域、气候、养殖方式等方面的不同，养殖池塘水体生态环境具有各自特点。

本次研究在浙江省岱山县岱山南锋水产养殖试验场进行，主要研究了南美白对虾大棚高效养殖池塘水体理化因子与浮游藻类动态变化及相互影响，以期为南美白对虾大棚养殖管理和营造健康的养殖生态环境提供科学依据[1]。

1 材料与方法

1.1 池塘条件

2016年3月至7月期间，在浙江省舟山市岱山县岱山南锋水产养殖试验场同一塑料大棚内4口水泥底池塘进行采样研究，编号为A、B、C、D。每口池塘面积667 m2，池塘深1.5 m，坡比1：1.5，配置底部爆气管增氧设备和水面水车式增氧，池底配备中央排污设施[4]。池塘于3月20日投苗，每口池塘投放南美白对虾虾苗约12万尾左右，虾苗规格为0.7 cm左右。按照相关技术规范使用底充式增氧设备[5]，水质调节使用微生物制剂，整个养殖过程不使用其他药物。

1.2 藻类采集与计数

在4月12日第一次采取浮游藻类水样，然后每14天采一次水样。浮游藻类水样采样水深0.5 cm，采样1 L，立即加入15 mL鲁哥氏液固定，浓缩至50 mL。浮游藻类计数方法参考湖泊富营养化调查规范[6]。并采用公式Y=(ni/N)·fi进行计算优势种的优势度，式中，ni为第i种的丰度，fi是该种在各站位中出现率，N为总丰度。取优势度Y≥0.02的种类为优势种[7]。

1.3 水质检测

在池塘中设置固定水质采样点。使用美国产“HACH HQ/40d”双路输入多参数便携式水质分析仪，现场检测溶解氧、水温、pH，每天07:00和15:00各测定1次，实验结果取每天两次测定数值的平均值。使用“奥克丹W-Ⅱ型”多参数水质分析仪检测氨氮、亚硝酸盐氮等，每天07:00开始采样并测定。

1.4 成活率、产量及饵料系数统计

成活率是指在养殖结束时，剩余养殖对象的数量占投苗数量的比例。采用公式（1）进行计算。

产量是指在养殖结束时，池塘中养殖对象的总重量。2016年7月25日对4口池塘中的南美白对虾进行起捕，并分别计算产量。

饵料系数是指养殖对象增加一单位重量所消耗饵料的重量，采用公式（2）进行计算。

1.5 数据分析

使用Excel 2007进行数据处理和作图；使用word 2007作表。

2 结果分析

2.1 理化因子

从图1～5可以看出：整个养殖周期中，4口养殖池塘的理化因子变化趋势基本一致。水温整体呈上升趋势，在16.85～31.75℃之间波动；pH在7.41～9.36之间波动，整体呈下降趋势，峰值出现在3月底至4月初，之后逐渐降低到一个稳定水平；溶解氧在5.00～12.97 mg/L之间波动，3月底至6月中旬呈下降趋势，由于5月底至6月中旬连阴雨天气，各池塘的溶解氧均处于较低水平，在6月下旬至7月中旬天气转好，溶解氧显著增加；氨氮含量在3月底至5月上旬变化不大且含量较低，最低值出现在3月23日的C池为0.2 mg/L，5月中下旬至7月中旬呈先快速增大后迅速减小的趋势，各池的峰值出现在5月下旬至6月上旬，其中最大值出现在5月28日的B池为6.56 mg/L；亚硝酸盐氮含量整体呈增大趋势，其中3月底至5月上旬变化不大且含量较低，最低值出现在4月6日的C池为0.002 mg/L，5月中旬至6月中旬出现爆发性增长，峰值出现在6月下旬至7月上旬，最大值出现在6月18日的B池为29.5 mg/L。

图1 水温动态变化Fig.1 Dynamic changes of water temperature

图2 pH动态变化Fig.2 Dynamic change of pH

图3 溶解氧动态变化Fig.3 Dynamic changes of dissolved oxygen

图4 氨氮含量动态变化Fig.4 Dynamic changes of ammonia nitrogen content

图5 亚硝酸盐氮含量动态变化Fig.5 Dynamic changes of nitrite nitrogen content

由表1可知，整个养殖周期中，各个池塘平均水温和平均pH差异不大，平均水温在26.3℃左右，平均pH在8.15左右；C池溶解氧最高达8.74±1.35 mg/L，B池溶解氧最低为8.05±1.31 mg/L；A池和B池氨氮含量在1.6 mg/L左右，C池和D池平均氨氮浓度在1.1 mg/L左右；D池平均亚硝酸盐氮含量明显高于其他池塘达 8.83±9.92 mg/L，C 池最低为 6.33±7.41 mg/L。

表1 各池塘理化因子平均值Tab.1 Average physical and chemical factors in each pond

2.2 浮游藻类种类

由表2可知，共鉴定出浮游藻类6门36种（属），其中绿藻门（Chlorophyta）13种（属），甲藻门（Pyrrophyta）6种（属），硅藻门（Bacillariophyta）6种（属），金藻门（Chrysophyta）6种（属），裸藻门（Euglenophyta）3种（属），蓝藻门（Cyanophyta）2种（属）。优势种共 9种（属），绿藻门的优势种为拟衣藻Chloromonas sp.、卵囊藻Oocystis sp.、球衣藻Chlamydomonas globosa Snow.，硅藻门的优势种为小环藻Cyclotella sp.、菱形藻Nitzschia sp.，甲藻门的优势种为裸甲藻Gymnodinium aeruginosum Stein，金藻门的优势种为小土栖藻Prymnesium parvum，蓝藻门的优势种为色球藻Chroococcus sp.、颤藻 Oscillatoria sp.。

2.3 浮游藻类优势种与丰度

整个养殖周期，4口池塘浮游藻类细胞总数整体上均呈先增加后减少的趋势，峰值出现在5月下旬至6月上旬，但各池塘丰度差异较大，这与各池塘藻类死亡与爆发有关，其中蓝藻和金藻的生长情况对浮游藻类的细胞数量起着决定性作用，绿藻、硅藻、甲藻数量相对较少且变化比较平稳。具体浮游藻类丰度及其动态变化，如表3、图6～图10所示。

图6 各池绿藻丰度变化Fig.6 The abundance of Chlorophyta in each pond

图7 各池蓝藻丰度变化Fig.7 The abundance of Cyanobacteria in each pond

图8 各池金藻丰度变化Fig.8 The abundance of Chrysophyta in each pond

图9 各池硅藻丰度变化Fig.9 The abundance of Bacillariophyta in each pond

图10 各池甲藻丰度变化Fig.10 The abundance of Pyrrophyta in each pond

表2 浮游藻类种类以及分布Tab.2 Species and distribution of planktonic algae

表3 各池浮游藻类丰度动态变化Tab.3 Dynamic changes of planktonic algae abundance in each pond

根据表4结果，对各池塘浮游藻类优势种及其优势度进行分析，4口池塘共9个优势种，每口池塘有3～5个优势种。A池塘优势种数量最多达到5个，分别为拟衣藻、球衣藻、小环藻、裸甲藻、色球藻，其中色球藻优势度指数最高为0．104；B池塘优势种为小土栖藻、色球藻、颤藻，其中色球藻优势度指数显著偏高为0．349；C池塘优势种为拟衣藻、卵囊藻、小环藻；D池塘优势种为球衣藻、菱形藻、色球藻、颤藻，其中色球藻优势度指数最高达到0．244。由此可以看出，在南美白对虾养殖池塘的浮游藻类中蓝藻属的色球藻容易发生爆发，且数量占绝对优势。

表4 浮游藻类优势种及其优势度指数Tab．4 Planktonic algae dominant species and their dominance index

2．4 养殖效果

由表5可见，4口池塘养殖效果无明显差异（P＞0．05）。4口池塘平均产量为1 335±25．5 kg，平均饵料系数为 1．51±0．04，平均成活率为 77．88±1．49%。

表5 各池塘养殖效果Tab．5 The breeding effect of each pond

3 讨论

3．1 理化因子动态变化及相互影响

整个养殖周期中，养殖池塘的理化因子不仅随着时间的推移而变化，而且各理化因子之间也会相互影响。养殖池塘水温的首要影响因素是天气，养殖初期3月下旬到4月正值初春，室外日平均气温只有15℃左右且阴雨寡照，南美白对虾养殖大棚内温度上升缓慢，导致水温一直在25℃以下。5月份室外温度明显升高，水温上升到25℃以上，6月中下旬梅雨季节，出现连阴雨天气，水温明显下降，7月初入伏，天气转好水温上升。研究发现过低的水温会影响南美白对虾摄食，导致其生长缓慢。陈昌生、黄标等[8]研究发现南美白对虾生长的适宜水温为18～35℃，最适水温为30～33℃。因此，在3月下旬到4月南美白对虾生长缓慢。

养殖水体中的溶解氧是影响水生动物生长和存活的重要环境因素之一[9]，是养殖成功与否的基本保障。段妍等[10]研究发现养殖水体中溶解氧维持在4．2 mg/L以上时南美白对虾生长状况良好，溶解氧小于2 mg/L时，会严重影响南美白对虾的活动。本次试验中，养殖期间水体DO值保持在5．00 mg/L以上，未出现因缺氧而大规模死亡的情况。养殖初期，水温较低，水体中其他生物也无法大量繁殖，南美白对虾还是幼苗，因此溶解氧处于比较高的水平。6月正值梅雨季，阴雨寡照且水体中生物量处于很高的水平，溶解氧降至谷底。7月份光照条件改善水体中浮游植物光合作用增强，溶解氧明显增加。

pH直接影响南美白对虾的生长，其动态变化可以反映养殖水体生态环境的变化。南美白对虾养殖池塘水体适宜pH范围为7.7～8.8，最佳为8.2左右[11]。本次研究中，4口池塘水体pH在7.41～9.36之间波动，整体呈下降趋势，平均值在8.15左右。相关研究表明，在南美白对虾养殖过程中，养殖池塘水体的pH不断下降，最终会在某一值附近稳定波动[12]，本次试验的结果符合这一规律。

氨氮和亚硝酸盐氮是水体的主要污染指标，对南美白对虾具有毒性作用。本次试验中，随着养殖时间的增加，养殖池塘水体中的氨氮、亚硝酸盐氮浓度逐渐升高，尤其从中期开始，由于大量残饵、排泄物、死亡的浮游植物中蛋白质的分解，又值水温较高和连阴雨，溶解氧降低的情况下，水体中氨氮和亚硝酸盐氮迅速增加[13-15]，水体逐渐富营养化，后期由于换水量的增加，水体中氨氮和亚硝酸盐氮浓度有所降低。

3.2 理化因子与浮游藻类的相互影响

水温和营养盐是影响水体中浮游藻类群落结构的重要因素。陈家长等[16]研究发现铜绿微囊藻Microcystis aeruginisa和巨颤藻Oscillatoria princeps的最适生长温度分别为25℃和30℃。由此可见，水温对浮游藻类的生长起着重要作用，不同的浮游藻类，其最适生长温度可能不同，其中蓝藻门的藻类最适生长温度一般为28～30℃。营养盐对浮游藻类的群落结构有重要影响，控制营养盐已成为治理水体富营养化和水华发生的主要手段。本次研究中，养殖初期水温较低，浮游藻类丰度处于较低水平且以甲藻、硅藻、金藻为主，5月随着水温升高和水中营养盐的增多，池塘营养化程度增加，浮游藻类数量明显增加，尤其是喜肥或耐污的种类如蓝藻和绿藻类大量生长，其中3口池塘蓝藻出现爆发性增长。养殖后期由于营养盐被大量消耗和水体环境的改变蓝藻大量死亡，但绿藻和硅藻数量依然保持较高的水平，绿藻和硅藻对于水环境的改善和维持具有重要作用。另外，本实验中浮游藻类丰度的变化趋势与氨氮浓度的变化趋势基本一致，这可能与浮游藻类对氨氮的吸收比亚硝氮和硝酸氮优先有关，这与张才学报道的相一致[17]。6月开始亚硝酸盐氮含量明显偏高，其中一个可能原因就是浮游藻类尤其是蓝藻大量死亡后蛋白质分解，在生物量很大、阴雨寡照、氧气不足的情况下产生了大量亚硝酸盐氮。4口养殖池塘藻丰度变化整体上均呈先增大后减少的趋势，但浮游藻类的群落结构存在较大差异。可能原因是，虽然4口池塘在同一大棚中，但所处的位置不同，其光照时间、强度会有所不同，从而导致各池塘水温、溶解氧产生差异，最终使各池塘浮游藻类群落结构产生差异。本实验中唯一未发生蓝藻爆发的池塘是C池，其水温是4口池塘中最低的。

4 小结与建议

该养殖模式中，4口养殖池塘平均产量为1 335±25.5 kg/667 m2，平均成活率为77.88%±1.49%，平均饵料系数为1.51±0.04。硬件设施比较领先，养殖场配备海水沉淀池、消毒池，配置底部爆气管增氧设备和水面水车式增氧，池底配备中央排污设施。养殖期间水体DO值保持在5.00 mg/L以上，前期水温太低，导致对虾生长缓慢，中后期水温保持在25℃以上，前期的低水温可能是导致养殖周期偏长的主要原因，因此可以考虑将投苗时间推迟到4月下旬，这样可以缩短养殖周期，减少成本。5月下旬后随着水温升高，饵料投喂量和虾粪便的增加，水体中营养盐浓度显著升高，水体富营养化，导致部分池塘蓝藻爆发，水质恶化，此时为了保证对虾的正常生长，应该增加换水的频率和换水量。另外，除可以投放一些微生物制剂，如：EM菌、芽孢杆菌等，吸收分解水体中过剩的营养盐外，还可以通过引入多种优良藻类的方法，在养殖中期构建出稳定优良的浮游藻类群落结构，以期在养殖中后期通过吸收水体中过剩的营养盐，减轻水体的富营养化，抑制蓝藻类等不良浮游藻类的繁殖，同时要密切监控溶解氧、pH、氨氮和亚硝酸盐氮的变化，为南美白对虾的生长营造良好的水体环境。

致谢：舟山中学2015级中美AP班的张在淏同学参与本文的数据分析作图工作，在此表示感谢。

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Study on the Dynamic Changes of Physical and Chemical Factors and Planktonic Algae in High Efficiency Cultivation Ponds of Penaeus vannamei

SHI Lei1,YUAN Jia-jun1,SHAO Guo-er2,et al
(1.Food and Medicine School of Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316022;2.Zhoushan Lanke Institute of Marine Biology,Zhoushan 316299,China)

This paper designed the high-efficiency greenhouse pond aquaculture of Penaeus vannamei and monitored the aquaculture effect as well as some physical and chemical factors and planktonic algae in 4 ponds during the whole production process.Results showed:in the aspect of physical and chemical factors,water temperature was between 16.85℃and 31.75℃,with an overall upward trend.pH was between 7.41 and 9.36,the peak appeared at the initial stage of culture,and then gradually dropped to a stable level.Dissolvedoxygen remained at 5 mg/L or more.Ammonia-nitrogen content was between 0.20 mg/L and 6.56 mg/L and the peak appeared from the last ten days of May to the first ten days of June.The content of nitrite nitrogen was between 0.002 mg/L and 29.5 mg/L with an explosive increase occurring from the end of May to the beginning of June.In the aspect of planktonic algae,there were 6 phylum 36 species planktonic algae in 4 ponds,include 13 species of Chlorophyta,6 species of Pyrrophyta,6 species of Bacillariophyta,6 species of Chrysophyta,3 species of Euglenophyta,2 species of Cyanophyta.There were 9 dominant species,the dominant species of Chlorophyta were Chloromonas sp.,Oocystis sp.,Chlamydomonas globosa Snow.,the dominant species of Bacillariophyta were Cyclotella sp.,Nitzschia sp.,the dominant specie of Pyrrophyta was Gymnodinium aeruginosum Stein,the dominant specie of Chrysophyta was Prymnesium parvum Carter,the dominant species of Cyanophyta were Chroococcus sp.,Oscillatoria sp.,among which Chroococcus sp.had obviously higher dominance index than other species.During the whole aquaculture period,the total cellular number of floating algae was 3.07×106-729.44×106cell/L.In the aspect of aquaculture effect,the average yield was 1 335±25.5 kg/667 m2,the average survival rate was 77.88%±1.49%and the average feed coefficient was 1.51±0.04.

Penaeus vannamei;greenhouse;pond;physical and chemical factors;planktonic algae

S968.22

A

1008－830X(2017)02－0151－08

2017-01-10

浙江省海洋与渔业科技示范推广项目（浙财农【2014】214号）

石磊（1992-），男，江苏如皋人，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全.

罗红宇（1968-），女，教授.E-mail:lisa8919@163.com