魚－蚌生態養殖模式中浮游植物群落特征及水質評價

馮興浪，葛建民，熊輝娥

(1.岳陽漁美康生物科技有限公司，湖南 岳陽 414100；2.湖南農業大學水產學院，湖南 長沙 410128)

三角帆蚌隸屬于雙殼綱、蚌科、帆蚌屬，為雙殼類軟體動物，俗稱珍珠蚌、淡水珍珠蚌、河蚌或三角蚌。三角帆蚌主要分布于我國河北、山東、安徽、江蘇、浙江、江西等省的河流和湖泊中，尤其以中、大型湖泊分布最為廣泛，是我國最主要的育珠蚌。三角帆蚌通常棲息于水體底部，通過濾食浮游生物和水體中的有機碎屑來獲取營養。目前，淡水珍珠蚌養殖主要采用兩種模式，即單養三角帆蚌和魚－蚌混合養殖。然而，隨著淡水珍珠蚌養殖產業的迅猛發展，傳統單養三角帆蚌的模式難以滿足行業需求，魚－蚌混合生態養殖逐漸興起。魚－蚌混合生態養殖主要利用三角帆蚌的攝食特性，去除水體中的有機物，降低養殖水體內氮和磷積累，緩解水體富營養化，維持養殖池塘生態系統平衡(李寅安等，2020)。同時魚－蚌混合生態養殖可提高資源利用率，抑制藍藻過度增殖和促進綠藻生長，提高養殖水體中有益浮游生物量，降低水體污染水平，以促進淡水珍珠養殖產業的可持續發展。

近年來，隨著我國淡水珍珠蚌養殖行業規模不斷擴大，養殖水域水環境污染問題備受關注。本研究通過調查魚－蚌混合生態養殖模式下池塘水體理化指標和藻類群落變化情況，以期監測三角帆蚌養殖對池塘水質的影響，并探究三角帆蚌養殖與水生態環境的關系。

一、材料與方法

1.養殖池塘 所調查的8 口池塘標記為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7 和A8，A0 為進水水源，位于湖南汨羅市屈原管理區珍珠蚌養殖基地，其中A1～A2、A3～A4 和A5～A8 分別為暫未開展養殖(已蓄水30～40 天)、養殖60 天與180 天的池塘，A1～A8 池塘水深為1.2～1.5 米。A3～A8 池塘采用魚－蚌混養模式(三角帆蚌與鰱、鳙混養)，三角帆蚌(插珠蚌)放養密度約為1 000 只/畝，鰱、鳙放養密度分別為30 尾/畝和100 尾/畝，投喂配合飼料(浮性粉料)和施用有機肥進行養殖；A1～A2僅投放有機肥進行肥水。

2.水樣采集及測定 2023 年7 月15 日－9 月13 日，參照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》(張覺敏等，1991)和《水質：湖泊和水庫采樣技術指導》(GB/T 14581－1993)的采樣方法，在珍珠蚌養殖區域內每30 天采集1 次水樣，每次采集水樣500毫升，設置2組平行，用于水質理化指標檢測。使用便攜式水質監測儀現場測定水溫、pH、溶氧和溶解性固體(TDS)；參照《水和廢水檢測分析方法(第四版)》中的規范對氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽(NIT)、總氮(TN)和總磷(TP)等指標進行測定。

3.浮游植物采集和計算 浮游植物樣本采集時間為2023 年7 月15 日－9 月13 日，每30 天采集1次。樣本采集參照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》(張覺敏等，1991)、《淡水浮游生物研究方法》(章宗涉等，1991)和《內陸浮游生物多樣性調查與評估技術規定》(環境保護部2017 年第84 號公告)，在每個池塘的中心位置使用采水器(5 升)、25 號浮游生物網和13 號浮游生物網分別采集浮游植物的定性和定量樣本，現場使用1%～1.5%的魯哥試劑進行固定。固定樣本帶回實驗室靜止48小時，使用滴管定容到30毫升后進行計數鑒定。浮游植物的定量樣本使用0.1毫升計數框在10×40 倍生物顯微鏡下鑒定并計數，計算浮游植物的生物量(N)、優勢度(Y)、Shannon-Wiener 多樣性指數(H')、Margalef 豐富度指數(D)及Pielo均勻度指數(J)。將Y＞0.01 的浮游植物種類判定為主要優勢種。

4.數據分析 使用SPSS 16.0軟件進行數據分析，采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)檢驗珍珠蚌養殖對水質和浮游生物量、H'、D 和J 的影響，利用Duncan's 檢驗法進一步分析不同處理間的差異；使用Origin 2021進行圖的繪制處理。

二、結果與分析

1.水質理化指標變化 汨羅市屈原管理區珍珠蚌生態養殖基地的水樣檢測結果表明，A1 和A2 池塘水體pH 分別為7.2 和7.17，較A0 池塘顯著降低(P＜0.05)，A3～A8 池塘水質pH 變化相對穩定；A1～A8 池塘水體中溶氧相較于A0 池塘均有不同幅度的降低，且水體溶氧隨池塘養殖時間增加呈上升趨勢；由于養殖池塘底肥充足，屬于老塘口，池塘水體中氨氮、亞硝酸鹽、總氮和總磷含量相較于進水口都有一定程度的上升，其中氨氮、總氮和總磷含量隨池塘養殖時間增加呈上升趨勢，亞硝酸鹽含量呈先上升、后降低趨勢；水體中TDS 含量變化呈現出不規則性，A4 和A5 池塘水體中TDS 含量分別為139 毫克/升和145 毫克/升，顯著高于其他水體(P＜0.05)。

2.浮游植物種類組成 2023年7月17日－9月13 日，從三角帆蚌養殖池塘和養殖水源中共觀察到41 屬、49 種藻類，隸屬6 個門，其中綠藻門占絕對優勢，共有23 種，在A0～A8 池塘4 種水體中綠藻門種類數均占絕對優勢，分別占浮游植物總種類的57.1%、50%、48.1%、45.5%，綠藻門種類數占比呈下降趨勢(圖1)；其次是藍藻門，共有16 種，其種類數在進水口水源水體中占比較低，約占浮游植物總種類的14.3%，而在A1～A2、A3～A4 和A5～A8 池塘水體中藍藻種類較多，分別占總種類的31.8%、29.6%和36.4%；硅藻門藻類種類相對較少，占浮游植物總種類的9.1%～14.3%。此外，養殖基地內所有水體中裸藻和隱藻種類極少，甲藻僅在A5～A8池塘水體中有少量發現。

圖1 浮游植物種類組成

3.浮游植物優勢度、生物量和多樣性 在三角帆蚌養殖池塘中優勢種主要以綠藻門和藍藻門為主，其次為硅藻門，裸藻、隱藻和甲藻生物量極低。池塘養殖時間不同，優勢種組成也存在差異，A0、A1、A2 池塘水體中優勢種為微囊藻屬，A3～A4 池塘水體中優勢種為小球藻屬和微囊藻屬；除A7 池塘水體中優勢種為假魚腥藻屬和小尖頭藻屬外，A5、A6 和A8 池塘水體優勢種中均含有剛毛藻屬(綠球藻)和微囊藻屬；A1～A8 池塘水體中藻類生物量隨養殖時間增長呈持續增加趨勢，藻類生物量均高于A0 池塘(表1)；浮游植物的H'、D和J值隨養殖時間增加呈上升趨勢。

表1 三角帆蚌池塘中浮游植物生物量 萬個/升

三、討論

1.池塘水質理化指標變化特征 近年來，利用貝類控制水體浮游植物組成和調控水生態環境的研究備受關注(楊坤等，2020；唐金玉等，2019)。據相關研究報道，貝類能通過多種途徑對水生態系統產生影響，一方面貝類作為濾食性動物，在攝食過程中可去除水體中的藻類和有機碎屑，間接減少水體氮和有機質積累，凈化水質(WALLACE J B 等，1996；GULATI R D 等，2008)；另一方面貝類等養殖生物排泄產生的排泄物在水體底部積累，促進底泥氮、磷釋放，養殖密度過大可能會導致水體富營養化(COVICH A P，1999；BENELLI S，2019)。本研究中，池塘總氮、氨氮和總磷含量隨養殖時間增長持續上升，亞硝酸鹽含量呈先上升、后降低趨勢，水體總體營養水平有所提高，這可能與施用有機肥肥水和培育藻類加速了氮元素積累有關(張偉等，2012)，但水體中氨氮和亞硝酸鹽仍處于較低水平，適宜開展水產養殖。開展魚－蚌混養雖在一定程度上會導致水體氮、磷等元素釋放積累，但水體凈化效果同樣明顯，且利大于弊，在一定程度上有利于凈化水質，起生態改良作用。

2.三角帆蚌養殖池塘浮游植物群落結構變化水體中的浮游植物群落組成與環境因子之間存在密切的關系，環境因子的變化直接影響著浮游植物的種類組成(Vanessa M 等，2021；金位棟等，2022)。據相關研究報道，浮游植物群落結構變化受水體時間、養分濃度、光照條件和人為干預最顯著(豐葉等，2023)。新塘代表著相對清澈且養分較少的水體，通常擁有較少種類和數量的浮游植物；相比之下，老塘經歷了漫長的養分和底泥積累，水體中的養分濃度較高，可能導致浮游植物更為豐富和多樣(陳思等，2020)。此外，人為活動和管理措施對浮游植物也有影響，如水質改善措施、植被管理以及養殖活動(王海艷等，2022)。

本研究中，A1～A8 池塘水體中浮游植物種類數、生物量、多樣性指數、豐富度指數和均勻度指數隨養殖時間的增加呈上升趨勢，浮游植物豐度和生物量與水體中氮、磷的含量存在相關性，表明在其他影響因子相同的情況下，在一定范圍內氮、磷含量越高，養殖水體中浮游植物的種類和豐度均越高。

四、小結

在魚－蚌混養的生態養殖模式中，隨著池塘養殖時間的增加，塘口底質肥沃，沉降有機質多，水體中的氨氮和亞硝酸鹽等有害指標雖然略微增加，但仍然符合漁業水質安全標準；養殖池塘中溶氧和總磷含量較高，pH 保持穩定。魚－蚌混養模式有助于促進水體中氮和磷的釋放，提高了浮游植物的多樣性、豐富度和生物量，增強了水體的初級生產力；然而在養殖水體中，藍藻門藻類仍然占據一定優勢地位，這可能會存在一些潛在問題。因此，需要謹慎管理養殖過程，以防止水體中氮和磷元素問題引發藍藻過度生長，從而污染水生態環境，影響養殖生產。