养殖密度对毛蚶生长和水体净化效果的影响

陈琛， 赵伟华， 李鹏全， 徐振兴， 闫茂仓， 张立宁

(1.浙江省海洋水产养殖研究所，浙江 温州 325005； 2.浙江省近岸水域生物资源开发与保护重点实验室，浙江 温州 325005；3.温州市海洋生物遗传育种重点实验室，浙江 温州 325005； 4.温州市瓯飞砂石料有限公司，浙江 温州 325005)

近年来，随着沿海工农业发展和人类海洋活动的不断加剧，大量工农业废水和生活污水排入海洋，水体接纳过量的氮、磷等富营养元素，使浮游植物以及其他有害水生生物异常繁殖，导致近海、港湾富营养化程度日趋严重。为此，人们采用了物理、化学和生物等一系列方法来防治水体富营养化，并取得积极成效。滤食性贝类是自然界水体中重要的底栖生物，在水体生态系统中起着重要作用，由于其强大的滤水滤食功能，利用它们来改善水质，在理论和应用上有着重要意义[1]。

毛蚶隶属于软体动物门、双壳纲、列齿目、蚶科，广泛分布于山东以南沿海，是山东、浙江、福建、广东和海南等省重要的养殖对象。目前，有关环境因子对毛蚶生长、滤水率、耗氧率、排氨率影响的研究主要集中在温度、盐度、pH等因素[2-5]，尚未有不同养殖密度对水体净化效果方面的报道。本文以人工繁殖的毛蚶苗为试验材料，探究不同养殖密度对毛蚶生长和水体营养盐、叶绿素、悬浮物、有机颗粒物、无机颗粒物去除率的影响，以期为滤食性贝类作为水体生物净化积累基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用毛蚶来源于位于温州市龙湾区永兴围垦(南片)的浙江省海洋水产养殖研究所永兴基地国家级贝类原种场。

1.2 处理设计

试验所用毛蚶为永兴基地自繁自育同一批次苗种，经称量、测量后移入5 m×1.4 m×0.4 m陆基集约化平面流水槽(贝苗中间培育系统)进行流水模式不同养殖密度对毛蚶生长和水体净化影响的研究。参照贝苗中间培育生产实际，试验设置7 500、5 000、2 500 ind·m-23个密度组，每组设2个平行。水源为一口8 000 m2高标准对虾养殖土塘，利用水泵将养殖用水打入一个高2 m，直径1.8 m的圆柱形水塔，利用自动液位控制器控制水泵运行，确保水塔内水体不外溢。试验用水由水塔通过管道24 h统一供水，控制每个平面流水槽水位0.3 m、流速3 t·h-1。

1.3 指标测定

1.4 相关指标计算

特定生长率(SGR)计算公式：SGR=(lnW1-lnW0)/t×100%。式中，W0为初始体重，W1为终末体重，t为养殖天数。

死亡率(SR)计算公式：SR=St/S0×100%。式中S0、St分别为试验初始毛蚶数和试验结束毛蚶死亡数。其中，S0=初始质量/初始规格，St=S0-(终末质量/终末规格)。

水质指标去除率(RR)计算公式：RR=(R1-R0)/R0×100%。式中，R0为平面流水槽进水端水质指标值，R1为平面流水槽出水端水质指标值。

1.5 数据处理

所有数据在统计分析前用Kolmogorov-Smirnov和Levene分别检验正态性和方差的同质性。用X2检验比较不同养殖密度条件下毛蚶死亡率。用方差分析(ANOVA)、事后多重比较采用LSD等处理分析相应的数据。描述性统计值用平均值±标准误表示，显著水平设置为a=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同密度对毛蚶生长的影响

本试验中3个不同密度组毛蚶初始体量分别为(0.71±0.30)g(7 500 ind·m-2)、(0.73±0.32)g(5 000 ind·m-2)、(0.69±0.30)g(2 500 ind·m-2)，经方差分析差异不显著(表1)。试验过程，放养初期毛蚶生长缓慢，6月份进入快速生长期，3个密度组终末体重差异显著，其中2 500 ind·m-2组生长最快，5 000 ind·m-2组次之，7 500 ind·m-2组最慢(图1)。3个密度组毛蚶特定生长率随密度升高而降低，其中2 500 ind·m-2组特定生长率显著高于其余2组。试验过程中3组死亡率分别为18.8%、10.3%、7.3%，随着放养密度升高死亡率升高,且差异显著。

图1 不同密度组毛蚶生长曲线

表1 不同密度毛蚶的生物学表现

2.2 不同密度毛蚶对营养盐去除率的影响

不同密度组毛蚶对同一种营养盐去除率各不相同(图2)。7 500 ind·m-2、5 000 ind·m-2和2 500 ind·m-2密度组的毛蚶对活性磷酸盐去除率分别为-23.68%±6.25%、-8.16%±6.34%、-12.24%±5.43%，3组间差异显著。不同密度组毛蚶对亚硝酸盐去除率分别为-9.97%±3.01%、-8.13%±1.69%、-9.66%±1.26%，组间差异不显著。在对硝酸盐的去除中，随着毛蚶放养密度的降低去除率降低，分别为9.57%±1.15%、2.41%±1.38%、1.37%±0.98%，且7 500 ind·m-2组对硝酸盐去除率显著高于其余2组。在对氨盐去除中，随着毛蚶放养密度降低去除率升高，分别为-64.2%±10.96%、-18.65%±2.41%、12.9%±2.89%，且各组间差异显著。通过本试验3种不同密度组毛蚶对营养盐去除率的综合比较，2 500 ind·m-2组对水体净化效果相对较好。

图2 不同密度组毛蚶对水体营养盐去除率

2.3 不同密度毛蚶对水体叶绿素a和颗粒物去除率的影响

图3表明，不同密度组毛蚶均能显著去除叶绿素a、悬浮颗粒物、有机颗粒物和无机颗粒物。毛蚶密度由高到低对叶绿素a去除率分别为55.52%±20.00%、69.54%±31.08%、55.11%±15.99%，其中5 000 ind·m-2组对叶绿素a去除率显著高于其余2组。对颗粒物去除率随毛蚶放养密度升高而升高，悬浮颗粒物的去除率分别为52.31%±5.58%、46.91%±9.99%、44.6%±12.20%；有机颗粒物去除率分别为39.17%±13.35%、32.77%±9.34%、32.16%±10.32%；无机颗粒物去除率分别为54.09%±7.81%、52.1%±9.35%、48.48%±13.72%。方差分析显示，悬浮颗粒物、有机颗粒物、无机颗粒物去除率在各密度组间差异不显著。

图3 不同密度组毛蚶对水体叶绿素a和各类颗粒物的去除率

3 讨论

在影响滤食性贝类生长存活的放养密度、营养盐、叶绿素a和颗粒物水平等人工和自然因素中，放养密度是影响养殖贝类生长快慢的关键人工因素之一。国内外学者对虾夷扇贝[6-7]、海扇贝[8-9]、皱纹盘鲍[10]、西施舌[11]、菲律宾蛤[12]等不同放养密度试验结果表明，贝类生长受放养密度制约，低密度养殖时其生长率最高，随着放养密度增加，生长率逐渐下降，死亡率上升。本研究与这一结论基本一致。究其原因放养密度的增加会加剧贝类对饵料、空间等自然资源的竞争，个体的增长率随之下降；密度过高也容易导致贝类机体免疫能力下降，引起相关疾病流行，导致死亡率增大。

滤食性贝类通常具有发达的水管组织，通过滤水摄食，一方面从水体中滤取大量浮游生物，抑制浮游植物繁殖而影响水体叶绿素含量和透明度；另一方面，滤食性贝类也是悬浮颗粒物摄食者，能将较小的颗粒重新包装，以较大的粪和假粪形式排出，形成生物沉淀[13-14]。因此，滤食性贝类通过滤水摄食作用可以加快水体悬浮颗粒物沉降和抑制浮游植物过量繁殖，降低水体中悬浮颗粒物浓度，提高水体透明度，达到净化水质、实现自身组织生长的目的。本研究表明，毛蚶能显著降低水体叶绿素a、悬浮颗粒物、有机颗粒物和无机颗粒物浓度，起到净化水质的作用，但随着养殖密度的增长自身污染尤其是营养盐污染加重。分析原因可能是毛蚶位于生态系统食物链中间环节，可以通过滤食作用去除水体悬浮颗粒、浮游生物等，成为水体净化者，也可通过自身排泄和密度效应而成为水体的污染源。关于自然生态中的密度效应及其自身调节，所罗门[15]描述为：一群动物在一个小的空间内，食物供应受到限制，它们愈拥挤，每个动物所得到食物就愈少，这种后果可能导致个体减小、免疫力降低、死亡率升高，加速环境污染。从本研究结果也可以看出，养殖密度增加导致毛蚶生长减慢，死亡率增加，排泄物增加，自源性污染尤其是营养盐污染加重，环境压力增大。因此，合理的放养密度是保证滤食性贝类健康快速生长和实现净化水体的关键因素。