江苏泗阳青虾养殖中期水体的理化环境和浮游植物

唐金玉，覃宝利，叶建勇，丁辰龙，吴学军，戴杨鑫

(1 江苏省农业科学院宿迁农科所，江苏 宿迁 223800；2 南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 210014；3 杭州市农业科学研究院水产研究所，浙江 杭州 310024)

青虾(Macrobrachiumnipponense)又称日本沼虾、河虾，具有食性杂、生长快、繁殖力高、抗病力强、营养丰富和口味鲜美等优点，是中国淡水养殖业重要的养殖品种，总产量已超过27.2万t[1-3]。目前，已形成多种特色鲜明的青虾养殖模式，如池塘单养、与河蟹搭配养殖、与南美白对虾搭配养殖、与常规经济鱼类(鲢、鳙、草鱼、鲫、鲤等)搭配养殖、网箱养殖、稻田养殖等[4-6]。这些养殖模式随着经济的发展而不断完善，然而有关青虾养殖的基础研究十分薄弱，缺乏对养殖过程中物质循环和能量流动的了解，难以正确把握资源的合理配置；同时，养殖户过分追求经济效益，导致青虾养殖的环境效率低下，极大地阻碍了中国青虾养殖业的可持续发展[7-8]。

优化放养结构和管理措施可提高池塘养殖的资源利用效率并降低养殖污染，而分析养殖池塘的理化环境与浮游生物群落之间的关系可为优化养殖模式提供科学依据[9-10]。有关虾类养殖池塘浮游植物群落结构与环境因子的关系已有较多报道[11-14]，但涉及青虾混养水体浮游植物群落分析的工作尚未见报道。江苏省泗阳县作为“青虾之乡”，不仅具有优良的青虾种质资源，而且青虾养殖业发达，是苏北地区重要的青虾产区。研究了江苏省泗阳县9处青虾养殖中期水体的理化环境和浮游植物，以期为深入了解青虾养殖生态系统和构建生态工程化设施积累基础数据。

1 材料与方法

1.1 养殖池塘和养殖模式

所调查的9处青虾养殖水体(标记为S1～S9)分布在江苏省泗阳县高渡镇周岗村附近(33°30′N，118°38′E)。S1～S6为青虾养殖池塘。其中，S1～S2放养种类为青虾、河蟹(Eriocheirsinensis)、大鳞鲃(Barbuscapito)、加州鲈(Micropterussalmoides)和鳜(Sinipercascherzeri)，S3～S4放养种类为青虾和河蟹，S5～S6放养种类为青虾和沙塘鳢(Odontobutisobscura)。S7～S9为洪泽湖青虾围网养殖水体中3个采样点。养殖水体中放养的青虾均为体长大于5 cm的亲本，至采样时青虾幼苗体长3～4 cm。养殖种类放养及养殖水体基本情况见表1。池塘及围网养殖水深0.5～1.5 m，平均1.0 m。养殖期间未投喂青虾配合饲料。

表1 放养及养殖水体基本情况

1.2 采样与分析

1.3 数据计算与统计

根据下列公式计算Na++K+质量浓度[15]：

(1)

根据下列公式计算浮游植物优势度(Y)、Shannon-Weaver多样性指数(H′)、Margalef丰富度指数(D)及Pielou均匀度指数(J)[20-22]：

Y=(ni/N)×fi

(2)

(3)

D=(S-1)/log2N

(4)

J=H/Hmax

(5)

式中：ni为第i种浮游植物的个体数，个；N为浮游植物的总个体数，个；fi为第i个物种出现的频率；S为样品中浮游植物种类总数，属/种；Pi为第i个种类的个体数与总个体数的比值(Pi=ni/N)；Hmax=log2S。

2 结果

2.1 水温、透明度、DO和pH

调查期间，青虾养殖水体的水温为29.9～32.9 ℃。不同混养种类的水体透明度差异显著(P<0.05)，其中，S1～S2透明度>82 cm，S3～S4透明度为55～70 cm，S7～S9透明度< 25 cm。除S3外，其他水体DO>8.44 mg/L。青虾养殖水体的pH为7.91～9.26(表2)。

表2 水温、透明度、DO和pH

注：S1～S2为青虾+河蟹+大鳞鲃+加州鲈+鳜养殖池塘；S3～S4为青虾+河蟹养殖池塘；S5～S6为青虾+沙塘鳢养殖池塘；S7～S9为青虾+鳙围网养殖水体。数据表示为平均值±标准差。同一列标注不同上标字母表示差异显著(P<0.05)。下同

2.2 主要离子、总碱度和总硬度

表3 青虾养殖水体主要离子、总碱度和总硬度

注：- 表示未检测到

图1 青虾养殖水体主要离子Piper图

2.3 氮、磷和有机质

表4 青虾养殖水体氮、磷和有机质浓度

2.4 浮游植物种类组成与生物量

共观察到浮游植物64属/种，隶属于6门27科，其中，绿藻门(Chlorophyra)种类占浮游植物属/种的48.4%，其次是蓝藻门(Cyanophyta，18.6%)和硅藻门(Baeillariophyta，15.6%)(表5、表6)。四角藻(Tetraedronsp.)和吻状隐藻(Cryptomonasrostrata)出现频率>70%，平裂藻(Merismopediasp.)的优势度>0.1。浮游植物H′、D和J平均值分别为2.84、0.69和0.71。不同混养种类的水体中浮游植物D(P<0.01)和J(P<0.05)差异显著，其中，S7～S9内D显著高于S3～S4(P<0.05)，但J显著低于S3～S4内D(P<0.05)(表5)。青虾养殖水体中浮游植物密度为0.06×108～3.06 ×108个/L(平均值为1.03 ×108个/L)，S7～S9内浮游植物密度显著高于池塘养殖水体(S1～S6)(P<0.05)(图2)。

表5 池塘浮游植物多样性

表6 青虾养殖水体浮游植物种类组成

(续表6)

图2 青虾养殖水体浮游植物密度

2.5 影响浮游植物群落的环境因子

图3 浮游植物群落与理化环境因子的RDA分析

2.6 青虾养殖水体的DCA排序

DCA排序结果(图4)显示，前两个排序轴的累计贡献率达69.9%，可较好反映影响养殖水体的理化环境和浮游植物的因素。青虾养殖水体的环境因子差异较明显，分为3个类群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。

图4 基于DCA的青虾养殖水体排序

3 讨论

3.1 青虾养殖水体理化环境

3.2 青虾养殖水体浮游植物种类组成与生物量

有关青虾养殖水体中浮游植物群落结构的分析尚未见报道。本次调查发现，青虾养殖水体中蓝藻门和绿藻门种类最丰富，优势度Y>0.005的种类分别有6种和5种，说明青虾养殖水体中浮游植物种类组成以蓝藻和绿藻为主。改变放养种类组成可在一定程度上影响养殖水体中浮游植物的群落结构[31]。调查发现，不同混养种类的青虾养殖水体内浮游植物群落组成不同，与上述结论相符。然而，相同放养结构的青虾养殖池塘中浮游植物种类组成也存在较大差异(表6)，说明在地理位置、季节、水源等一致的情况下，管理模式对浮游植物群落造成的影响要大于放养结构，该结果与唐金玉等[32]的结论一致。刘军等[33]和温周瑞等[34]发现，浮游植物并不是青虾的主要食物来源，但会随着摄食进入青虾的消化系统。因此，良好的浮游植物群落结构有助于青虾的健康生长。泗阳县青虾养殖水体内浮游植物H′为2.47～3.48，表明青虾养殖水体内浮游植物群落组成较稳定，水体处于轻度污染或清洁状态[35]，适合青虾的健康养殖。围网养殖水体中浮游植物D高于池塘养殖，而J低于池塘养殖，说明青虾不同养殖模式对浮游植物多样性的影响较显著，可能与养殖过程中是否种植水草有关，该观点有待于进一步验证。相似的，青虾养殖池塘中浮游植物的生物量为0.06×107～5.03×107个/L，与山东泰安青虾养殖池塘[6]和浙江绍兴凡纳滨对虾养殖池塘[11]中浮游植物密度相近，略高于洪泽湖水体中浮游植物的数量[36]，与其种植水草的健康养殖模式有关。

3.3 影响青虾养殖水体浮游植物群落结构的理化环境因子

3.4 优化青虾养殖模式的措施

根据理化环境因子和浮游植物数据的排序结果，青虾养殖水体分为3个类群：(1)S1、S4；(2)S2、S3、S5、S6和(3)S7～S9。考虑到本次调查时池塘S1与S4邻近、S3与S5邻近、S2与S6～S9邻近，分别属于不同养殖户，说明距离较近的青虾养殖水体中其环境因子相似。初步分析，相近水体环境因子相似的原因与不同养殖户所采用的管理模式有关。研究表明，管理模式对养殖水体、养殖环境的影响要大于放养结构的影响，该结论与唐金玉等[32]的报道一致。

4 结论

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