高位處理水精養蝦池水體浮游生物的時空變化

代霖欣，周小磊，楊 術，侯丹清，孫成波,2,3

（1.廣東海洋大學 水產學院，廣東 湛江 524088; 2.南方海洋科學與工程廣東省實驗室（湛江），廣東 湛江524025; 3.廣東省水產經濟動物病原生物學及流行病學重點實驗室，廣東 湛江 524088）

對蝦養殖業是我國水產養殖業的支柱性產業，自20世紀70年代末期到現在，我國對蝦養殖業取得快速發展，養殖模式由傳統的池塘納潮粗放式養殖模式發展到蝦與魚、貝、蟹類生態混養模式[1-2]，再到海水淡化養殖模式[3]，鹵水蛻淡水養殖模式[2]，以及現在的高位池和地膜池精養模式[4-6]。高位池精養模式擺脫了傳統養殖模式受潮水及海區水質的影響，而且養殖源水經過沙濾、沉淀和含氯消毒劑消毒等多道程序處理以及良好的排污系統，從而減少病害發生，但存在蝦池生物種類少等特點[7]。目前，高位池進水有3種方式：1)不經過濾等處理措施直接用動力抽取外海水；2)海水經在海邊地下沙濾井沙濾后再抽到進水主渠；3)抽取源水進入蓄水沉淀池經含氯消毒劑等消毒藥物處理后再抽取至蝦池使用[8]。

浮游動物包括原生生物、輪蟲、枝角類和橈足類，是重要的生態功能群[9]，既可作為許多經濟魚蝦類的優質天然餌料，同時又可作為消費者調控浮游微藻和微生物群落結構。浮游動物的種類組成、數量的分布和變動與池塘水質和系統內的物流、能流密切相關，它直接或間接影響到對蝦的生長和系統的生產性能。浮游生物，在海洋生態系的物質循環和能量流動中有重要作用。浮游植物是蝦池水體浮游生物的主體，對維持蝦池生態系統的穩定起關鍵作用，浮游植物種類組成及優勢種群種類和數量決定蝦池環境穩定性。浮游動物作為蝦池養殖水體生態環境的重要組成部分，可加速水體生態系統的物質循環，凈化養殖環境[10-12]。近年來，隨著養殖密度的增加和養殖產量的提高，養殖尾水的無序排放，導致海水富營養化越來越嚴重，藍藻和甲藻等有毒有害藻類占比越來越大，除了病毒性疾病危害之外，還有未名病因的病害如肝胰腺壞死癥、白便綜合癥等，很多跟藻毒素和弧菌等密切相關，采用處理水模式，可以切斷病毒性病原等烈性病原的部分水平傳播途徑，有利于病害的防控，但是無法完全去除溶解性營養物質，無法控制有毒有害藻類和弧菌病的暴發，因此，本試驗針對高位池2種進水方式及處理水養殖過程中浮游生物種類和數量的時空變化進行分析，旨在為對蝦處理水養殖池塘浮游生物定向調控提供數據支撐，為對蝦病害防控和可持續發展提供依據。

1 材料與方法

1.1 水樣的采集

1.1.1 試驗池塘取樣地點為海南鶯歌海洋生物技術有限公司板橋養殖基地， 取樣時間為2021年4月3日—6月28日。試驗池塘為水泥護坡、底部鋪膜鋪沙高位池，沙層厚度為0.3～0.5 m，單塘面積為 0.4～0.5 hm2，池深 2.3 m，水深1.8 m，單塘配備功率為0.75 kw臺水車式增氧機8臺。放養品種為凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)，放養密度為 150 萬尾·hm-2。

1.1.2 外海水試驗地點為海南鶯歌海洋生物技術有限公司板橋養殖基地的外海，近岸處的微表層水體，每隔50 m取1點，共取3點。間隔5日采1次水樣，共采3次。

1.1.3 沙濾水取樣地點和取樣時間同 1.1.1。沙濾井建在高潮線附近，深度為6～10 m，井底低于最低低潮線約 1～2 m，沙濾井內徑 6 m，井壁底部留有進水孔，外連內徑為15～20 cm的PVC管6～8根，管上有直徑為1～2 cm的孔，外包20目篩絹網，防止沙堵塞管道。采集沙濾井內表層、入渠處和入塘處3點的水樣。間隔5日采1次水樣，連續采3次。

1.1.4 處理水從外海經過沙濾，抽水于蓄水池中，經沉淀后，用 30 g·m-3的次氯酸納處理消毒 2 d后。取蓄水池東、西和北3面的水體。間隔5日采1次水樣，共采3次。

1.2 浮游生物的測定采用 0.074 mm 浮游生物網采集浮游生物[13]。

1.2.1 浮游生物定性用浮游生物網，繞∞字形路線，收集時間約1 min，將所得浮游生物收集于小塑料瓶內。

1.2.2 浮游植物定量用采水器取水樣 1 L，加入10 mL 魯格氏液（Logul’s solution）固定。沉淀 48 h后，吸取上層清液，將定量樣品搖勻，取0.1 mL樣品置于浮游植物計數框內，在顯微鏡下計數。根據以下公式計算出1 000 mL水樣中所含浮游植物的個數：

式中：N為每升原水樣中浮游植物數量（個·L-1）；A為計數框面積(mm2)；Ac為計數面積(mm2)；Vs為1 L原水樣沉淀濃縮后的體積（mL）；Va為計數框的體積（mL）；n為計數所得浮游植物的數目。

1.2.3 浮游動物定量取 10 L 水樣，用浮游生物網過濾，濃縮至 15～30 mL（由生物多少決定），加4～7 滴魯格氏液（Logul’s solution）固定。沉淀 24 h后，吸去上層清液，搖勻后取1 mL用浮游動物計數框計數。

1.3 高位池處理水養殖不同時期的水樣

1.3.1 晝夜變化水樣在 206#（凡納濱對蝦養殖后期 139 d）西、南和北邊各取一點水樣，每天2次，分別于12:00時和24:00時各取1次。

1.3.2 垂直變化水樣在 103#（凡納濱對蝦養殖前期 5 d），202#（養殖 102 d），204#（養殖 140 d）中于每個塘的北面取表層、中層和底層的水樣。表層為離水面 5～10 cm；底層為離底部 5～10 cm；中層為池水中部深度位置。

1.3.3 水平變化水樣在 103#，202#，204#的每個塘邊緣，中央排污，邊緣與中央排污的中點處各取表層水樣。

1.4 數據統計與分析結果以平均值±標準差( mean±sd) 表示，應用 SPSS 26.0 和 Excel 2019 軟件對試驗數據進行統計分析，對數據運用單因素方差分析 ( ANOVA) ，P＜0.05 為有顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 外海水、沙濾水和處理水的浮游生物變化

2.1.1 浮游生物種類的組成從表1可知，外海水的浮游生物種類較多，共9門27屬33種，浮游動物的優勢種類有泡抱球蟲（Globigerina bulloides）、卵細胞、浮游植物的優勢種類有菱形藻（Nitzschiasp.）、膠鞘藻（Glue whiplash algae）；處理水的浮游生物種類次之，共5門15屬17種，浮游動物的優勢種類有有孔蟲（Textularia），浮游植物的優勢種類有菱形藻、角毛藻（Chaetoceras sp.）；沙濾水浮游生物種類相比最少，共5門15屬16種，浮游動物優勢種類有橈足類無節幼體（Copepoda larva）、卵細胞，浮游植物優勢種類有菱形藻、裸甲藻[14-15]。

表 1 外海水、處理水和沙濾水浮游生物的組成

2.1.2 浮游生物數量的變化從表2 可知，處理水的浮游動物密度最大，3次采樣的平均值為（131.57±78.16）個·L-1，主要以有孔蟲（Textularia）、砂殼蟲（Difflugia）為主，分別占浮游動物總數量的18 %～40 %和 57 %。處理水的浮游動物數量顯著高于外海水和沙濾水浮游動物數量（P＜0.05）。外海水的浮游動物密度次之，平均值為（26.45±14.30）個·L-1，主要以卵細胞、泡抱球蟲為主，分別占浮游動物總數量的31 %～47 %和26 %。沙濾水的浮游動物密度最小，平均值為（6.31±1.45）個·L-1，主要以橈足類無節幼體、卵細胞為主，分別占浮游動物總數量的 57 %～81 % 和 38 % 。外海水和沙濾水的浮游動物數量的總密度兩組差異不明顯（P＞0.05）。

從表3可知，處理水浮游植物個體數量變化很快，第 1次采樣密度為 1.4×105個·L-1，第 2次采樣密度為 2.6×105個·L-1，第 3次采樣密度上升為3.6×106個·L-1, 3 次采樣的平均密度為 1.3×106個·L-1，三者之中最高，其優勢種類為菱形藻和角毛藻，分別占浮游植物總數量的29 %～37 %和93 % 。外海水浮游植物的平均密度為（3.03±1.62）×105個· L-1，低于處理水，高于沙濾水，其優勢種類為膠鞘藻和菱形藻，分別占浮游植物總數量的60 %～70 % 和 29 % 。沙濾水浮游植物的平均密度為（2.63±1.24）×105個·L-1，其優勢種類為菱形藻和裸甲藻，分別占浮游植物總數量的35 %、47 %和45 % 。處理水的浮游植物數量顯著高于外海水和沙濾水浮游植物數量（P＜0.05），外海水和沙濾水的浮游植物數量兩組差異不明顯（P＞0.05）。

表 2 外海水、處理水、沙濾水浮游動物數量的變化

表 3 外海水、沙濾水和處理水浮游植物數量變化

2.2 凡納濱對蝦高位池養殖中浮游生物晝夜變化從表4可知，浮游動物的總數量夜晚取樣平均值為（408±345）個·L-1；高于白晝取樣平均值為（169±97）個·L-1，兩組差異不顯著（P＞0.05）。

表 4 凡納濱對蝦高位池養殖中浮游動物的晝夜變化

從表5可知，種類基本沒差異，晝夜的優勢種類相同，浮游植物總數量白晝取樣平均值為（3.00±1.67）×107個·L-1；高于夜晚，取樣平均值為（2.71±1.51）×107個·L-1，兩組差異不顯著（P＞0.05）。

表 5 凡納濱對蝦高位池中浮游植物的晝夜變化

2.3 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游生物垂直變化

2.3.1 浮游生物的垂直種類組成從表6可知，在垂直方向上各個不同時期的塘的浮游生物組成差異小，除了103#底部水樣生物總種類數略高于表層中層外，其他塘的生物種類在垂直方向上總數相近。在垂直方向上浮游動物總數量的變化是從表層-中層-底層呈增多趨勢，浮游植物總數量分布呈表層高于中層和底層的現象。

2.3.2 生物的垂直方向數量變化在垂直方向上，不同時期塘的浮游動物數量的變化從表層-中層-底層呈增多的趨勢 (圖1、 2、 3)。

圖1 103#浮游動物數量的垂直變化

從表7可知，在垂直方向上，浮游植物數量分布呈表層高于中層和底層現象，各池中的優勢種類在垂直方向上基本相同。103#、202#和204#表層浮游植物的總數量平均值分別為（2.19±1.46）×106個·L-1、（24.31±13.32）×106個·L-1和（25.27±9.61）×106個·L-1；103#表層浮游植物的總數量顯著低于202#和 204#表 層 浮 游 植 物 的 總 數 量 （P＜0.05），202#和204#表層浮游植物的總數量兩組差異不明顯（P＞0.05）；103#、202#和 204#中層浮游植物的總數量平均值分別為（1.71±0.97）×106個·L-1、（16.91±10.37）×106個·L-1和（20.83±3.51）×106個·L-1。103#中層浮游植物的總數量顯著低于202#和204#中層浮游植物的總數量（P＜0.05），202#和 204#表層浮游植物的總數量兩組差異不明顯（P＞0.05）；103#、202#和204#底層浮游植物的總數量平均值分別為（1.34±1.03）×106個·L-1、（20.52±12.67）×106個·L-1和（14.50±2.36）×106個·L-1，數據組間差距均不顯著（P＞0.05）。

2.4 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游生物的水平變化

2.4.1 浮游動物的水平種類和數量的變化從表8可知，103#、202#和204#塘邊浮游動物的總數量平均值分別為（822.33±1 102.90）個·L-1、（1 532.33±900.02）個 ·L-1和 （912.33±764.55）個 ·L-1； 103#、202#和204#中點浮游動物的總數量平均值分別為（625.00±546.96）個·L-1、（2 786.00±3 230.75）個·L-1和（808.00±677.44）個·L-1；103#、202#和 204#中央浮游動物的總數量平均值分別為（782.00±781.93）個 ·L-1、 （4 444.67±5 855.80）個 ·L-1和 （1 348.33±1 032.53）個·L-1；浮游動物種類在各個不同時期的塘中和組成和總量在水平方向上變化規律不明顯，無顯著性差異（P＞0.05），種類數相差不大，其優勢種類幾乎一樣。

2.4.2 浮游植物的水平種類和數量的變化如表9所示：103#、202#和204#塘邊浮游植物的總數量平均值分別為（1.37±0.32)×106個·L-1、（33.93±3.40）×106個·L-1和（27.56±8.73)×106個·L-1，103#塘邊浮游植物的總數量顯著低于202#和204#塘邊浮游植物的總數量（P＜0.05），202#和 204#塘邊浮游植物的總數量兩組差異不明顯（P＞0.05）。

表 6 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游生物垂直種類組成

表 7 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游植物數量的垂直變化

表 8 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游動物水平種類及總量變化

表 9 凡納濱對蝦高位池養殖期間浮游植物水平種類及數量的變化

圖2 202#浮游動物數量的垂直變化

圖3 204#浮游動物數量的垂直變化

103#、202#和204#中點浮游植物的總數量平均值分別為（1.50±0.34×106個·L-1、（26.24±4.34）×106個·L-1和（29.17±6.74）×106個·L-1，103#中點浮游植物的總數量顯著低于202#和204#中點浮游植物的總數量（P＜0.05），202#和 204#中點浮游植物的總數量兩組差異不明顯（P＞0.05）。

103#、202#和204#中央浮游植物的總數量平均值分別為（1.38±0.19×106個·L-1、（31.10±4.72）×106個·L-1和（23.98±9.70）×106個·L-1，103#中央浮游植物的總數量顯著低于202#和204#中央浮游植物的總數量（P＜0.05），202#和 204#中央浮游植物的總數量兩組差異不明顯（P＞0.05）。

浮游植物種類組成在各個不同時期蝦塘中無明顯的水平分布差異，水平方向上的3個取樣點的優勢種幾乎相同。浮游植物總量在水平方向上分布有明顯差異。

3 討 論

本研究結果表明，外海水所含浮游生物的種類數量最多，處理水次之，沙濾水最少。何建國等[7]的研究結果表明：外海水存在一些病毒的宿主生物，如WSSV自然寄主猛水蚤，劍水蚤，部分哲水蚤目種類和介形類動物，非養殖蝦、蟹等。1979年，研究人員通過電鏡檢測，第1次證明了病毒在海水中的大量存在[16]，同年，人們也第1次分離出海洋浮游植物病毒[17-18]（一種可以感染微型鞭毛藻Micromonas Pusilla的病毒）。目前，已經觀察到病毒粒子在真核藻類細胞中普遍存在[11]。不經處理直接引入外海水的養殖模式已逐漸被淘汰。從病毒防治的角度看，處理水的養殖效果最好，沙濾水雖然在一定程度上阻斷了WSSV等病毒的自然寄主，但仍可能含有攜帶游離病毒或病毒的宿主生物。本實驗用30 g·m-3的次氯酸鈉基本已經殺滅水體中所有浮游生物，但處理水中的浮游生物種類仍比過濾水多，如有孔蟲（3次取樣平均為44.5 個·L-1），卵細胞（3 次取樣平均為 9.7 個·L-1），筆者認為可能是因為次氯酸鈉對浮游動物的卵細胞殺滅不徹底[8]。

高位精養蝦池中浮游動物總量表現出夜晚比白晝多的現象與鄭重等[13]的研究結果“夜晚上升，白天下降”一致。浮游植物總量則表現出白晝比夜晚多的現象，可能是浮游動物的背光性和浮游植物的趨光性造成。研究表明，上述現象與風力、水流、食料、光度、溫度和浮游生物的生理等有關[18-21]。浮游生物在垂直方向上變化的主要原因是引起晝夜變化因素作用的結果[22-24]。浮游生物在水平方向上種類和數量都無規律差異，與高位池的結構有關，高位池是一個小型生態系統，增氧機攪動水體，池塘中表層水浮游生物水平分布趨于均勻[25-27]。