菲律賓蛤仔稚貝對浮游微藻的濾食選擇及對水體水色的影響

魏祎銘，周燚堅，王攀攀，程文志，李天驕，史天一，游 宇，毛 勇

（1.廈門大學(xué) 海洋與地球?qū)W院/近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點實驗室，福建 廈門 361102;2.福建省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站， 福州 350002）

菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）是我國重要經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類，肉質(zhì)鮮美，生長速度快，分布范圍廣。2018 年我國海水養(yǎng)殖貝類產(chǎn)量高達(dá)14 440 kt，約占海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的71%，其中菲律賓蛤仔是海水養(yǎng)殖貝類的重要品種[1]。福建省是我國菲律賓蛤仔苗種主要的生產(chǎn)和供應(yīng)基地，苗種年產(chǎn)量占全國的90%以上。近年來，魚、蝦、貝類、藻類等混養(yǎng)的立體生態(tài)養(yǎng)殖模式發(fā)展迅速，該模式中魚蝦養(yǎng)殖產(chǎn)生的營養(yǎng)鹽能夠被藻類吸收消耗和利用，促進(jìn)藻類的自然增殖，同時，微藻作為貝類的優(yōu)質(zhì)餌料可被進(jìn)一步利用，不僅節(jié)約了成本，增加了貝類產(chǎn)量和養(yǎng)殖效益，還有助于凈化水體環(huán)境[2?4]，具有良好的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。菲律賓蛤仔育苗過程中常常利用這些天然藻類培育稚貝，但是稚貝濾食器官發(fā)育不完善，對浮游微藻的濾食選擇性較高[5?6]。研究者通過穩(wěn)定同位素分析等方法，對野生菲律賓蛤仔的食物來源進(jìn)行了分析，認(rèn)為底棲微藻是菲律賓蛤仔的重要食物來源之一[7?8]，同時也證明了菲律賓蛤仔具有較高的濾食選擇性[9]，但對于菲律賓蛤仔稚貝的濾食選擇缺少進(jìn)一步研究。研究菲律賓蛤仔稚貝對浮游微藻群落的濾食選擇，對選擇優(yōu)質(zhì)的天然微藻、提高稚貝成活率、促進(jìn)稚貝生長具有重要意義，同時，稚貝的濾食具有較強(qiáng)的生物沉降作用，能夠有效改善養(yǎng)殖水質(zhì)。在實際生產(chǎn)條件下，筆者調(diào)查了菲律賓蛤仔稚貝對浮游微藻的濾食選擇及其對水體水色的影響，并通過差減法研究其濾食偏好，以期找到可作為優(yōu)良稚貝餌料的微藻種類，促進(jìn)立體生態(tài)養(yǎng)殖模式的綠色發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 實驗設(shè)施與材料本實驗于2019 年8 月在福建省東山縣赤山茂鑫水產(chǎn)有限公司進(jìn)行，利用1 個5 000 m2的魚蝦混養(yǎng)池塘培育室外微藻，利用室內(nèi)育苗池（長4.55 m、寬3.55 m、高1.2 m）培育菲律賓蛤仔稚貝。每天6：00 和18：00 向稚貝培育池添加（1.13 ± 0.23）× 104L 天然微藻。菲律賓蛤仔稚貝的殼長為（398 ± 12）μm，養(yǎng)殖密度為1.8×103個·L?1，鹽度19，光照正常，溫度（29 ± 2）℃，水位1.1 m。

1.2 浮游微藻采集及定性定量分析本實驗在早上6：00 加入（1.13 ± 0.23）× 104L 天然微藻，分別在0、3、6、10 h 進(jìn)行取樣，每個時間點設(shè)置3 組重復(fù)。具體方法：利用浮游植物采集網(wǎng)收集貝苗培育池的水樣0.5 L，加入5 mL 魯哥試劑固定，經(jīng)分液漏斗靜置沉淀48 h 后濃縮至50 mL 換入貯存瓶并編號。充分混勻后取0.1 mL 于浮游植物計數(shù)框在顯微鏡下觀察并進(jìn)行定性定量分析。浮游微藻生物量計算參照文獻(xiàn)[10]及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[11]。浮游植物優(yōu)勢度依據(jù)公式（1）計算。當(dāng)Y≥ 0.02 時，該種即為優(yōu)勢種。數(shù)據(jù)統(tǒng)計在Excel 中進(jìn)行。

式中：ni為第i種的總個體數(shù)；fi為該種在各樣品中出現(xiàn)的頻率；N為全部樣品中的總個體數(shù)。

1.3 水質(zhì)指標(biāo)測定為比較稚貝濾食0 h 和10 h 的水質(zhì)變化，在6：00 和16：00 采用五點采樣法收集水樣，并測定透明度、懸浮物及葉綠素a 含量，每組設(shè)置3 個重復(fù)，連續(xù)測定7 d。水體透明度利用Secchi 盤測定；懸浮物含量通過取0.5 L 水樣，經(jīng)GF/C 微孔濾膜濾出懸浮物，烘干后稱量；葉綠素a 含量采用丙酮提取分光光度法測定，取0.5 L 水樣，經(jīng)0.45 μm 孔徑濾膜濾出藻類后進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游微藻種類組成及優(yōu)勢種從魚蝦混養(yǎng)池塘共鑒定到50 種浮游微藻（表1），隸屬5 門33 屬，其中硅藻門（Bacillariophyta）占48%，包含15 屬24 種；其次是綠藻門（Chlorophyta）占32%，包含10 屬16 種；藍(lán)藻門（Cyanophyta）占12%，包含4 屬6 種；此外，裸藻門（Euglenophyta）占4%，共2 屬2 種，金藻門（Chrysophyta）占4%，共2 屬2 種。0 h 稚貝培育池中微藻優(yōu)勢種主要包括綠藻門小球藻屬（Chlorella）的蛋白核小球藻（C.pyrenoidosa）、小球藻（C.vulgaris）、橢圓小球藻（C.ellipsoidea）；韋斯藻屬（Westella）不定種；藍(lán)藻門平裂藻屬（Merismopedia）細(xì)小平裂藻（M.minima）、微小平裂藻（M.tenuissima）；色球藻屬（Chroococcus）的微小色球藻（C.minutus）和硅藻門小環(huán)藻屬（Cyclotella）的梅尼小環(huán)藻（C.meneghiniana）（表2）。

表1 稚貝培育池中浮游植物種類Tab.1 Phytoplankton species in the shellfish pond

續(xù)表1 Tab. 1 continued

表2 0 h 稚貝培育池浮游植物優(yōu)勢種及優(yōu)勢度Tab.2 Dominant species and dominance of phytoplankton in the shellfish pond at 0 h

2.2 浮游微藻群落的豐度及生物量的變化稚貝培育池中的浮游微藻的豐度具有明顯的時間依賴性（圖1A）。投喂初始各門類浮游微藻總平均豐度為16.08×107個·L?1，投喂后3 h，平均豐度快速降至4.72×107個·L?1，減少了70.67%；投喂后6 h，平均豐度降至2.65×107個·L?1；投喂后10 h，平均豐度又下降34.59%，降至1.73×107個·L?1。根據(jù)圖1A 和圖1C 可知，各門類微藻平均豐度均有明顯降低，其中綠藻門平均豐度降低最多，至投喂后10 h 降低至6.98×107個·L?1，幅度達(dá)89.72%，且其在藻類總生物豐度中的占比由48.70%降低至44.75%；其次是硅藻門平均豐度降至3.48×107個·L?1，幅度為88.56%，占比由24.18%變化至24.76%；藍(lán)藻門平均豐度降至3.17×107個·L?1，幅度為87.96%，其占比由22.29%升高至26.33%。

圖1 稚貝養(yǎng)殖池中浮游微藻豐度、生物量的變化（A）豐度；（B）生物量；（C）豐度占比；（D）生物量占比變化；A、B 的總和分別為各門類浮游微藻生物豐度、生物量相加之和。Fig.1 Changes of phytoplankton in the shellfish pond(A) Cell density; (B) Biomass; (C) Proportion of cell density; (D) Proportion of biomass; The total means the sum of the abundance or biomass of phytoplankton of each class in Fig.1-A and Fig.1-B.

稚貝培育池中硅藻門和綠藻門的生物量始終占據(jù)較大比例（圖1B、圖1D）。投喂后0 h 養(yǎng)殖池中各門類浮游微藻總平均生物量達(dá)到65.650 mg·L?1，投喂后3 h 平均生物量迅速降20.016 mg·L?1，投喂后6、10 h 平均生物量分別降低至10.742、4.888 mg·L?1。其中硅藻門平均生物量下降幅度最大，由初始時的36.623 mg·L?1，到投喂后10 h 后降至3.209 mg·L?1，共減少了33.415 mg·L?1，占微藻平均生物量總減少量的54.99%，但在藻類總生物量中的占比由57.28%升高至65.01%；其次為綠藻門，10 h 平均生物量共減少了21.648 mg·L?1，在藻類總生物量中的占比由32.77%降低至27.08%。藍(lán)藻門、裸藻門、金藻門的平均生物量減少量較低。

2.3 浮游微藻生物量動態(tài)在投喂后0 ～10 h，稚貝培育池中絕大多數(shù)的浮游微藻單個物種的生物量均有所減少，個別種類生物量增加（表3），其中生物量變化較大的微藻種類主要包括硅藻門的梅尼小環(huán)藻（Cyclotella meneghiniana）；綠藻門的小球藻（Chlorella vulgaris）、湖生卵囊藻（Oocystis lacustris）、橢圓卵囊藻（Oocystis elliptica）；藍(lán)藻門的微小色球藻（Chroococcus minutus）；裸藻門的截頭囊裸藻（Trachelomonas abrupta）等。梅尼小環(huán)藻的生物量從初始的25.831 mg·L?1降至在投喂后10 h 后的1.545 mg·L?1，共減少了24.286 mg·L?1，占硅藻門總減少量的72.68%，其次為綠藻門的湖生卵囊藻及小球藻。

表3 調(diào)查期間稚貝培育池中浮游微藻平均生物量Tab.3 Mean biomass of phytoplankton in the shellfish pond during survey

續(xù)表3 Tab. 3 continued

2.4 水體水色特征變化對水體透明度、懸浮物以及葉綠素a 的調(diào)查結(jié)果表明，稚貝培育池的水色由初始的黃綠色變化至透明無色，水體透明度平均增加96.7%，懸浮物含量平均下降85.6%，葉綠素a 含量平均下降72.9%。

3 討 論

貝類對于浮游微藻的攝食壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于浮游動物[12]，因此短時間內(nèi)貝類攝食是影響浮游微藻群落的首要原因。本實驗結(jié)果表明，菲律賓蛤仔稚貝對硅藻門的濾食偏好大于綠藻門、藍(lán)藻門等其他藻類。硅藻門的平均生物量在10 h 內(nèi)降低了33.415 mg·L?1，占微藻總減少量的54.99%。濾食性貝類的攝食率與餌料濃度、規(guī)格大小等密切相關(guān)[13?14]。王芳等[15]指出由于濾食器官的發(fā)育不完善，濾食性貝類在稚貝階段表現(xiàn)出攝食率隨藻類規(guī)格增大而上升，對藍(lán)藻、綠藻等小規(guī)格藻類的濾取效率低。本研究的室外微藻培育池中硅藻生物豐度占藻類總豐度的24.18%，且細(xì)胞體積大于其他種類，因此，稚貝對于硅藻的濾食選擇性較高。在自然條件下，底棲硅藻是菲律賓蛤仔的重要食物來源；在室內(nèi)養(yǎng)殖條件下，投喂硅藻或硅藻混合其他藻類都能有效促進(jìn)稚貝生長[16?17]。對菲律賓蛤仔稚貝食性研究的主要目的是開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的、便于投產(chǎn)的稚貝餌料，包括大型藻類碎屑、單細(xì)胞綠藻以及人工餌料等[18?20]。本研究通過微藻分類鑒定發(fā)現(xiàn)梅尼小環(huán)藻作為混合藻水中的優(yōu)勢種，投喂后10 h 平均生物量下降了94.02%，占微藻總減少量的39.97%，該結(jié)果為尋找優(yōu)質(zhì)的貝類餌料提供了極為重要的思路。梅尼小環(huán)藻營養(yǎng)豐富，已被用作橈足類及其他幼體的生物餌料[21?22]，能夠提高幼體變態(tài)率等。江雙林等[23]研究表明天然混合藻水投喂相較單一或幾種人工藻種混合投喂，營養(yǎng)更均衡。因此，調(diào)查菲律賓蛤仔稚貝養(yǎng)殖過程中浮游微藻的群落變化，有助于進(jìn)一步確定適宜稚貝生長的浮游微藻，促進(jìn)稚貝生長發(fā)育，也將對篩尋富含菲律賓蛤仔優(yōu)良適口餌料的魚蝦混養(yǎng)池塘、降低育苗餌料成本、實現(xiàn)規(guī)?；坑缇哂兄匾囊饬x。利用快速繁殖的藻類充分消耗養(yǎng)殖尾水中的營養(yǎng)鹽，不僅能夠為稚貝提供種類豐富、生物量高的天然餌料，同時還能有效降低養(yǎng)殖尾水排放后的污染[24?26]。浮游微藻是影響?zhàn)B殖水體水色的重要因素之一[27?28]，由于在微藻培育池以綠藻、硅藻、藍(lán)藻為主，因此水色呈黃綠色或茶褐色[29]。經(jīng)稚貝濾食后，微藻及有機(jī)碎屑等大量減少，對比濾食前葉綠素a 含量下降72.9%。同時由于貝類濾食帶來明顯的生物沉降作用，使得水體懸浮物含量也大幅降低，對比濾食前下降85.6%。經(jīng)稚貝濾食后，水體顏色接近透明，水體透明度平均增加96.7%。表明菲律賓蛤仔稚貝的濾食效應(yīng)可能改變水體水色。

本研究探究了菲律賓蛤仔稚貝對浮游微藻的濾食選擇效應(yīng)以及生物沉降作用，發(fā)現(xiàn)稚貝對梅尼小環(huán)藻具有較強(qiáng)的濾食偏好，有望作為一種稚貝優(yōu)質(zhì)餌料以提高貝苗生長速度。同時本研究發(fā)現(xiàn)菲律賓蛤仔稚貝濾食影響水質(zhì)的水色、懸浮物和葉綠素a 含量，使得水質(zhì)得到一定程度的改善。本研究結(jié)果對了解確定稚貝的合適生物餌料種類以及稚貝濾食對水質(zhì)的改善效果具有積極的現(xiàn)實意義。