鱼－蚌生态养殖模式中浮游植物群落特征及水质评价

冯兴浪，葛建民，熊辉娥

(1.岳阳渔美康生物科技有限公司，湖南 岳阳 414100；2.湖南农业大学水产学院，湖南 长沙 410128)

三角帆蚌隶属于双壳纲、蚌科、帆蚌属，为双壳类软体动物，俗称珍珠蚌、淡水珍珠蚌、河蚌或三角蚌。三角帆蚌主要分布于我国河北、山东、安徽、江苏、浙江、江西等省的河流和湖泊中，尤其以中、大型湖泊分布最为广泛，是我国最主要的育珠蚌。三角帆蚌通常栖息于水体底部，通过滤食浮游生物和水体中的有机碎屑来获取营养。目前，淡水珍珠蚌养殖主要采用两种模式，即单养三角帆蚌和鱼－蚌混合养殖。然而，随着淡水珍珠蚌养殖产业的迅猛发展，传统单养三角帆蚌的模式难以满足行业需求，鱼－蚌混合生态养殖逐渐兴起。鱼－蚌混合生态养殖主要利用三角帆蚌的摄食特性，去除水体中的有机物，降低养殖水体内氮和磷积累，缓解水体富营养化，维持养殖池塘生态系统平衡(李寅安等，2020)。同时鱼－蚌混合生态养殖可提高资源利用率，抑制蓝藻过度增殖和促进绿藻生长，提高养殖水体中有益浮游生物量，降低水体污染水平，以促进淡水珍珠养殖产业的可持续发展。

近年来，随着我国淡水珍珠蚌养殖行业规模不断扩大，养殖水域水环境污染问题备受关注。本研究通过调查鱼－蚌混合生态养殖模式下池塘水体理化指标和藻类群落变化情况，以期监测三角帆蚌养殖对池塘水质的影响，并探究三角帆蚌养殖与水生态环境的关系。

一、材料与方法

1.养殖池塘 所调查的8 口池塘标记为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7 和A8，A0 为进水水源，位于湖南汨罗市屈原管理区珍珠蚌养殖基地，其中A1～A2、A3～A4 和A5～A8 分别为暂未开展养殖(已蓄水30～40 天)、养殖60 天与180 天的池塘，A1～A8 池塘水深为1.2～1.5 米。A3～A8 池塘采用鱼－蚌混养模式(三角帆蚌与鲢、鳙混养)，三角帆蚌(插珠蚌)放养密度约为1 000 只/亩，鲢、鳙放养密度分别为30 尾/亩和100 尾/亩，投喂配合饲料(浮性粉料)和施用有机肥进行养殖；A1～A2仅投放有机肥进行肥水。

2.水样采集及测定 2023 年7 月15 日－9 月13 日，参照《内陆水域渔业自然资源调查手册》(张觉敏等，1991)和《水质：湖泊和水库采样技术指导》(GB/T 14581－1993)的采样方法，在珍珠蚌养殖区域内每30 天采集1 次水样，每次采集水样500毫升，设置2组平行，用于水质理化指标检测。使用便携式水质监测仪现场测定水温、pH、溶氧和溶解性固体(TDS)；参照《水和废水检测分析方法(第四版)》中的规范对氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐(NIT)、总氮(TN)和总磷(TP)等指标进行测定。

3.浮游植物采集和计算 浮游植物样本采集时间为2023 年7 月15 日－9 月13 日，每30 天采集1次。样本采集参照《内陆水域渔业自然资源调查手册》(张觉敏等，1991)、《淡水浮游生物研究方法》(章宗涉等，1991)和《内陆浮游生物多样性调查与评估技术规定》(环境保护部2017 年第84 号公告)，在每个池塘的中心位置使用采水器(5 升)、25 号浮游生物网和13 号浮游生物网分别采集浮游植物的定性和定量样本，现场使用1%～1.5%的鲁哥试剂进行固定。固定样本带回实验室静止48小时，使用滴管定容到30毫升后进行计数鉴定。浮游植物的定量样本使用0.1毫升计数框在10×40 倍生物显微镜下鉴定并计数，计算浮游植物的生物量(N)、优势度(Y)、Shannon-Wiener 多样性指数(H')、Margalef 丰富度指数(D)及Pielo均匀度指数(J)。将Y＞0.01 的浮游植物种类判定为主要优势种。

4.数据分析 使用SPSS 16.0软件进行数据分析，采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)检验珍珠蚌养殖对水质和浮游生物量、H'、D 和J 的影响，利用Duncan's 检验法进一步分析不同处理间的差异；使用Origin 2021进行图的绘制处理。

二、结果与分析

1.水质理化指标变化 汨罗市屈原管理区珍珠蚌生态养殖基地的水样检测结果表明，A1 和A2 池塘水体pH 分别为7.2 和7.17，较A0 池塘显著降低(P＜0.05)，A3～A8 池塘水质pH 变化相对稳定；A1～A8 池塘水体中溶氧相较于A0 池塘均有不同幅度的降低，且水体溶氧随池塘养殖时间增加呈上升趋势；由于养殖池塘底肥充足，属于老塘口，池塘水体中氨氮、亚硝酸盐、总氮和总磷含量相较于进水口都有一定程度的上升，其中氨氮、总氮和总磷含量随池塘养殖时间增加呈上升趋势，亚硝酸盐含量呈先上升、后降低趋势；水体中TDS 含量变化呈现出不规则性，A4 和A5 池塘水体中TDS 含量分别为139 毫克/升和145 毫克/升，显著高于其他水体(P＜0.05)。

2.浮游植物种类组成 2023年7月17日－9月13 日，从三角帆蚌养殖池塘和养殖水源中共观察到41 属、49 种藻类，隶属6 个门，其中绿藻门占绝对优势，共有23 种，在A0～A8 池塘4 种水体中绿藻门种类数均占绝对优势，分别占浮游植物总种类的57.1%、50%、48.1%、45.5%，绿藻门种类数占比呈下降趋势(图1)；其次是蓝藻门，共有16 种，其种类数在进水口水源水体中占比较低，约占浮游植物总种类的14.3%，而在A1～A2、A3～A4 和A5～A8 池塘水体中蓝藻种类较多，分别占总种类的31.8%、29.6%和36.4%；硅藻门藻类种类相对较少，占浮游植物总种类的9.1%～14.3%。此外，养殖基地内所有水体中裸藻和隐藻种类极少，甲藻仅在A5～A8池塘水体中有少量发现。

图1 浮游植物种类组成

3.浮游植物优势度、生物量和多样性 在三角帆蚌养殖池塘中优势种主要以绿藻门和蓝藻门为主，其次为硅藻门，裸藻、隐藻和甲藻生物量极低。池塘养殖时间不同，优势种组成也存在差异，A0、A1、A2 池塘水体中优势种为微囊藻属，A3～A4 池塘水体中优势种为小球藻属和微囊藻属；除A7 池塘水体中优势种为假鱼腥藻属和小尖头藻属外，A5、A6 和A8 池塘水体优势种中均含有刚毛藻属(绿球藻)和微囊藻属；A1～A8 池塘水体中藻类生物量随养殖时间增长呈持续增加趋势，藻类生物量均高于A0 池塘(表1)；浮游植物的H'、D和J值随养殖时间增加呈上升趋势。

表1 三角帆蚌池塘中浮游植物生物量 万个/升

三、讨论

1.池塘水质理化指标变化特征 近年来，利用贝类控制水体浮游植物组成和调控水生态环境的研究备受关注(杨坤等，2020；唐金玉等，2019)。据相关研究报道，贝类能通过多种途径对水生态系统产生影响，一方面贝类作为滤食性动物，在摄食过程中可去除水体中的藻类和有机碎屑，间接减少水体氮和有机质积累，净化水质(WALLACE J B 等，1996；GULATI R D 等，2008)；另一方面贝类等养殖生物排泄产生的排泄物在水体底部积累，促进底泥氮、磷释放，养殖密度过大可能会导致水体富营养化(COVICH A P，1999；BENELLI S，2019)。本研究中，池塘总氮、氨氮和总磷含量随养殖时间增长持续上升，亚硝酸盐含量呈先上升、后降低趋势，水体总体营养水平有所提高，这可能与施用有机肥肥水和培育藻类加速了氮元素积累有关(张伟等，2012)，但水体中氨氮和亚硝酸盐仍处于较低水平，适宜开展水产养殖。开展鱼－蚌混养虽在一定程度上会导致水体氮、磷等元素释放积累，但水体净化效果同样明显，且利大于弊，在一定程度上有利于净化水质，起生态改良作用。

2.三角帆蚌养殖池塘浮游植物群落结构变化水体中的浮游植物群落组成与环境因子之间存在密切的关系，环境因子的变化直接影响着浮游植物的种类组成(Vanessa M 等，2021；金位栋等，2022)。据相关研究报道，浮游植物群落结构变化受水体时间、养分浓度、光照条件和人为干预最显著(丰叶等，2023)。新塘代表着相对清澈且养分较少的水体，通常拥有较少种类和数量的浮游植物；相比之下，老塘经历了漫长的养分和底泥积累，水体中的养分浓度较高，可能导致浮游植物更为丰富和多样(陈思等，2020)。此外，人为活动和管理措施对浮游植物也有影响，如水质改善措施、植被管理以及养殖活动(王海艳等，2022)。

本研究中，A1～A8 池塘水体中浮游植物种类数、生物量、多样性指数、丰富度指数和均匀度指数随养殖时间的增加呈上升趋势，浮游植物丰度和生物量与水体中氮、磷的含量存在相关性，表明在其他影响因子相同的情况下，在一定范围内氮、磷含量越高，养殖水体中浮游植物的种类和丰度均越高。

四、小结

在鱼－蚌混养的生态养殖模式中，随着池塘养殖时间的增加，塘口底质肥沃，沉降有机质多，水体中的氨氮和亚硝酸盐等有害指标虽然略微增加，但仍然符合渔业水质安全标准；养殖池塘中溶氧和总磷含量较高，pH 保持稳定。鱼－蚌混养模式有助于促进水体中氮和磷的释放，提高了浮游植物的多样性、丰富度和生物量，增强了水体的初级生产力；然而在养殖水体中，蓝藻门藻类仍然占据一定优势地位，这可能会存在一些潜在问题。因此，需要谨慎管理养殖过程，以防止水体中氮和磷元素问题引发蓝藻过度生长，从而污染水生态环境，影响养殖生产。