福寿螺对草鱼粪便再利用的可行性研究

欧芳, 吴迪, 尹敏, 王志坚, 金丽

欧芳, 吴迪, 尹敏, 王志坚, 金丽. 福寿螺对草鱼粪便再利用的可行性研究[J]. 南方水产科学, 2020, 16(2): 15-20. DOI: 10.12131/20190179
引用本文: 欧芳, 吴迪, 尹敏, 王志坚, 金丽. 福寿螺对草鱼粪便再利用的可行性研究[J]. 南方水产科学, 2020, 16(2): 15-20. DOI: 10.12131/20190179
OU Fang, WU Di, YIN Min, WANG Zhijian, JIN Li. Feasibility study on recycling of grass carp feces by Pomacea canaliculate[J]. South China Fisheries Science, 2020, 16(2): 15-20. DOI: 10.12131/20190179
Citation: OU Fang, WU Di, YIN Min, WANG Zhijian, JIN Li. Feasibility study on recycling of grass carp feces by Pomacea canaliculate[J]. South China Fisheries Science, 2020, 16(2): 15-20. DOI: 10.12131/20190179

福寿螺对草鱼粪便再利用的可行性研究

基金项目: 生物学双一流学科建设项目(5330100045);重庆市社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2017-shms-zdyfX0039)
详细信息
    作者简介:

    欧 芳(1995—),女,硕士研究生,研究方向为渔业生态环境。E-mail: 1323089178@qq.com

    通讯作者:

    金 丽(1977—),女,博士,副教授,从事淡水鱼类研究。E-mail: jinll@swu.edu.cn

  • 中图分类号: S 931.3

Feasibility study on recycling of grass carp feces by Pomacea canaliculate

  • 摘要:

    为探究福寿螺 (Pomacea canaliculate) 能否有效利用草鱼 (Ctenopharyngodon idellus) 摄食水葫芦(Eichhornia crassipes) 后产生的粪便,该研究对草鱼粪便、水葫芦饵料处理组福寿螺的生长、体组成、消化酶活力、氮磷富集量等进行比较分析。结果显示:1) 两组福寿螺体质量均极显著增加 (P<0.01),其中水葫芦组特定生长率 (SGR)、食物转化率 (FCR) 均极显著高于草鱼粪便组 (P<0.01);成活率 (SR) 无显著差异 (P>0.05);2) 两组福寿螺软体部的体组成差异不显著 (P>0.05);3) 水葫芦组的胃淀粉酶活力显著高于草鱼粪便组 (P<0.05),纤维素酶、脂肪酶活力无显著差异 (P>0.05);4) 两组福寿螺均能有效富集氮(N)、磷 (P) 元素,且两组间无显著差异 (P>0.05)。结果表明福寿螺摄食草鱼粪便不仅能满足螺本身的基本生长需求,还能间接减轻水体中的N、P负荷,表明在已有的“水体-水葫芦-草鱼”养殖模式中,可利用福寿螺解决草鱼粪便污染问题。

    Abstract:

    In order to study whether apple snail (Pomacea canaliculate) can utilize the feces produced by grass carp (Ctenopharyngodon idellus) effectively after being fed with water hyacinth (Eichhornia crassipes), we analyzed the growth index, body composition, digestive enzyme activity and accumulation of nitrogen and phosphorus in grass carp feces group and water hyacinth bait group, respectively. The results show that: 1) The body mass in the two groups increased very significantly after 35 d (P<0.01). Both the specific growth rate (SGR) and food conversion rate (FCR) in water hyacinth group were very significantly higher than those in feces group (P<0.01). There was no significant difference in the survival rate (SR) between the two groups (P>0.05). 2) The difference in body composition between the two groups of snails was not significant (P>0.05). 3) The activity of gastric amylase in water hyacinth group was significantly higher than that in feces group (P<0.05), and there was no significant difference in cellulase and lipase activity between the two groups (P>0.05). 4) Apple snail accumulated nitrogen and phosphorus elements in both groups without significant difference (P>0.05). In summary, the feces of grass carp can meet the basic growth requirements of apple snails and reduce the nitrogen and phosphorus contents in water indirectly. It is suggested that apple snails can be used to reduce the pollution brought by grass carp feces in "water-water hyacinth-grass carp" farming mode.

  • 沙埕港(120°10′12″~120°26′15″E、27°08′42″~27°19′30″N)位于闽、浙交界处福鼎市境内,海域总面积87.07 km2,是一个深入内陆的弯曲形狭长港湾,沙埕港周边无大河溪注入,主要入海河流有桐山溪、照澜溪等,港内大部分水深均在10 m以上,最大水深达45 m,是我国天然深水良港之一。泥沙含量高是沙埕港的一大特征[1]

    浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,是海洋食物网的主要起点[2],它们种类多、分布广、个体小、生命周期短,在食物链中有着高的生态效率,常被称为“海洋的隐形森林”,利用浮游植物将大气中过多的CO2储存在深海的说法并非天方夜谭,海洋隐形森林与全球变暖之间的关系已不容忽视[3-4]。浮游植物容易受环境因子(如营养盐、水温、盐度等理化因子)和生物因子(如摄食、种间竞争等)的影响而导致其数量上的动态变化,其种类组成和数量变动直接或间接地制约着海洋生产力的发展,进一步影响其食物链的上层营养级。某些种类还可以作为海流、水团或赤潮的指示种。

    浮游植物调查研究是海洋生态系中的重要研究内容和生态系统容纳量的重要研究指标,也是水产资源评估的重要依据。伴随着中国近海富营养化问题的加剧,有害赤潮发生的频率和规模呈现明显增加趋势,从20世纪90年代起,中国近海海域赤潮发生的频率开始显著上升,沙埕港附近海域更是我国赤潮的常发区和多发区[5]。历史上关于沙埕港浮游植物的调查研究仅有1960年和1984年2次[6]。文章在2006年4月对沙埕港浮游植物生态调查的基础上,对其种类组成、数量分布、多样性及群落结构进行研究,以期为沙埕港围垦方案的制定及其生态环境保护政策的实施提供理论依据。

    2006年4月在沙埕港布设的20个大面定点调查站位(图 1)使用有机玻璃采水器进行浮游植物样品的分层次采集,视各站位水深依次采集表层、5、10 m和底层水样;同时对各调查站位使用浅水Ⅲ型浮游生物网从底至表作垂直拖网采样。样品立即用5%的福尔马林固定。样品带回实验室进行种类鉴定和计数,分析方法按现行《海洋监测规范》(GB17378.7-1998)[7]进行。

    图  1  沙埕港调查站位图
    Fig. 1  Sampling localities in Shacheng Harbour

    生物多样性是衡量浮游植物生物资源丰富程度和群落结构的客观指标,通常用多样性指数来衡量,它具有最可信的生态学指示作用[8]。文中采用的多样性指数及其计算公式如下:

    $$ \text { Shannon-Wiener 多样性指数 } H^{\prime}=\sum\limits_\limits{i=1}^S P_i \log _2 P_i $$

    式中Pi=ni/N,为第i种在样品中的细胞丰度比率,S为样品中的物种数;

    Pielou物种均匀度指数J=H′/HmaxHmax=log2S

    式中S为样品中的物种数;

    $$ \text { Margalef 物种丰富度指数 } d_{\mathrm{Ma}}=\frac{S-1}{\ln N} $$

    式中S为样品中的物种数,N为样品中的细胞总数;

    $$ \text { Simpson 优势度指数 } D=1-\sum\limits_\limits{i=1}^S P_i^2 $$

    式中Pi=ni/N,为第i种在样品中的细胞丰度比率,S为样品中的物种数;

    $$ \text { 优势度 } Y=\frac{n_i}{N} \times f_i $$

    式中ni为第i种的细胞数,N为全部样品的总细胞数,fi为该种在各样品中出现的频率。

    经初步鉴定,该次调查共出现浮游植物115种(含变种、变型及少数未定种),隶属4门46属,其中硅藻门36属103种,占物种总数的89.57%;甲藻门6属8种,占物种总数的6.96%;蓝藻门3属3种,占物种总数的2.61%;金藻门1属1种,占物种总数的0.87%(表 1)。沙埕港浮游植物主要由硅藻和甲藻组成,硅藻占绝对优势,按照生态性质和分布特点,可划分为以下生态类群:(1)广温广盐种,代表种有中肋骨条藻、奇异菱形藻、佛氏海毛藻、布氏双尾藻等。该类群的种类也是该区的常见种。(2)广温低盐种,如具槽直链藻、夜光藻、尖刺菱形藻、柔弱菱形藻、密联角毛藻等。(3)广温高盐种,如笔尖形根管藻等。(4)暖水性种类,如楔形半盘藻、热带环刺藻、大角管藻等。

    表  1  沙埕港浮游植物种名录
    Table  1  The list of phytoplankton species in Shacheng Harbour
    中文学名
    Chinese name
    拉丁文学名
    Latin name
    中文学名
    Chinese name
    拉丁文学名
    Latin name
    硅藻门 Bacillariophyta 直链藻 Melosira sp.
    厚辐环藻 Actinocyclus crassus 盔状舟形藻 Navicula corymbosa
    波状辐裥藻 Actinoptychus undulatus 舟形藻 Navicula sp.
    三叉辐裥藻 A.trinacriformis 新月菱形藻 Nitzschia closterium
    辐裥藻 Actinoptychus sp. 柔弱菱形藻 N.delicatissima
    双眉藻 Amphora sp. 簇生菱形藻 N.fasciculata
    正盒形藻 Biddulphia biddulphiana 碎片菱形藻 N.frustulum
    横滨盒形藻 B.grundleri 长菱形藻 N.longissima
    中华盒形藻 B.sinensis 弯端长菱形藻 N.longissima var.reversa
    马鞍藻 Campylodiscus sp. 洛氏菱形藻 N.lorenziana
    大角管藻 Cerataulina daemon 钝头菱形藻 N.obtusa
    卡氏角毛藻 Chaetoceros castracanei 钝头菱形藻刀形变种 N.obtusa var.scalpelliformis
    密联角毛藻 C.densus 奇异菱形藻 N.paradoxa
    角毛藻 Chaetoceros sp. 粗点菱形藻 N.punctata
    串珠梯楔形藻 Climacosphenia moniligera 尖刺菱形藻 N.pungens
    卵形藻 Cocconeis sp. 弯菱形藻 N.sigma
    小环毛藻 Corethron hystrix 居间弯菱形藻 N.sigma var. intercedens
    蛇目圆筛藻 Coscinodiscus argus 拟螺形菱形藻 N.sigmoidea
    星脐圆筛藻 C.asteromphalus 菱形藻 Nitzschia sp.
    有翼圆筛藻 C.bipartitus 羽纹藻 Pinnularia sp.
    中心圆筛藻 C.centralis 端尖斜纹藻 Pleurosigma acutum
    整齐圆筛藻 C.concinnus 海洋斜纹藻 P.pelagicum
    琼氏圆筛藻 C. jonesianus 斜纹藻 Pleurosigma sp.
    宽缘翼圆筛藻 C.latimargiatus 柔弱根管藻 Rhizosolenia delicatula
    具边线形圆筛藻 C.marginato-lineatus 刚毛根管藻 R.setigera
    具边圆筛藻 C.marginatus 笔尖形根管藻 R.styliformis
    结节圆筛藻 C.nodulifer 优美旭氏藻矮小变型 S.delicatula f.schröderi
    辐射列圆筛藻 C.radiatus 中肋骨条藻 Skeletonema costatum
    有棘圆筛藻 C.spinosus 热带骨条藻 S.tropicum
    细弱圆筛藻 C.subtilis var.subtilis 华壮双菱藻 Surirella fastuosa
    圆筛藻 Coscinodiscus sp. 芽形双菱藻 S.gemma
    小环藻 Cyclotella spp. 双菱藻 Surirella sp.
    条纹小环藻 C.striata 针杆藻 Synedra sp.
    柱状小环藻 C.stylorum 离心列海链藻 Thalassiosira excentrica
    新月细柱藻 Cylindrotheca gracilis 细长列海链藻 T.leptopus
    桥弯藻 Cymbella sp. 诺氏海链藻 T.nordenskioldii
    蜂腰双壁藻 Diploneis bombus 圆海链藻 T.rotula
    光亮双壁藻 D.nitcscens 海链藻 Thalassiosira sp.
    双壁藻 Diploneis sp. 伏氏海毛藻 Thalassiothrix frauenfeldii
    布氏双尾藻 Ditylum brightwellii 长海毛藻 T.longissima
    太阳双尾藻 D.sol 不规则三角藻 Triceratium dubium
    柔弱井字藻 Eunotogramma debile 蜂窝三角藻 T.favus
    脆杆藻 Fragilaria sp. 三角藻 Triceatium sp.
    热带环刺藻 Gossleriella tropica 卵形褶盘藻 Tryblioptychus cocconeiformis
    海生斑条藻 Grammatophora marina 甲藻门 Pyrrophyta
    斑条藻 Grammatophora sp. 亚历山大藻 Alexandrium sp.
    波罗的海布纹藻 Gyrosigma balticum 三角角藻 Ceratium tripos
    膜质半管藻 Hemiaulus membranacus 裸甲藻 Gymnodinium sp.
    楔形半盘藻 Hemidiscus cuneiformis 夜光藻 Noctiluca scintillans
    环纹劳德藻 Lauderia annulata 海洋原甲藻 Prorocentrum micans
    大洋角管藻 Leptocylindrus danicus 微小原甲藻 P.minimum
    短楔形藻 Licmophora abbreviata 扁形原多甲藻 Protoperidinium depressum
    楔形藻 Licmophora sp. 斯氏扁甲藻 Pyrophacus steinii
    易变石丝藻 Lithodesmium variabile 蓝藻门 Cyanophyta
    嘴状胸膈藻 Mastogloia rostrata 颤藻 Oscillatoria sp.
    胸膈藻 Mastogloia sp. 螺旋藻 Spirulina sp.
    尤氏直链藻 Melosira juergensi 束毛藻 Trichodesmium sp.
    念珠直链藻 M.moniliformis 金藻门 Chrysoghyta
    具槽直链藻 M.sulcata 小等刺硅鞭藻 Dictyocha fibula
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    该次调查的浮游植物第一、二优势种分别为中肋骨条藻和具槽直链藻,前者占细胞总量百分比高达41.17%,优势度和丰度分别为0.247和1 281.72 ind · L-1,后者占细胞总量百分比为14.67%,优势度和丰度分别为0.125和456.71 ind · L-1。另外,琼氏圆筛藻、夜光藻和辐射列圆筛藻等也占有一定优势。中肋骨条藻、具槽直链藻、琼氏圆筛藻、夜光藻和辐射列圆筛藻是该次调查的优势种,均属中国近海赤潮生物种,它们在该次调查中的占优应引起足够的重视,任何浮游植物物种的丰度超过一定阈值都有引发藻华甚至赤潮的危险。

    4月份浮游植物的平均丰度为3 113.24 ind ·L-1,其中硅藻平均丰度为3 086.15 ind · L-1,占总丰度的99.13%;甲藻平均丰度为20.55 ind · L-1,占总丰度的0.66%;蓝藻平均丰度为5.29 ind ·L-1,占总丰度的0.17%,金藻平均丰度为1.56 ind · L-1,占总丰度的0.05%。

    4月份表层、5、10 m、底层浮游植物的平均丰度分别为3.38、3.74、2.65、2.28(×103 ind · L-1)。各水层浮游植物丰度的平面分布如图 2所示。可以看出,浮游植物丰度最高值出现在C11站,其各水层丰度的平均值为12.25×103 ind ·L-1。各水层浮游植物丰度的平面分布大致具有内湾(湾顶至湾中)高于外湾(湾中至湾口)的格局,其中表层和5 m水层更为明显。位于湾口外缘K站位的各水层丰度均值仅为1.48×103 ind · L-1,较湾内其他调查站位偏低。各水层丰度比较,以5 m水层最高,为3.74×103 ind · L-1;底层最低,为2.28×103 ind · L-1

    图  2  沙埕港各水层浮游植物细胞丰度分布图
    a. 表层;b. 5 m水层;c. 10 m水层;d. 底层
    Fig. 2  Horizontal distribution of phytoplankton cell abundance in different water layers in Shacheng Harbour
    a. surface water layer; b. 5 m water layer; c. 10 m water layer; d. bottom water layer

    表 2来看,总体上表层、5 m水层的浮游植物丰度高于10 m水层和底层,但并未发现垂直分布的明显规律。

    表  2  沙埕港浮游植物丰度的垂直分布
    Table  2  Vertical distribution of phytoplankton cell abundance in Shacheng Harbour  ind · L-1
    表层
    surface water layer
    5 m水层
    5 m water layer
    10 m水层
    10 m water layer
    底层
    bottom water layer
    断面sections X±SD n X±SD n X±SD n X±SD n
    C1断面C1 section 6 750.00±7 855.09 3 7 733.33±4 390.43 3 4 675.00±5 055.81 2
    C2断面C2 section 6 600.00±3 451.09 3 2 900.00±200.00 3 3 025.00±1 308.15 2 3 775.00±1 308.15 2
    C3断面C3 section 1 733.33±635.09 3 2 550.00±576.63 3 2 250.00±312.25 3 1 733.33±1 628.91 3
    D断面D section 1 483.33±971.25 3 1 350.00±576.63 3 1 775.00±1 308.15 2 1 525.00±106.07 2
    C4断面C4 section 2 216.67±1 350.31 3 2 116.67±1 563.12 3 1 725.00±1 449.57 2 1 000.00±707.11 2
    F1站F1 section 4 100 1 3 050 1
    F2站F2 section 3 200 1 17 700 1 4 800 1 7 350 1
    F3站F3 section 850 1 2 100 1 1 950 1 700 1
    F4站F4 section 850 1 1 400 1 1 750 1 2 750 1
    K站K section 2 150 1 600 1 2 050 1 1 100 1
    注:n表示调查站位数
    Note:“n” Denotes the number of survey stations.
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    浮游植物的物种多样性对海洋生态系统的能量流动、物质循环和信息传递有着重要影响。物种多样性指数是浮游植物多样性研究的重要手段,也是描述浮游植物群落的有效指标。物种多样性指数的测度方法有多种,使用单纯一种指数来解释浮游植物群落往往具有片面性。这里对多样性指数(H′)、均匀度指数(J)、丰富度指数(dMa)和优势度指数(D)进行综合分析。

    图 3来看,表层各站位的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数均值分别为2.631、2.862、0.747、0.268,外湾较内湾的多样性指数和均匀度指数高、优势度指数低,丰富度指数的总体变化趋势不明显。5 m水层多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数均值分别为2.388、2.789、0.695、0.330,大致有湾中部的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数较高,优势度指数较低的特点。上述各种指数在各水层的分布见表 3

    图  3  物种多样性指数的分布
    a. 表层;b. 5 m水层;c. 10 m水层;d. 底层
    Fig. 3  Distribution of species diversity indexes of phytoplankton in Shacheng Harbour
    a. surface water layer; b. 5 m water layer; c. 10 m water layer; d. bottom water layer
    表  3  沙埕港浮游植物物种多样性指数的分布
    Table  3  Distribution of species diversity indexes of phytoplankton in Shacheng Harbour
    多样性指数(H′)
    diversity index
    丰富度指数(dMa)
    richness index
    均匀度指数(J)
    evenness index
    优势度指数(D)
    dominance index
    表层surface water layer 2.631 2.862 0.747 0.268
    5 m水层5 m water layer 2.388 2.789 0.695 0.330
    10 m水层10 m water layer 2.420 2.606 0.740 0.286
    底层bottom water layer 2.496 2.542 0.779 0.270
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    表 3可以看出,表层的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数较高,优势度指数较低,初步可判断,表层群落复杂和稳定程度高,其它水层的群落复杂和稳定程度由大到小依次为底层>10 m >5 m。

    将以各站位为样本的生物种类和细胞数量原始矩阵,经过二次方根转换后,求出两两样本间的Bray-Curtis相似性系数,得到浮游植物群落的生物相似性矩阵,在此基础上经过CLUSTER聚类分析和MDS排序分析分别得到浮游植物群落的等级聚类图(图 4)和MDS标序图(图 5)。

    图  4  沙埕港浮游植物聚类分析图
    Fig. 4  Dendrogram of phytoplankton community in Shacheng Harbour
    图  5  沙埕港浮游植物排序分析图
    Fig. 5  MDS ordination of phytoplankton community in Shacheng Harbour

    图 4中以约42%相似度水平线作为分组界线,将浮游植物群落分为Ⅰ组和Ⅱ组2大组群,且Ⅱ组组群内各站位之间的生物组成相似度较Ⅰ组内偏高。

    图 5可知,stress值为0.13(< 0.2),这说明该图在二维空间对样本间相似关系的解释具有一定意义。根据图中各样本间的距离远近,可将其分为Ⅰ、Ⅱ 2组,并且Ⅱ组内各样本间的距离明显小于Ⅰ组,即Ⅱ组内的相似度较高,其结果与聚类分析是完全一致的。

    用于主成分分析的样点数目为20个,涉及环境变量13个,经处理分析得到前5个主成分的特征根、贡献率、累计贡献率及各环境变量在主成分中的因子负荷量(表 4)。

    表  4  环境因子主成分的因子负荷量、特征根与贡献率
    Table  4  Factor loading, eigen value and percent of variance from principal component analysis
    环境变量
    environmental variables
    第一主分量(PC1)
    the first principal
    component
    第二主分量(PC2)
    the second principal
    component
    第三主分量(PC3)
    the third principal
    component
    第四主分量(PC4)
    the fourth principal
    component
    第五主分量(PC5)
    the fifth principal
    component
    水深water depth -0.133 0.489 -0.309 -0.246 -0.187
    透明度transparency 0.228 0.383 -0.144 -0.180 -0.316
    悬浮物suspended sediments -0.246 0.091 -0.402 -0.258 0.510
    酸碱度pH -0.380 0.183 0.118 -0.030 -0.013
    溶解氧(DO) dissolved oxygen -0.383 -0.053 0.118 0.012 0.039
    化学需氧量(COD)
    chemical oxygen demand
    0.315 0.259 -0.278 0.167 -0.089
    亚硝酸盐(NO2) nitrite 0.213 -0.317 -0.402 0.267 -0.016
    硝酸盐(NO3) nitrate 0.380 0.039 0.205 -0.008 0.054
    铵盐(NH3) ammonium 0.155 -0.372 -0.328 -0.432 0.334
    无机磷(IP) inorganic phosphorus 0.241 0.206 0.454 0.083 0.536
    硅酸盐(SiO4) silicate 0.380 -0.114 -0.045 -0.020 -0.089
    总氮(TN) total nitrogen -0.226 -0.413 -0.006 0.138 -0.340
    总磷(TP) total phosphorous 0.114 -0.189 0.313 -0.726 -0.264
    特征根eigen value 5.95 2.39 1.27 1.02 0.80
    贡献率/% percent of variance 45.8 18.4 9.8 7.9 6.2
    累积贡献率/%
    cumulative percent of variance
    45.8 64.2 73.9 81.8 87.9
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    表 4可以看出,前2个主分量保留的信息占总环境信息量的64.2%,其中对第一主分量贡献率较大的有溶解氧(-0.383)、硝酸盐(0.380)、硅酸盐(0.380)和pH(-0.380),它更多的反映了样本间的共同特征,并且硝酸盐和硅酸盐的变化比较一致。对第二主分量中贡献较大的有水深(0.489)和总有机氮(-0.413),它代表了样本间的分辨特征。

    保留前2个主分量的信息对各样点进行环境因子属性排序,得到主成分分析图(图 6)。

    图  6  沙埕港环境指标主成分分析图
    Fig. 6  PCA ordination of the environmental factors in Shacheng Harbour

    图 6并结合表 4可以看出,在排序轴PC1上,从左到右(大致代表由湾口至湾顶方向)分别代表了硝酸盐和硅酸盐的含量逐渐增大,而溶解氧和pH的含量则逐渐减少;在排序轴PC2上,由下至上分别代表了水深逐渐增大,而总有机氮含量则逐渐减少。从上述各环境因子的各站点实测值来看,也确实具有上述变化趋势。

    (1) 浮游植物群落排序和环境因子排序的比较。从图 5图 6的比较分析可以看出,浮游植物群落MDS排序和环境因子PCA排序结果能达到较好的吻合,这说明环境因子与浮游植物群落结构的关系密切。(2)RELATE相关性检验。为了进一步研究环境因子和浮游植物群落结构的相关性,使用PRIMER 5.0软件中的RELATE程序加以检验,RELATE常用以揭示生物相似性矩阵和环境非相似性矩阵之间的相关水平。检验结果表明,浮游植物群落结构和环境因子的相关系数ρ=0.372,显著水平P=0.1%,相关性很显著。(3)BIO-ENV匹配性分析。由表 5可以看出,与浮游植物群落形成较好匹配的环境变量子集有(pH,NH3,SiO4)和(pH,DO,NH3,SiO4),其相关系数分别为0.701和0.694。可见,pH、氨盐(NH3)、硅酸盐(SiO4)和溶解氧(DO)这4个变量能够很好地解释沙埕港浮游植物群落。

    表  5  BIO-ENV匹配分析结果
    Table  5  Results of BIO-ENV correlation analysis
    环境变量个数
    number of environmental variables
    相关系数
    correlation coefficient
    环境变量子集
    environmental variables selections
    3 0.701 pH,NH3,SiO4
    4 0.694 pH,DO,NH3,SiO4
    3 0.692 DO,NH3,SiO4
    2 0.692 NH3,SiO4
    4 0.688 pH,NH3,SiO4,TP
    5 0.684 pH,DO,NH3,SiO4,TP
    2 0.683 pH,SiO4
    4 0.682 DO,NH3,SiO4,TP
    4 0.682 DO,NO2,NH3,SiO4
    3 0.680 NH3,SiO4,TP
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    2006年4月份沙埕港浮游植物的平均丰度为3 113.24 ind · L-1。进入4月,由于东北季风减弱和太阳辐射的增强,沙埕港的水温和盐度都有不同程度的回升,此时出现大角管藻、太阳双尾藻、楔形半盘藻等许多暖水性种类,甚至还出现笔尖形根管藻等外洋性种(广温高盐种),这表明此时沙埕港已开始受外海暖流[9]的影响,随着降雨量的增加以及桐山溪、照澜溪等淡水流入海湾,出现大量的夜光藻等广温低盐性种类。

    各水层浮游植物的平面分布大致呈由内湾高于外湾的格局。该次调查未发现沙埕港浮游植物垂直分布上的明显规律,这可能与沙埕港水体的低透明度、风浪、潮汐等造成的水体扰动以及港湾本身的水深限制等有关,另外,底栖硅藻受水体扰动再悬浮[10]对浮游植物的垂直分布也有很大影响。

    整个沙埕港浮游植物群落以湾中为界分为内湾群落和外湾群落2部分,其中内湾群落中不同地理位置的群落相似度不高,群落异质性较大,外湾群落中不同地理位置的群落相似度较高,群落同质性较高。内、外湾物种多样性指数的分布见表 6

    表  6  物种多样性指数在内、外湾的分布
    Table  6  Distribution of species diversity indexes of the inner and outer bay in Shacheng Harbour
    多样性指数(H′)
    diversity index
    丰富度(dMa)
    richness index
    均匀度(J)
    evenness index
    优势度指数(D)
    dominance index
    内湾outer bay 2.103 2.207 0.720 0.342
    外湾inner bay 1.850 2.631 0.629 0.401
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    表 6可以看出,外湾的多样性指数和均匀度指数低于内湾,而丰富度指数和优势度指数高于内湾,表明内湾的群落结构较外湾复杂。造成内、外湾群落结构差异的原因与沙埕港地形、陆地径流、滩涂养殖、工农业发展等多种环境因素有关,如沙埕港内湾(尤其在湾顶附近区域)有诸多河流入海和广阔的滩涂养殖区,而外湾的滩涂养殖区和径流较少,它们带来大量的营养盐及其他污染物;沙埕港为深入内陆的狭长形港湾,湾口小,水体交换能力弱,上述因素均可能带来沙埕港内、外湾水质的差别,从而导致其群落结构的差异。

    浮游植物中的赤潮种类可作为水环境是否富营养化的良好指示生物。从该次调查来看,根据主要赤潮种(如中肋骨条藻、具槽直链藻、夜光藻、琼氏圆筛藻等)在沙埕港4月份浮游植物中占优且数量较多的特点,认为沙埕港浮游植物的群落结构不太稳定,存在发生赤潮的可能性。近年来沙埕港海域赤潮频发,这是其水体结构受到严重影响的警示,因此,定期开展对浮游植物的监测和对赤潮的预警预报有着十分重要的现实意义。

  • 图  1   养殖系统

    Figure  1.   Culture system

    图  2   两组消化酶活性比较

    Figure  2.   Comparison of digestive enzyme activities between two groups

    表  1   草鱼粪便和水葫芦的常规营养成分

    Table  1   Main nutrition components of grass carp feces and water hyacinth %

    组分
    Composition
    草鱼粪便
    Grass carp feces
    水葫芦
    Water hyacinth
    总氮 Total nitrogen 0.120 0 0.130 0
    总磷 Total phosphorus 0.019 4 0.031 1
    粗蛋白质 Crude protein 0.720 0 0.810 0
    粗脂肪 Crude fat 0.900 0 0.200 0
    粗纤维 Crude fiber 3.900 0 3.470 0
    粗灰分 Crude ash 0.840 0 0.850 0
    无氮浸出物 N-free extract 0.240 0 0.440 0
    干物质 Dry matter 6.600 0 5.800 0
    水分 Moisture 93.400 0 94.230 0
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    表  2   2种饵料饲养的福寿螺生长情况比较

    Table  2   Comparison of growth of P. canaliculate fed by two kinds of baits

    项目
    Item
    草鱼粪便组
    Grass carp feces group
    水葫芦组
    Water hyacinth group
    初均质量 (IBW, g) 7.48±0.26B 7.47±0.17B
    末均质量 (FBW, g) 9.27±0.36Ab 12.43±0.42Aa
    特定生长率 (SGR, %·d−1) 0.61±0.11b 1.47±0.11a
    成活率 (SR, %) 77.78±9.72 86.67±5.77
    摄食率 (FR, %) 97.77±4.40a 71.47±4.20b
    食物转化率 (FCR, %) 0.07±0.01b 0.21±0.18a
    注:同一行数据上标不同小写字母表示组间同一项目具极显著差异 (P<0.01);同一列数据上标不同大写字母表示组内不同项目具极显著差异 (P<0.01) Note: The data with different uppercase superscripts indicate very significant difference of the same project between the groups (P<0.01); the data with different lowercase superscripts indicate very significant difference of different projects between the groups (P<0.01).
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    表  3   2种饵料饲养下福寿螺软体部体组成比较

    Table  3   Comparison of body composition of P. canaliculate fed by two kinds of baits %

    组分
    Composition
    草鱼粪便
    Grass carp feces group
    水葫芦
    Water hyacinth group
    粗蛋白质 Crude protein 10.83±0.25 10.60±0.40
    粗脂肪 Crude fat 0.30±0.10 0.40±0.10
    粗灰分 Crude ash 4.13±0.15 4.00±0.10
    无氮浸出物 N-free extract 7.43±0.45 7.40±0.46
    干物质 Dry matter 24.07±0.90 23.40±0.96
    水分 Moisture 76.20±0.52 76.70±0.53
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-08
  • 修回日期:  2019-11-09
  • 录用日期:  2019-12-12
  • 网络出版日期:  2019-12-17
  • 刊出日期:  2020-04-04

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