凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中浮游生物群落的多樣性分析研究

摘 要：為探討凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中浮游生物群落的演替，對蝦池水體中浮游生物群落組成和其多樣性進行了分析。研究結(jié)果表明：在凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中，浮游植物的優(yōu)勢種主要由小球藻（Chlorella sp.）、波吉卵囊藻（Oocystis borgei）、小環(huán)藻（Cyclostella sp.）、新月擬菱形藻（N.closterium sp.）、角毛藻（C.mueeleri sp）、平裂藻（Merismopedia sp）.和席藻（Phormidium sp）組成。浮游植物多樣性指數(shù)變化范圍為0.08～1.89，平均值為1.36±0.25，優(yōu)勢度指數(shù)變化范圍為0.20～0.98，平均值為0.51±0.26。浮游動物的優(yōu)勢種為許水蚤（Schmackeria.Sp）和臂尾輪蟲（Brachionus.sp），其中，水體中許水蚤無節(jié)幼體的數(shù)量呈規(guī)律性波動，波動周期為15d。

關(guān)鍵詞：凡納濱對蝦 浮游生物 群落 多樣性指數(shù)

中圖分類號：S96 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-000-03

在對蝦養(yǎng)殖過程中，水體中的浮游生物群落對養(yǎng)殖過程中營養(yǎng)鹽的調(diào)控和維護養(yǎng)殖水體中微生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定具有重要作用。李色東等研究發(fā)現(xiàn)蝦池中浮游生物是維持池塘生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，穩(wěn)定池塘環(huán)境是不可缺少的。盧靜等研究表明浮游植物對水體中的一些營養(yǎng)鹽的吸收，在一定程度上使得養(yǎng)殖后期的水質(zhì)保持良好，防止水體富營養(yǎng)化。同時，浮游植物還是水體中溶解氧的主要來源。水體中的浮游動物對浮游植物的攝食是水體中初級生產(chǎn)力向較高級營養(yǎng)級轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，浮游動物的群落演替對浮游植物群落的調(diào)控有重要的影響。孫耀等研究表明，蝦池中一些浮游生物還可作為養(yǎng)殖早期對蝦幼體的主要食物來源，對幼蝦早期的生長具有重要作用。但是，目前對蝦池中浮游生物群落的多樣性演替研究較少，該文對凡納濱對蝦蝦池水體中浮游生物群落的多樣性及動態(tài)變化進行了分析和探討。

1 材料和方法

1.1 試驗用蝦池

試驗用蝦池為鋪有聚乙烯塑料薄膜的高位池（一種高密度的集約化對蝦養(yǎng)殖池塘），池塘底部高于海水的最高潮位線1～6 m，完全依靠動力供水，面積大小為4畝/口，水深1.60～1.75 m。，放養(yǎng)密度為75000～120000尾/hm2，每口塘配備10～13臺0.75 kw葉輪式增氧機。面積大小為4畝/口，水深1.6～1.75 m。每口蝦池配備0.75 kw 的4個葉輪式增氧機和一個潛水式增氧機，水體為循環(huán)水。試驗期間水溫為19～23 ℃，鹽度范圍14～20。

1.2 樣品采集和處理

試驗期間采樣時間15：00～17：00，每隔兩天采集1次。在每個池塘的上風口、下風口和中間各選擇一個采樣點，在每一采樣點的水表層下30～40 cm處采水樣1L，加15 mL魯哥氏液現(xiàn)場固定。

將固定的水樣置于室內(nèi)分液漏斗中靜止沉淀，在水樣沉淀開始2 h后將分液漏斗輕輕旋轉(zhuǎn)，防止藻類附著在分液漏斗內(nèi)壁，靜止沉淀48 h，濃縮至50 mL，并加少量的甲醛保存，待鏡檢觀察。

1.3 浮游植物樣品分析

將水樣左右平移的方式輕輕搖動200次，搖勻后立即用定量吸管從中吸取0.1 mL置入0.1 mL計數(shù)框內(nèi)，在40倍的物鏡下觀察計數(shù)，每個水樣計數(shù)兩次，取其平均值。具體觀察的視野數(shù)以樣品中浮游植物的多少而定；如果平均每個視野有十幾個到幾十個，50個視野即可。如果每個平均每個視野有5～6個時，需要100個視野；如果平均每個視野不超過1～2個時，要200個視野。在對樣品定量分析的同時，對樣品進行定性分析。

1.4 浮游動物樣品分析

小型浮游動物（原生動物、輪蟲和無節(jié)幼體）的水樣采用浮游植物水樣處理同樣方法濃縮到30～50 mL。原生動物、輪蟲和無節(jié)幼體可在4倍鏡下計數(shù)，遇到難以分辯的種類再用高倍鏡鑒別。鏡視前先將定量水樣充分搖勻，用定量吸管吸取0.5 mL注入0.5 mL的計數(shù)框中，計算全部個體；大型浮游動物采集時，采水10 L，用25#浮游生物網(wǎng)過濾，加魯哥氏液固定，沉淀濃縮到50 mL，再經(jīng)24 h沉淀并濃縮到10～20 mL，用1 ml浮游生物計數(shù)框計數(shù)。計算全部個體。

每份樣品均計數(shù)3片。

1L水中各種浮游動物個數(shù)（N）可按下式計算：

N=VP/ωC

式中：V-水樣沉淀濃縮后的體積（mL）

C-計數(shù)框的體積（mL）

ω-采樣體積（L）

P-鏡視中的浮游動物個數(shù)（平均值）

1.5 浮游植物多樣性計算

采用Shannon-wiener多樣性指數(shù)H，和Simpson優(yōu)勢集中性指數(shù)D，上述公式中，Pi=ni/N，ni為物種I 的個體數(shù)，N為群體樣本個體總數(shù)，Pi為第i個種個體數(shù)占總個數(shù)的比例，S為群落中物種數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 蝦池中浮游植物的種類

實驗蝦池中的藻類屬于5個門，共21個種。其中，硅藻門有9種，占所有藻類種數(shù)的42.86%；綠藻門有5種，占所有藻類種數(shù)的23.81%；藍藻門有5種，占所有藻類種數(shù)的23.81%；甲藻門有1種，占所有藻類種數(shù)的4.76%；隱藻門有1種，占所有藻類種數(shù)的4.76%。

2.2 蝦池浮游植物的群落組成

2.2.1 蝦池中浮游植物優(yōu)勢種群組成

蝦塘水體中早期的浮游植物優(yōu)勢種群為綠藻門的小球藻（Chlorella sp.）和波吉卵囊藻（Oocystis borgei），硅藻門的小環(huán)藻（Cyclostella sp.）、新月擬菱形藻（N.closterium sp.）、角毛藻（C.mueeleri sp），藍藻門的平裂藻（Merismopedia sp）和席藻（Phormidium sp）。其中，卵囊藻的數(shù)量在試驗16 d至19 d達到最大，最大數(shù)量為2.35×107，其在藻類總的數(shù)量中所占比例最大為98.09%；小球藻的數(shù)量在試驗早期開始時最大，最大數(shù)量為6.87×105，在藻類數(shù)量中所占比例最大為26.6%；小環(huán)藻數(shù)量的在試驗早期最大，最大數(shù)量為4.79×106，在藻類數(shù)量中所占最大比例為59.6%；新月擬菱形藻的數(shù)量在13 d最大，最大數(shù)量為2.82×107，在藻類數(shù)量中所占比例最大為85.21%；角毛藻的數(shù)量在13 d達最大；最大數(shù)量為2.80×106，平裂藻的數(shù)量在10 d達最大，最大為8.11×105，在在藻類數(shù)量中所占比例最大為5.8%；席藻的數(shù)量在10 d達最大，在藻類數(shù)量中所占比例最大為27.87%。

1號池的浮游植物的優(yōu)勢種主要由卵囊藻、小球藻和小環(huán)藻組成，其優(yōu)勢種隨時間的演變見圖1。2號池中浮游植物的優(yōu)勢種主要由小環(huán)藻、波吉卵囊藻、新月擬菱形藻、平裂藻和席藻組成，其優(yōu)勢種隨時間的演變見圖2。3號池中浮游植物的優(yōu)勢種主要由小環(huán)藻、卵囊藻、席藻、新月擬菱形藻、平裂藻和角毛藻組成，其優(yōu)勢種隨時間的演變見圖3。

浮游植物優(yōu)勢種群在水體中并不是穩(wěn)定不變的，在實驗過程的前半階段，浮游植物種群變化較大。其中，卵囊藻的種群在試驗前期較穩(wěn)定，在16 d出現(xiàn)較大的變化；小環(huán)藻種群在試驗中期比較穩(wěn)定，在前期和后期有波動，小環(huán)藻和卵囊藻種群變化趨勢較一致；并且，卵囊藻在整個實驗期間較另三種浮游植物有較大的變化；新月擬菱形藻呈規(guī)律性波動，且波動的程度遠大于小環(huán)藻和波吉卵囊藻的波動；平裂藻在整個實驗前半階段，種群一直呈增長趨勢（圖2和圖3）。在實驗后半階段，即蝦苗投放到高位池一個月后，各個優(yōu)勢種群的變化較穩(wěn)定。除新月擬菱形藻在整個實驗期間一直呈穩(wěn)定狀態(tài)外，小環(huán)藻、波吉卵囊藻、席藻和平裂藻則在該階段的后期有增長趨勢。

2.2.2 蝦池中浮游植物總量的變化

蝦塘水體中浮游植物總的數(shù)量在養(yǎng)殖早期較少，且數(shù)量穩(wěn)定，到試驗中后期，數(shù)量開始增大，且出現(xiàn)較大的變化

2.2.3 蝦池中浮游植物種群的多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)

不同的蝦池在放養(yǎng)蝦苗前水體中的浮游植物的多樣性是不同的，同時，同一蝦池在不同時間內(nèi)，其水體中浮游植物的多樣性也是不同的。一般在養(yǎng)殖的早期，水體中浮游植物種類的數(shù)量相對養(yǎng)殖后期較少。蝦池水體中浮游植物的多樣性指數(shù)平均在0.83～1.48。其中2號池和3號池的多樣性指數(shù)總體相對較高，平均在1.20左右。水體中多樣性指數(shù)變化較大，水體中藻相不穩(wěn)定，種群變化頻繁。其中，1號池中浮游植物群落的多樣性指數(shù)的范圍為：0.08～1.64，2號池中浮游植物群落的多樣性指數(shù)的范圍為：0.68～1.89，平均值為1.28。3號池中浮游植物群落的多樣性指數(shù)范圍為：0.43～1.89，平均值為1.16。

三個蝦塘中的浮游植物群落多樣性指數(shù)較低，蝦池中的水體在養(yǎng)殖早期時，浮游植物群落結(jié)構(gòu)比較簡單。蝦池水體中浮游植物群落的多樣性指數(shù)在試驗開始時，即蝦苗剛剛投放到蝦池中時，多樣性指數(shù)H’較大，然后減小，再增大，呈波動性變化；而優(yōu)勢度指數(shù)D則相反，開始較小，然后增大，再減小。呈波動性變化（圖5、圖6）。即浮游植物群落的多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的變化規(guī)律時相反。

2.2.4 浮游動物種類和數(shù)量

蝦塘早期水體中，浮游動物主要以哲水蚤中的許水蚤和輪蟲為主，偶爾出現(xiàn)猛水蚤。水體中浮游動物的優(yōu)勢種群為哲水蚤。在哲水蚤的不同發(fā)育階段中，以無節(jié)幼體的數(shù)量呈規(guī)律性變化，從最大量到最小量間的時間間隔約為15 d，周期約為30 d，最大量時達5.4×103個/L；成體和橈足幼體的數(shù)量均比無節(jié)幼體的數(shù)量少，最大量分別為6.5×103個/L、4.5×103個/L。成體的變化周期亦約為30d。輪蟲的數(shù)量最大為1.7×104個/L，種群變化規(guī)律則不明顯。

3 結(jié)語

3.1 浮游植物群落的變化

在蝦苗投放到蝦池前，浮游生物的多樣性較高。蝦池水體環(huán)境相對穩(wěn)定，水體中浮游生物群落波動較小，具有相對高的穩(wěn)定性，蝦苗投放到蝦池中后，由于蝦苗的捕食活動，蝦池中浮游生物收到蝦苗捕食壓力的影響，致使水體中浮游生物群落的多樣性發(fā)生變化。對蝦對浮游植物群落的影響主要通過其對水體中浮游動物種群的調(diào)控，從而間接的調(diào)控水體中的浮游植物的群落；同時，對蝦幼體還濾食一些浮游植物，對浮游植物群落產(chǎn)生直接的影響。從圖5中多樣性指數(shù)的變化可以看出，1號池和3號池的H’波動較大，說明在蝦苗投放到水體中后的一段時間內(nèi)，水體中的藻相變的不穩(wěn)定。而2號池由于在蝦苗投放前，多樣性指數(shù)較大，在蝦苗投放后，H’波動較1號池和3號池小，說明藻相較另兩個池穩(wěn)定。從這三個蝦池中浮游植物群落的多樣性的變化可以知，在蝦苗投放前，養(yǎng)殖水體中浮游植物群落結(jié)構(gòu)的復雜性對保持以后水體中藻相的穩(wěn)定性具有重要的作用。藻相的過于單一，一則容易導致浮游植物群落的不穩(wěn)定，進而導致水體中的浮游動物群落的波動，從而對對蝦的生長產(chǎn)生一定影響。同時水體中單細胞藻大量繁殖時，還容易使水體的透明度增高，影響對蝦的攝食及棲息，從而對對蝦健康產(chǎn)生影響。

在優(yōu)勢種群中，小球藻和小環(huán)藻的種群變化趨勢是基本一致的。并且這兩個作為優(yōu)勢藻類的種群比較穩(wěn)定。一方面可能是在養(yǎng)殖早期水質(zhì)變化不大，水環(huán)境比較穩(wěn)定；另一方可能是這兩種藻類的生理特征決定的。查廣才等對凡納對蝦淡化養(yǎng)殖過程中微型浮游生物群落及多樣性進行研究后，也是發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖早期小環(huán)藻是養(yǎng)殖水體中的優(yōu)勢種之一。在對小環(huán)藻的最后一次取樣中，其數(shù)量突然增大很多，可能是由以下原因引起的：第一是在采取水樣時，采樣的不均勻造成的，第二是在計數(shù)時，將樣品水樣搖勻后，從樣品瓶中取樣時的不均造成的。卵囊藻在實驗的前半階段，即在蝦苗投放放到高位池一個月左右的時間內(nèi)，其種群穩(wěn)定（圖2）。卵囊藻種群在實驗階段的后半時期，即蝦苗放到高位池一個月到兩個月之間的時間內(nèi)，其種群變動較大，主要原因是水體中氨氮的濃度數(shù)值也是在此階段內(nèi)呈增加的趨勢，估計卵囊藻種群變化與水體中氨氮濃度增加有關(guān)。

3.2 浮游植物種群多樣性

在凡納濱對蝦養(yǎng)殖過程中，多采取淡化養(yǎng)殖的方式，使得水體中的浮游植物的種類數(shù)量相對較少，對珠海地區(qū)的蝦池中浮游植物分析時，也發(fā)現(xiàn)在淡化養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖水體中浮游植物的種類數(shù)量較少，且水體中浮游植物群落的多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的變化趨勢相反。在養(yǎng)殖早期浮游植物的種類數(shù)較少，到養(yǎng)殖中后期，其種類數(shù)則增加，主要原因是，養(yǎng)殖過程中水體的微生態(tài)環(huán)境變得較養(yǎng)殖前期復雜，以及水體理化因子的變動也較前期復雜。這種中后期水體微生態(tài)環(huán)境的復雜狀況，為多種浮游植物的生長提供了可能。

3.3 浮游植物優(yōu)勢種群的變化

從圖1至圖3中蝦體水體中浮游植物優(yōu)勢種群的變化曲線知，在對蝦養(yǎng)殖過程中，蝦塘水體中的浮游植物的主要優(yōu)勢種群為綠藻門的卵囊藻和小球藻以及硅藻門的小環(huán)藻。這與黃翔鵠等對蝦塘水體中浮游植物種群的研究結(jié)果一致。亞優(yōu)勢種為藍藻門的平裂藻和席藻、綠藻門的新月擬菱形藻。從蝦塘水體中浮游植物的優(yōu)勢種群和亞優(yōu)勢種群可以得出結(jié)論：在蝦塘水體中，浮游植物主要為綠藻門、硅藻門和藍藻門中的種類；優(yōu)勢種單一、突出，這與凡納濱對蝦特殊的池塘環(huán)境有關(guān)（如高濃度的消毒劑、高度副營養(yǎng)化和高濃度對蝦分泌物）。

3.4 浮游動物種群的變化

從圖4、圖9中浮游植物總量的變化和浮游動物種群的變化可知，浮游動物的種群的變化和浮游植物種群的變化存在一個時滯，滯后時間約為15 d。由于浮游植物和浮游動物在水體中的密度都是較高，而密度效應(yīng)是有時間延擱的，數(shù)學模型研究也表明穩(wěn)定的種群增長變化呈周期性，本試驗的結(jié)果也表明了這一點。

參考文獻

[1]孫耀，宋云利.蝦塘養(yǎng)殖水環(huán)境中氮磷營養(yǎng)鹽的存在特征與行為[J].水產(chǎn)學報，1998，6（22）：117-123.

[2]孫耀，李鋒，李鍵，等.蝦塘水體中浮游植物群落特征及其與營養(yǎng)狀況的關(guān)系[J].海洋水產(chǎn)研究，1998，19（2）：45-51.

[3]李色東.南方3省南美白對蝦養(yǎng)殖的現(xiàn)狀與展望[J].飼料廣角，2004（10）：17-19.

[4]盧靜，李德尚.對蝦池的放養(yǎng)密度對浮游生物群落的影響[J].水產(chǎn)學報，2000，24（3）：240-246.

[5]查廣才，周昌清，黃建榮，等.凡納淡化養(yǎng)殖蝦池微型浮游生物群落及多樣性[J].生態(tài)學報，2004，8（24）1748-1755.

[6]郭皓，于占國.蝦池浮游植物群落特征及其與蝦病的關(guān)系[J].海洋科學學，1996，20（1）：39-44.

[7]胡鴻均，李蕘英，魏印心，等.中國淡水藻類[M].上海：上海科學技術(shù)出版社，2006-10-01.

[8]彭聰聰，李卓佳，曹煜成，等.凡納濱對蝦半集約化養(yǎng)殖池塘浮游微藻優(yōu)勢種變動規(guī)律及其對養(yǎng)殖環(huán)境的影響[J].海洋環(huán)境科學，2011，30（2）：193-198.

[9]黃翔鵠，王慶恒.對蝦高位池優(yōu)勢浮游植物種群與成因研究[J].熱帶海洋學報，2002，10（21）：36-44.

[10]孫儒冰，李博，諸葛陽，等.普通生態(tài)學[M].北京：高等教育出版社，1997：32-82.

[11]彭聰聰，李卓佳，曹煜成，等.蝦池浮游微藻與養(yǎng)殖水環(huán)境調(diào)控的研究概況[J].南方水產(chǎn)，2010，6（5）：74-80.

[12]米振琴，謝俊，潘德博，等.精養(yǎng)蝦池浮游植物、理化因子與蝦病的關(guān)系[J].上海水產(chǎn)大學學報，1999，8（4）：304-308.

[13]沈國英，林均民，黃凌風，等.對蝦養(yǎng)殖早期蝦池初級生產(chǎn)力及其作用的調(diào)查研究[J].廈門大學學報（自然科學版），1992，31（2）：188-193.

[14]林元燒，曹文清，曾文德，等.斑節(jié)對蝦攝食量與生長率的研究[J].臺灣海峽，1994，3（13）：37-42.

[15]張碩，董雙林，王芳.人工配合飼料與天然餌料對中國對蝦生長的貢獻[J].中國水產(chǎn)科學，2001，9（8）：54-57.