江蘇溧陽(yáng)青蝦養(yǎng)殖池塘浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)初探

蓋建軍，王苗苗，鄒宏海，陳煥根，黃春貴，郭闖，蘆光宇

（江蘇省漁業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 南京 210036）

青蝦（Macrobrachium niopponens）具有肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富、適應(yīng)力強(qiáng)、生長(zhǎng)快、發(fā)病率低等優(yōu)點(diǎn)，已成為中國(guó)淡水養(yǎng)殖的重要品種之一，全國(guó)總產(chǎn)量已突破270 000 t[1]。目前雖然青蝦的人工繁殖和養(yǎng)殖技術(shù)有了較快發(fā)展，但是相關(guān)的基礎(chǔ)研究仍略顯滯后，制約了青蝦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

浮游動(dòng)物是指懸浮在水中生活的水生動(dòng)物，其游泳能力較弱或完全沒(méi)有，不能做遠(yuǎn)距離的游動(dòng)。浮游動(dòng)物個(gè)體一般都很微小，需借助顯微觀(guān)察[2]，數(shù)量多且代謝能力強(qiáng)，其作為淡水生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者，以細(xì)菌、碎屑以及浮游植物作為主要食物來(lái)源，又被更高等的水生動(dòng)物捕食[3]，在水域生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中起著承上啟下的重要作用[4]。青蝦屬雜食性動(dòng)物，幼蝦階段以浮游生物、小型水生昆蟲(chóng)、有機(jī)碎屑等為食。至成蝦階段則喜食水生植物的碎片及莖葉、有機(jī)碎屑、絲狀藻類(lèi)、水生昆蟲(chóng)及水絲蚓等，尤其喜食動(dòng)物性飼料[5]。目前，青蝦主養(yǎng)池塘水體浮游動(dòng)物群落分析尚未見(jiàn)報(bào)道，該研究通過(guò)在青蝦養(yǎng)殖周期內(nèi)跟蹤監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水體的理化指標(biāo)、水體中浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成、豐度以及種類(lèi)多樣性，旨在探明不同青蝦養(yǎng)殖池塘之間浮游動(dòng)物種類(lèi)組成、優(yōu)勢(shì)種群、多樣性之間的差異性及相關(guān)性，以期為青蝦池塘養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)研究和青蝦養(yǎng)殖的投飼管理積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)塘口選擇

在“青蝦第一鎮(zhèn)”——江蘇省溧陽(yáng)市社渚鎮(zhèn)青蝦養(yǎng)殖示范基地，選擇面積為1.0 hm2的5 口青蝦池塘為試驗(yàn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，分別標(biāo)注為S1、S2、S3、S4、S5，養(yǎng)殖模式均為青蝦主養(yǎng)。

1.2 采樣和測(cè)定項(xiàng)目

每個(gè)月對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行水質(zhì)分析，分析內(nèi)容包括水溫、pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、亞硝酸鹽、總氮、總磷，同時(shí)采集浮游動(dòng)物樣品。

1.3 方法

物理指標(biāo)的測(cè)定：水溫、pH 值、溶解氧等指標(biāo)均使用YSI proDSS－1 多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定：先用5 L 采水器采取水樣，然后現(xiàn)場(chǎng)裝瓶固定保存在低溫條件下帶回，委托有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)地分析測(cè)定。

浮游生物的采集：定性樣品采用25 號(hào)浮游生物網(wǎng)在上層水體呈“∞”字拖取3～5 min 進(jìn)行采集，并將所采集的樣品放入標(biāo)本瓶中，現(xiàn)場(chǎng)加4%甲醛溶液進(jìn)行固定。

定量樣品中，原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)樣品用采水器在水下0.5 m 處采集水樣，當(dāng)場(chǎng)用魯哥氏液固定；浮游甲殼動(dòng)物用采水器采集10 L 水樣經(jīng)13 號(hào)篩絹制成的浮游生物網(wǎng)過(guò)濾濃縮后定容至50 mL，用4%甲醛溶液固定。

1.4 樣本處理

定性分析：浮游生物的種類(lèi)在Nikon 50i 顯微鏡下觀(guān)察，并參考文獻(xiàn)[2，7－9]進(jìn)行鑒定。

定量分析：原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)樣品樣品帶回后經(jīng)兩次沉淀，48 h 后濃縮至50 mL，加甲醛固定，取0.1 mL 于浮游生物計(jì)數(shù)板內(nèi)計(jì)數(shù)，重復(fù)2 次結(jié)果取均值；浮游甲殼動(dòng)物使用海洋浮游動(dòng)物計(jì)數(shù)框于解剖鏡下全部鏡檢計(jì)數(shù)，生物量采用體長(zhǎng)－體質(zhì)量的回歸方程計(jì)算[10－11]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

1.5.1 浮游生物豐度及生物量

豐度（ind./L）：A=n/v；生物量（mg/L）：M=A×R

其中，A 為豐度，M 為生物量，n 為方格計(jì)數(shù)板中浮游生物個(gè)數(shù)，v 為體積，R中型原生動(dòng)物=0.000 03 mg，R中型輪蟲(chóng)類(lèi)=0.000 8 mg[12]。

1.5.2 生物多樣性分析

Shannon－wiener 多樣性指數(shù)：H'=－ΣPilnPi；

Margalef 豐富度指數(shù)：D=(S－1)/lnN；

Pielou 均勻度指數(shù)：J'=H'/Hmax；

生物多樣性閾值：Dy=H'×J'；

優(yōu)勢(shì)度：Y=Pi×fi

式中，Pi為第i 種占總個(gè)體的比例，fi為第i 種在各個(gè)站位出現(xiàn)的頻率，S 為群落中的總數(shù)目，N 為觀(guān)察到的個(gè)體總數(shù)，H'為實(shí)際觀(guān)察的物種多樣性指數(shù)，Hmax為最大的物種多樣性指數(shù)，Hmax=lnS（S 為群落中的總物種數(shù)）。

2 結(jié)果

2.1 水環(huán)境理化指標(biāo)

研究期間，被調(diào)查塘口的水溫均值為25.3 ℃，pH 均值為8.23；溶解氧平均含量為7.91 mg/L；高錳酸鹽指數(shù)為10.26 mg/L；氨氮濃度為0.267 mg/L；亞硝酸鹽濃度為0.040 mg/L；總氮含量為1.424 mg/L；總磷含量為0.203 mg/L（表1）。

表2 水環(huán)境理化指標(biāo)

2.2 浮游動(dòng)物種類(lèi)組成及優(yōu)勢(shì)種

調(diào)查期間，共鑒出浮游動(dòng)物4 大類(lèi)38 屬59種，其中原生動(dòng)物3 屬3 種，占（屬）種比為5.1%，輪蟲(chóng)6 屬12 種，占（屬）種比為20.3%，枝角類(lèi)11 屬23種，占（屬）種比為39.0%，橈足類(lèi)18 屬21 種，占（屬）種比為35.6%；依據(jù)優(yōu)勢(shì)度Y≥0.02 的種類(lèi)為優(yōu)勢(shì)種原則，浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲(chóng)（Y=0.08）、壺狀臂尾輪蟲(chóng)（Y=0.06）、晶囊輪蟲(chóng)（Y=0.02）、粗壯溫劍水蚤（Y=0.02）、廣布中劍水蚤（Y=0.04）、無(wú)節(jié)幼體（Y=0.41）（表2）。

表3 浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成

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注：+的多少表示該物種出現(xiàn)的頻次。

2.3 種類(lèi)數(shù)的時(shí)空分布

調(diào)查期間，浮游動(dòng)物種類(lèi)數(shù)以S1 塘口最高，為36種，其中枝角類(lèi)、橈足類(lèi)均為13 種，輪蟲(chóng)8 種，原生動(dòng)物2 種；S4 塘口次之，為35 種，其中枝角類(lèi)14 種，橈足類(lèi)10 種，輪蟲(chóng)8 種，原生動(dòng)物3 種；S5 塘口最低，僅為14 種（圖1）。時(shí)間上以5 月種類(lèi)數(shù)最高，為17 種，其中輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)各7 種，橈足類(lèi)3 種；6 月次之，為16 種，8 月再之，為14 種，10 月最低，為8 種（圖2）。

圖1 不同池塘的浮游動(dòng)物種類(lèi)數(shù)

圖2 青蝦池塘浮游動(dòng)物種類(lèi)數(shù)的月變化

2.4 豐度、生物量的時(shí)空變化

調(diào)查期間，空間上，浮游動(dòng)物的豐度以S3 最高，為737.49 ind./L，S1 次之，為611.67 ind./L，S2 最低，僅為206.14 ind./L；浮游動(dòng)物的生物量則以S1最高，為133.53 mg/L，S3 次之，為128.78 mg/L，S5最低，僅為45.49 mg/L（圖3）。

時(shí)間上，浮游動(dòng)物的豐度與生物量呈正相關(guān)關(guān)系，即豐度越大生物量越大，均以6 月最高，分別為551.01 ind./L、109.62 mg/L，均以7 月最低，分別為207.67 ind./L、39.69 mg/L（圖4）。

圖3 不同池塘的浮游動(dòng)物豐度與生物量

圖4 青蝦池塘浮游動(dòng)物豐度與生物量的月變化

2.5 生物多樣性指數(shù)

Shannon－wiener 多樣性指數(shù)的波動(dòng)范圍在1.53～2.23，均值為1.89，其中S1 最高，為2.23,S2 最低，為1.53；Pielou 均勻度指數(shù)的范圍為0.65～0.77，均值為0.70，其中S1 最高，S3 最低；Margalef 豐富度指數(shù)在1.20～2.46 之間，均值為2.00，其中S4 最高，S2 最低（圖5）；生物多樣性閾值范圍在1.07～1.72，均值為1.33，其中S1 最高，S2 最低（表3）。

3 討論

3.1 浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征

調(diào)查期間，共鑒出浮游動(dòng)物4 大類(lèi)38 屬59種，其中枝角類(lèi)種類(lèi)最多，橈足類(lèi)次之，輪蟲(chóng)再之，原生動(dòng)物最少，優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲(chóng)、壺狀臂尾輪蟲(chóng)、晶囊輪蟲(chóng)、粗壯溫劍水蚤、廣布中劍水蚤、無(wú)節(jié)幼體。青蝦幼體階段以浮游生物、小型水生昆蟲(chóng)、有機(jī)碎屑等為食，尤喜動(dòng)物性餌料，由于青蝦的放養(yǎng)增加了對(duì)浮游動(dòng)物的攝食壓力，使青蝦池塘浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種類(lèi)組成以輪蟲(chóng)、劍水蚤、無(wú)節(jié)幼體等小型化種類(lèi)為主，其特征表現(xiàn)與由于魚(yú)類(lèi)的捕食使特異蕩鏢水蚤、長(zhǎng)江新鏢水蚤退出鄱陽(yáng)湖浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種的地位[14]是一致的。

表4 不同池塘的生物多樣性閾值

圖5 各塘口指數(shù)

浮游動(dòng)物的豐度、生物量時(shí)空分布差異性顯著?？臻g上，在水源、放養(yǎng)模式、管理模式等均一致的情況下，不同青蝦養(yǎng)殖塘口的浮游動(dòng)物現(xiàn)存量仍存在顯著性差異，或許是因?yàn)榉N類(lèi)組成不同，種間競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果；時(shí)間上，溧陽(yáng)社渚鎮(zhèn)青蝦主養(yǎng)模式一般于4 月肥水，5 月投放抱卵蝦，充足的外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)使浮游植物大量增殖，浮游植物對(duì)浮游動(dòng)物的上行效應(yīng)導(dǎo)致在6 月份浮游動(dòng)物現(xiàn)存量出現(xiàn)峰值。幼蝦大量孵化，其對(duì)浮游動(dòng)物的下行效應(yīng)使浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量在7 月份呈現(xiàn)為谷值，隨著青蝦的生長(zhǎng)，食性的改變，青蝦對(duì)浮游動(dòng)物的下行效應(yīng)逐漸減弱，塘口浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量也隨之呈略上升趨勢(shì)。

生物多樣性是衡量一個(gè)區(qū)域生物資源豐富程度的指標(biāo)，以此來(lái)評(píng)價(jià)群落中物種組成的穩(wěn)定程度及數(shù)量分布的均勻程度，是衡量群落規(guī)模的基礎(chǔ)。基于生物多樣性閾值分級(jí)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，由表1，4 可知，S1多樣性較好，評(píng)價(jià)等級(jí)為III（閾值介于1.6～2.5），其他塘口多樣性一般，評(píng)價(jià)等級(jí)為II（閾值介于0.6～1.5）。總體而言，溧陽(yáng)青蝦養(yǎng)殖池塘的浮游動(dòng)物多樣性一般。

3.2 影響浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子

浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)與水體理化因子密切相關(guān)。由表5 可知，浮游動(dòng)物的豐度、生物量與水溫呈正相關(guān)關(guān)系，水溫是影響浮游動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖以及種類(lèi)組成的重要因子，也是影響浮游動(dòng)物季節(jié)演替的關(guān)鍵因子[15]。調(diào)查期間，平均水溫為25.3 ℃，而優(yōu)勢(shì)種萼花臂尾輪蟲(chóng)、壺狀臂尾輪蟲(chóng)、廣布中劍水蚤、粗壯溫劍水蚤也均為暖水狹溫性種類(lèi)。浮游動(dòng)物的豐度、生物量與pH 值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，該調(diào)查出現(xiàn)的種類(lèi)多為中性－偏堿性種類(lèi)，在水體環(huán)境中，水生生物排放的CO2和硝化反應(yīng)均能導(dǎo)致水體pH 值下降[16]。研究表明浮游動(dòng)物生物量及物種組成等與水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)密切有關(guān)[17，18]，營(yíng)養(yǎng)鹽主要通過(guò)影響浮游植物群落而間接影響浮游動(dòng)物的現(xiàn)存量與分布，浮游動(dòng)物在溫度等條件適宜的情況下，又有豐富的食物供給，其豐度和生物量會(huì)有所變動(dòng)。

4 結(jié)論

江蘇省溧陽(yáng)社渚鎮(zhèn)青蝦主養(yǎng)池塘水體理化指標(biāo)較為理想，浮游動(dòng)物群落組成以輪蟲(chóng)和劍水蚤等小型種類(lèi)為主，生物量充足，物種多樣性一般，較適宜青蝦生長(zhǎng)需要。為了提高青蝦孵化成活率，減少生產(chǎn)成本投入，在生產(chǎn)管理過(guò)程中，需注意水體中浮游動(dòng)物的多樣性穩(wěn)定，此外還要密切關(guān)注天氣狀況、水質(zhì)、水色、青蝦生長(zhǎng)狀況，避免造成損失。

表5 浮游動(dòng)物豐度、生物量與環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)