黄斑蓝子鱼幼鱼对水温、盐度和溶解氧的耐受研究

黄小林, 劳智鸿, 杨育凯, 李涛, 黄忠, 虞为, 舒琥, 林黑着

黄小林, 劳智鸿, 杨育凯, 李涛, 黄忠, 虞为, 舒琥, 林黑着. 黄斑蓝子鱼幼鱼对水温、盐度和溶解氧的耐受研究[J]. 南方水产科学, 2024, 20(2): 48-55. DOI: 10.12131/20230143
引用本文: 黄小林, 劳智鸿, 杨育凯, 李涛, 黄忠, 虞为, 舒琥, 林黑着. 黄斑蓝子鱼幼鱼对水温、盐度和溶解氧的耐受研究[J]. 南方水产科学, 2024, 20(2): 48-55. DOI: 10.12131/20230143
HUANG Xiaolin, LAO Zhihong, YANG Yukai, LI Tao, HUANG Zhong, YU Wei, SHU Hu, LIN Heizhao. Research on tolerance of juvenile Siganus oramin to water temperature, salinity and dissolved oxygen[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(2): 48-55. DOI: 10.12131/20230143
Citation: HUANG Xiaolin, LAO Zhihong, YANG Yukai, LI Tao, HUANG Zhong, YU Wei, SHU Hu, LIN Heizhao. Research on tolerance of juvenile Siganus oramin to water temperature, salinity and dissolved oxygen[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(2): 48-55. DOI: 10.12131/20230143

黄斑蓝子鱼幼鱼对水温、盐度和溶解氧的耐受研究

基金项目: 海南省科技专项资助 (ZDYF2022XDNY349);中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助 (2021SD09, 2023TD21);广东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项资金 (2023KJ143);广东省渔业生态环境重点实验室开放基金 (FEEL-2021-4)
详细信息
    作者简介:

    黄小林 (1987—),男,高级工程师,硕士,研究方向为海水鱼类繁育与种质资源。E-mail: 499324782@qq.com

    通讯作者:

    林黑着 (1965—),男,研究员,博士,研究方向为动物营养与饲料。E-mail: linheizhao@163.com

  • 中图分类号: S 917.4

Research on tolerance of juvenile Siganus oramin to water temperature, salinity and dissolved oxygen

  • 摘要:

    为研究黄斑蓝子鱼 (Siganus oramin) 幼鱼对养殖环境的耐受力,对体质量为 (3.25±0.83) g的黄斑蓝子鱼幼鱼开展了水温、盐度和溶解氧等环境因子的耐受性实验,同时监测了极限水温和盐度条件下黄斑蓝子鱼幼鱼的耗氧率和呼吸频率变化,以期为黄斑蓝子鱼的养殖生产提供参考。结果显示,黄斑蓝子鱼幼鱼适宜水温为23.0~28.0 ℃,可耐受的水温范围为12.1~32.5 ℃;适宜盐度为8.0‰~59.0‰,可耐受的盐度范围为3.5‰~75.0‰;正常环境下窒息临界点溶解氧质量浓度为 (1.47±0.52) mg·L−1。临近耐受极限的水温和盐度均对黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息临界点、窒息点以及极限低氧耐受有较大影响,其中低盐对窒息点的影响最大。研究表明,黄斑蓝子鱼幼鱼对温度和盐度耐受范围较广,但超出适宜范围时耗氧率和呼吸频率均发生显著性变化,出现应激反应;黄斑蓝子鱼幼鱼窒息点高,易缺氧,建议养殖全过程溶解氧质量浓度不低于6 mg·L−1

    Abstract:

    In order to study the tolerance of juvenile Siganus oramin to cultural environmental factors and provide basic data for the cultivation, we carried out tolerance tests on juvenile S. oramin with body mass (3.25±0.83) g to environment factors such as water temperature, salinity and dissolved oxygen. Besides, we monitored their oxygen consumption rate and respiratory rate under extreme temperature and salinity conditions by hydrostatic respiration chamber methods. The results show that the suitable temperature for juvenile S. oramin ranged from 23.0 to 28.0 ℃, and the tolerance limit temperature ranged from 12.1 to 32.5 ℃; the suitable salinity ranged from 8.0‰ to 59.0‰, and the tolerance limit salinity ranged from 3.5‰ to 75.0‰; the critical point of asphyxiation under normal conditions was (1.47±0.52) mg·L−1. Both temperature and salinity close to the tolerance limit had significant effects on critical point of asphyxiation, asphyxiation point and ultimate hypoxia tolerance of juvenile S. oramin. Low salinity had the greatest effect on critical point of asphyxiation and asphyxiation point, and low temperature had the greatest effect on ultimate hypoxic tolerance value. In conclusion, juvenile S. oramin have a wide range of tolerance to water temperature and salinity, but the oxygen consumption rate and respiration frequency change significantly when they are out of the suitable range, accompanied by strong stress response; juvenile S. oramin have a high asphyxiation point, and are prone to hypoxia, so it is recommended that the dissolved oxygen should be no less than 6 mg·L−1 during the aquaculture process.

  • 黄斑蓝子鱼 (Siganus oramin) 又称泥猛、臭肚鱼,隶属于鲈形目、蓝子鱼科、蓝子鱼属,广泛分布于太平洋和印度洋的热带亚热带海域,在中国南海、东海南部及台湾海域均有分布[1]。黄斑蓝子鱼肉质鲜美、营养价值高,深受消费者喜爱。同时,该鱼为杂食偏植食性鱼类,具有饲料来源广、饲养成本低、可清洁网衣、对小瓜虫有天然抵抗力等优点,经济效益和生态效益显著[2-4]

    目前,黄斑蓝子鱼已逐渐成为我国新兴的海水养殖对象,关于该物种的研究主要有基础生物学[5]、繁殖生物学[6-8]、胃肠道菌群[9-10]、营养[11-13]、养殖技术[14-16]、遗传多样性[17]、环境变化影响[18-19]等,而黄斑蓝子鱼对水温、盐度和溶解氧等环境因子的耐受力研究尚未见报道。已有研究表明,养殖水体环境对鱼类的生存、生长发育至关重要[20-22],如卵形鲳鲹 (Trachinotus ovatus)[23]、龙胆石斑鱼 (Epinephelus lanceolatus)[24]、大黄鱼 (Larimichthys crocea)[25]等。本文研究了黄斑蓝子鱼幼鱼对水温、盐度和溶解氧等养殖环境因子的耐受力,同时监测了极限水温和盐度条件下黄斑蓝子鱼幼鱼的耗氧率和呼吸频率,以期为该鱼种的养殖生产提供参考。

    实验用黄斑蓝子鱼为大亚湾大鹏澳海域野生苗种,诱捕后养殖在中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地抗风浪网箱,实验前转移至室内循环水系统暂养,养殖桶容积3 m3,暂养期间水温22~23 ℃,盐度30‰,每天上、下午各投喂1次,投喂量为鱼体质量的2%,状态不好的鱼及时捞出。待暂养稳定后,挑选大小相近、体表无伤且活力好的个体用于实验。实验前一天停止投喂,实验过程中不投喂、不换水。实验仪器设备有便携式数字化多参数分析仪 (YSI 550A)、微电脑智能温控器、纯钛电热棒、整理箱。

    实验海水25 L,盐度 (29.55±0.27)‰,pH 8.13±0.06,初始溶解氧质量浓度 (6.07±0.43) mg·L−1。实验前曝气12 h,实验过程中正常充气。实验鱼体质量和全长分别为 (3.29±0.74) g和 (6.71±0.47) cm,分别设置实验组和对照组,实验组3个平行,各投放10尾鱼。

    以实验当天自然海水温度 (22 ℃) 为对照组,保持稳定,使用加热棒或冰袋调节实验组水温,每0.5 h升高或降低1.0 ℃。将实验鱼活动出现异常 (指与对照组相比突然剧烈活动或活力减弱、静卧底部不动等现象) 的温度视为适宜水温临界值。之后每0.5 h升高或降低0.5 ℃,直至实验鱼出现死亡或休克后保持水温不变。若实验鱼在水温稳定期内恢复活力,则继续升高或降低温度;若不能恢复,则该温度为黄斑蓝子鱼幼鱼所能耐受的极限水温。以鱼体侧翻、鳃盖无活动、触及鱼体5 s内无反应为死亡标准。实验结束后用吸水纸吸干幼鱼体表水分,称质量并进行形态测量。

    实验海水25 L,pH 8.27±0.04,水温 (22±1.03) ℃,初始溶解氧质量浓度 (6.37±0.35) mg·L−1。实验前曝气12 h,过程中正常充气。实验鱼体质量和全长分别为 (3.02±0.85) g和 (6.45±0.44) cm,分别设置实验组和对照组,实验组设3个平行,各投放10尾鱼。

    以实验当天海水盐度30‰为基点,使用海盐或淡水调节实验组盐度,每0.5 h升高或降低1.0‰。将实验鱼活动出现异常的盐度视为适宜盐度临界值。之后每0.5 h升高或降低0.5‰,直至实验鱼出现死亡或休克后保持盐度恒定。若实验鱼在盐度恒定期内恢复,则继续升高或降低盐度;若恒定期内未恢复,则该盐度为黄斑蓝子鱼幼鱼所能耐受的极限盐度。对照组不调节盐度 (30‰)。实验结束后用吸水纸吸干幼鱼体表水分,称质量并进行形态测量。

    根据上述水温和盐度耐受实验结果设置正常、高温、低温、高盐、低盐5个实验组,水温、盐度分别为22 ℃、30‰,31 ℃、30‰,15 ℃、30‰,22 ℃、70‰,22 ℃、8‰。水温通过水浴恒温控制,盐度通过加入海盐或淡水调节。实验组设3个平行,每个平行5尾鱼,平均体质量和全长分别为 (3.02±0.85) g和 (6.45±0.44) cm。

    实验采用静水呼吸室法。呼吸室5 L,实验前曝气12 h,过程中不充气。开始时用保鲜膜平铺在水面进行封口,确保膜与水面间无气泡,并测量初始溶解氧 (DO0)。之后观察鱼的活动状况。当实验鱼出现浮头或侧翻等异常时,立即检测溶解氧,此时溶解氧质量浓度为窒息临界点;将一半实验鱼活动出现异常时的溶解氧质量浓度定为窒息点 (DO50);将全部实验鱼出现侧翻或死亡时的溶解氧质量浓度定为极限低氧耐受值 (DO100)。实验结束后用吸水纸吸干幼鱼体表水分,称质量并进行形态测量。

    实验方法与低溶解氧耐受实验相同,实验用海水5 L,实验前曝气12 h,过程中不充气。设置正常、高温、低温、高盐、低盐5个实验组,每个实验组设3个平行和1个空白对照,每个平行5尾鱼,每个平行组幼鱼平均总质量为 (50.51±5.12) g。空白组中不放鱼,其余实验条件与实验组相同。

    记录各平行组第1尾实验鱼活动出现异常时间、第1尾鱼死亡时间、半数鱼死亡时间和全部死亡时间及各时间下的溶解氧与呼吸频率。同时记录各时间点空白组的溶解氧。呼吸频率为鳃盖每分钟的张合次数。实验结束后用吸水纸吸干幼鱼体表水分,称量各组实验鱼总质量。

    耗氧率计算公式为:

    $$ R_{\mathrm{O}}{\text{=}}\left(C_{\mathrm{O} 1}{\text{−}}C_{\mathrm{O} 2}\right) \times V /(W \times t)$$ (1)

    式中:RO为耗氧率 (mg·g−1·h−1);CO1CO2分别为实验结束时空白组和实验组中的溶解氧质量浓度 (mg·L−1);V为实验海水体积 (L);W为平行组中幼鱼的总体质量 (g);t为实验持续时间 (h)。

    实验数据采用Excel 2016软件进行常规处理后,以“平均值±标准差 ($ \overline { x}\pm s $)”表示,再通过SPSS 26.0软件进行统计学分析。

    表1所示,当水温为23.0~28.0 ℃时,实验鱼活动正常;升至29.0~31.0 ℃时,背鳍、腹鳍张开;升至31.0~32.0 ℃时,活动突然加快;升至32.5 ℃时,实验鱼开始出现死亡;升至38.5 ℃时,实验鱼全部死亡。

    表  1  黄斑蓝子鱼幼鱼水温耐受能力实验结果
    Table  1  Results of water temperature tolerance test of juvenile S. oramin
    实验组
    Experimental group
    水温Water temperature/℃幼鱼死亡率 Motality of juvenile S. oramin/%
    A组Group AB组 Group BC组 Group C
    耐高温实验
    High temperature tolerance test
    38.5 100 100 100
    37.5 80 70 90
    36.6 30 50 70
    32.5~33.0 10 10 20
    31.0~32.0 0 (活动突然加快)
    29.0~31.0 0 (背鳍和腹鳍张开)
    23.0~28.0 0 (活动正常) 0 (活动正常) 0 (活动正常)
    对照 Control 22.0 0 (活动正常) 0 (活动正常) 0 (活动正常)
    耐低温实验
    Low temperature tolerance test
    18.0 0 (体色变深)
    16.0 0 (活动减少、静卧底部)
    14.0 0 (活动突然加剧、部分浮头)
    12.1 10 0 20
    11.5 20 50 40
    11.0 100 100 100
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    水温为23.0 ℃时,实验鱼活动正常;降至18.0 ℃时,体色变深;降至14.0 ℃时,活动减少、静卧底部;降至12.1 ℃时,开始出现死亡;降至11.0 ℃时,实验鱼全部死亡。

    综上,黄斑蓝子鱼幼鱼耐受水温极限范围为12.1~32.5 ℃,适宜水温为23.0~28.0 ℃。实验全过程对照组活动正常。

    表2所示,盐度8.0‰~59.0‰ 时,实验鱼活动正常;盐度60.0‰ 时,活动减弱;盐度72.0‰时,活动突然加快;盐度75.0‰ 时,出现死亡;盐度76.5‰ 时,实验鱼全部死亡。

    表  2  黄斑蓝子鱼幼鱼盐度耐受能力实验结果
    Table  2  Results of salinity tolerance test of juvenile S. oramin
    实验组
    Experimental group
    盐度Salinity/‰幼鱼死亡率 Motality of juvenile S. oramin/%
    A组 Group AB组 Group BC组 Group C
    耐高盐实验
    High salinity tolerance test
    77.5 100 100
    77.0 80 90
    76.5 60 100 80
    76.0 50 70 60
    75.0 0 (出现侧翻) 10 0 (出现侧翻)
    72.0 0 (活动突然加快)
    60.0 0 (活动减弱)
    30.0~59.0 0 (活动正常)
    对照 Control 30.0 0 (活动正常)
    耐低盐实验
    Low salinity tolerance test
    8.0~30.0 0 (活动正常)
    7.5 0 (出现侧翻) 0 (出现侧翻) 0 (活动正常)
    3.5 10 10 0 (活动正常)
    0.08 (0.5 h) 20 20 20
    0.08 (1.0 h) 30 40 50
    0.08 (1.5 h ) 50 80 70
    0.08 (2.0 h) 70 100 100
    0.08 (2.5 h ) 100
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    盐度8.0‰~30.0‰ 时,实验鱼活动正常;盐度7.5‰ 时,出现异常侧翻;盐度3.5‰ 时,出现死亡;盐度0.08‰ 时,实验鱼没有立即死亡,维持该盐度2 h后全部死亡。

    综上,黄斑蓝子鱼幼鱼耐受盐度极限范围为3.5‰~75.0‰,适应盐度为8.0‰~59.0‰。实验全过程对照组活动正常。

    表3所示,在正常环境条件下,黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息临界点为 (1.47±0.52) mg·L−1,窒息点 (DO50) 为 (0.53±0.03) mg·L−1,极限低氧耐受值 (DO100) 为 (0.49±0.05) mg·L−1;在高温和高盐条件下,黄斑蓝子鱼幼鱼的DO50分别为 (1.83±0.13) 和 (2.55±0.18) mg·L−1;在低温条件下,黄斑蓝子鱼幼鱼的DO50为 (4.05±0.26) mg·L−1,DO100为 (3.32±0.29) mg·L−1;在低盐条件下,黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息临界点为 (5.57±0.73) mg·L−1,DO50为 (4.38±0.35) mg·L−1

    表  3  不同水温与盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼低溶解氧耐受能力的影响
    Table  3  Effects of different temperature and salinity on tolerance to low dissolved oxygen of juvenile S. oramin
    实验环境
    Experimental environment
    正常
    Normal
    (22 ℃, 30‰)
    高温
    High temperature
    (31 ℃, 30‰)
    低温
    Low temperature
    (15 ℃, 30‰)
    高盐
    High salinity
    (22 ℃, 70‰)
    低盐
    Low salinity
    (22 ℃, 8‰)
    初始溶解氧
    Initial dissolved oxygen
    (DO0)/(mg·L−1)
    4.12±0.01 5.37±0.22 5.95±0.33 4.86±0.15 6.47±0.18
    窒息临界点
    Suffocation critical point/(mg·L−1)
    3.07±0.16 2.19±0.77 4.75±0.48 3.99±0.82 5.57±0.73
    半数致死值/窒息点
    LC50/Suffocation point (DO50)/(mg·L−1)
    2.18±0.29 1.83±0.13 4.05±0.26 2.55±0.18 4.38±0.35
    极限溶解氧耐受值
    Limit dissolved oxygen tolerance value
    (DO100)/(mg·L−1)
    0.95±0.08 0.87±0.04 3.32±0.29 1.68±0.26 3.28±0.25
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    高温、低温、高盐、低盐均会对黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息临界点、DO50及DO100产生影响。其中低盐对窒息临界点和DO50的影响最大,低温对DO100的影响最大。

    黄斑蓝子鱼幼鱼在高温、正常水温和低温下的耗氧率分别为 (0.464±0.035)、(0.186±0.038) 和 (0.225±0.017) mg·g−1·h−1 (图1)。耗氧率在高温条件下随着实验的进行显著升高后下降,正常水温下耗氧率随着时间的变化小幅上升后基本保持不变,低温条件下则随着时间的变化而下降。总体来说黄斑蓝子鱼幼鱼在高温条件下的耗氧率明显高于正常水温和低温,正常水温条件下的耗氧率最低。

    图  1  不同海水温度对黄斑蓝子鱼幼鱼耗氧率的影响
    注:同一指标下,凡含一个相同字母者表示组间无显著性差异 (P>0.05)。后图同此。
    Fig. 1  Effect of different seawater temperatures on oxygen consumption rate of juvenile S. oramin
    Note: For the same indexes, those with the same letters represent no significant differences between groups (P>0.05). The same case in following figures.

    黄斑蓝子鱼幼鱼在高盐、正常盐度和低盐下的耗氧率分别为 (0.388±0.176)、(0.186±0.038) 和 (0.217±0.016) mg·g−1·h−1 (图2),正常盐度与低盐的耗氧率差异不显著 (P>0.05)。高盐组耗氧率随着时间的变化短暂升高后下降,正常盐度的耗氧率随着时间的变化小幅上升后基本保持不变,低盐组耗氧率则随着时间的变化先升高后下降。总体来说黄斑蓝子鱼幼鱼在高盐环境下的耗氧率最高,在低盐环境下的耗氧率略高于正常盐度。

    图  2  不同海水盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼耗氧率的影响
    Fig. 2  Effect of different seawater salinities on oxygen consumption rate of juvenile S. oramin

    高温组和正常水温组黄斑蓝子鱼幼鱼的呼吸频率随着时间的推移先缓慢升高后有下降的趋势 (图3)。而低温组黄斑蓝子鱼幼鱼的呼吸频率最低,并随着时间的推移先升高后降低。

    图  3  不同海水温度对黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率的影响
    Fig. 3  Effect of different seawater temperatures on respiratory frequency of juvenile S. oramin

    第60分钟时,黄斑蓝子鱼幼鱼在高温组和正常水温组呼吸频率均达到最高值,分别为 (412.3±7.1) 和 (311.3±7.2) 次·min−1;而低温组在第50分钟左右呼吸频率达到最高,为 (175.6±1.1) 次·min−1。整体而言,黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率在高温环境时明显高于正常水温,而低温环境又明显低于正常水温,3组间差异显著 (P<0.05)。

    高盐组黄斑蓝子鱼幼鱼的呼吸频率随着时间的推移而略有下降,正常盐度组呼吸频率随着时间的推移先缓慢升高后出现下降,而低盐组呼吸频率变化不大 (图4)。高盐与低盐组内无显著性差异 (P>0.05),正常盐度组内差异如图4所示。第60分钟黄斑蓝子鱼幼鱼高盐、正常盐度和低盐组的呼吸频率分别为 (220.0±36.2)、(311.3±7.2) 和 (254.0±5.2) 次·min−1,3组间差异显著 (P<0.05)。总体来说黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率在正常盐度时高于高盐及低盐环境。

    图  4  不同海水盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率的影响
    Fig. 4  Effect of different seawater salinities on respiratory frequency of juvenile S. oramin

    鱼类是变温动物,其生存与水温、气压、光照等环境因子密切相关,其中水温是影响鱼类生长和存活的重要环境因子。在一定范围内,较高水温可促进鱼类生长,较低水温则会延缓鱼类生长,若水温剧烈升降,鱼类则会因不能适应而死亡[20]。在本研究的耐高温实验中,鱼体活动随着水温的升高先增加、之后下降并开始出现死亡;同样,在耐低温实验中,随着水温的下降鱼体出现体色变深、活动减少,进而出现剧烈挣扎后死亡的现象,该现象与上述结论相符。

    温度耐受范围是指温度耐受的上限和下限之间的范围,是评价鱼类热耐受特征的重要指标。本实验中黄斑蓝子鱼幼鱼耐受水温极限范围为12.1~32.5 ℃,适宜水温为23.0~28.0 ℃,与章龙珍等[18]通过耗氧率变化推算的长鳍蓝子鱼 (S. canaliculatus) 幼鱼的最适生长水温范围 (24~32 ℃) 相近。而王妤等[26]对点蓝子鱼 (S. guttatus) 幼鱼的研究表明其热耐受性明显受到驯化水温的影响,且两者为正相关关系。由此可以推测黄斑蓝子鱼幼鱼也具有类似特性。本研究结果表明,黄斑蓝子鱼的水温耐受范围较广,为温水性鱼类,与其海域分布范围吻合。而且,水温除了直接影响鱼体内的生物活性物质 (酶、蛋白质等) 外,还会间接影响水体的溶解氧含量,从而影响鱼类的生理活动[20]

    盐度是影响海水鱼类生长和存活的另一重要因素。盐度对海水鱼类生态生理学作用的直接效应是引起鱼体对渗透压的调节,间接影响则表现为对鱼体与环境间物质交换与能量流动的影响[21,27]。章龙珍等[28]发现点蓝子鱼对盐度变化有较强的渗透调节能力,即在低渗环境中,点蓝子鱼通过降低血清中的离子含量及鳃丝中Na+/K+-ATP酶活性的迅速变化来调节渗透压以适应环境变化。

    本研究结果表明,黄斑蓝子鱼幼鱼的盐度耐受范围为3.5‰~75.0‰,适宜盐度范围为8.0‰~59.0‰,盐度耐受范围较广。郑春波等[29]报道了点蓝子鱼低盐驯化及越冬的方法,说明其能够在低盐条件下生存。而宋超等[30]研究发现在3.7‰~6.0‰ 盐度范围内,低盐养殖点蓝子鱼的肌肉相比于野生点蓝子鱼在鲜味氨基酸含量以及营养成分方面均有所提高。谢帝芝等[31]以鱼油和混合植物油为脂肪源配制两种等氮等脂饲料喂养黄斑蓝子鱼幼鱼,发现盐度为10‰ 时其体质量增长率和特定生长率均显著低于盐度20‰ 和32‰,认为盐度10‰ 对黄斑蓝子鱼幼鱼具有一定的胁迫性并影响其生长性能。表明黄斑蓝子鱼幼鱼对盐度的广泛耐受,极大增加了其适宜养殖范围。

    溶解氧是影响鱼类生长、存活的重要因素之一,其水平的改变往往会使鱼类产生强烈的应激反应[32]。但氧在水体中的溶解度只有同体积空气的3%,且受多种因素影响,具有较大的波动性。我国渔业水质标准规定,一昼夜16 h以上的溶解氧质量浓度须大于5 mg·L−1,其余任何时候的溶解氧不得低于3 mg·L−1[33]。部分学者认为,低溶解氧是指水环境溶解氧的质量浓度低于2 mg·L−1,此时会影响鱼类的生存。而窒息点主要反映鱼类对低溶解氧的耐受能力。本研究结果表明,正常条件下黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息临界点为 (3.07±0.16) mg·L−1,DO50为 (2.18±0.29) mg·L−1,DO100为 (0.95±0.08) mg·L−1,此时均处于低氧水平。

    窒息点越低说明鱼体对低溶解氧的耐受能力越强。常见海水养殖鱼类中,珍珠龙胆石斑鱼 (E. fuscoguttatus ♀×E. lanceolatus ♂) 在24.8 ℃海水中的窒息点为0.67 mg·L−1[24],大黄鱼在20 ℃的窒息点为1.66 mg·L−1[34],黄带拟鲹 (Pseudocaranx dentex) 在21 ℃的窒息点为 (0.93±0.08) mg·L−1[35],大口黑鲈北方亚种 (Micropterus salmoides salmoides) 在25 ℃的窒息点为 (0.33±0.03) mg·L−1[36],赤点石斑鱼 (E. akaara) 幼鱼在25 ℃的窒息点为0.73 mg·L−1[37],驼背鲈 (Cromileptes altivelis) 在24 ℃的窒息点为 (1.55±0.04) mg·L−1[38]。而本研究中黄斑蓝子鱼幼鱼的窒息点均高于上述鱼类,表明黄斑蓝子鱼幼鱼对低溶解氧的耐受能力较弱。

    同时,根据水温耐受实验与盐度耐受实验的结果,设置了接近极限水温与极限盐度实验组,从而探究极端水温与盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼窒息点的影响,结果表明高温、低温、高盐与低盐均会使窒息点升高,即耐受低氧能力下降。其中低盐的影响最为明显,高温的影响最小。蒋飞等[39]发现在养殖水温为15~35 ℃时,金钱鱼 (Scatophagus argus) 幼鱼的窒息点与水温呈正相关;于燕光等[40]总结了相关研究也表明大部分鱼类的窒息点随着水温的升高而上升。而本文仅探究了临近极限水温对黄斑蓝子鱼幼鱼窒息点的影响,今后将进一步研究养殖适宜范围内窒息点与水温和盐度的关系。

    黄斑蓝子鱼幼鱼的耗氧率在临近极限水温和盐度下与正常环境相比存在显著性差异。其中高温下耗氧率变化最大,其次是高盐与低温,低盐环境耗氧率变化最小。该变化与窒息点的变化趋势相反,即窒息点升高越多,耗氧率升高越小。而陈世喜等[41]研究表明低氧胁迫严重影响卵形鲳鲹的鳃器官,并可能对鳃器官的生理功能产生影响。因此,笔者推测黄斑蓝子鱼幼鱼鳃器官在低溶解氧时受到影响,从而导致窒息点升高。陈婉情等[42]研究发现豹纹鳃棘鲈 (Plectropomus leopardus) 等5种海水养殖鱼类幼鱼的耗氧率均随着水温升高而增大。张涛等[43]研究表明盐度对横带髭鲷 (Hapalogenys mucronatus) 幼鱼的耗氧率有显著性影响,并随着盐度的升高呈现先升高后降低的趋势。

    黄斑蓝子鱼幼鱼的呼吸频率与水温成正相关,且呼吸频率随着水温升高而增加。暗纹东方鲀 (Takifugu obscurus) 幼鱼呼吸频率与水温呈正相关[44];高温 (34 ℃) 时鲤 (Cyprinus carpio) 幼鱼呼吸急促,呼吸频率可达170次·min−1;低温 (6 ℃) 时呼吸缓慢,呼吸频率下降到19次·min−1,且成鱼与幼鱼间存在明显差异[45]

    呼吸频率随着水温升高的原因可能为水温上升使鱼体内酶活性升高,代谢活动增强,因此需要通过提高呼吸频率来增强获得氧气的能力。但沈旭明等[45]的研究表明,溶解氧下降时鱼体通过增加呼吸频率以摄取更多的氧,但要消耗较多的能量从而增加了生理需氧量。在溶解氧很低的情况下尽管呼吸频率增加,但鱼体能得到的氧仍不足以弥补呼吸运动的氧气消耗量,导致鱼体窒息甚至死亡。

    关于盐度对呼吸频率影响的研究不多。Szyper等[46]研究了盐度对鲯鳅 (Coryphaena hippurus) 幼鱼呼吸频率的影响,结果表明在盐度0‰~35‰ 范围内其幼鱼的呼吸频率随着盐度的升高而加快。对四川华吸鳅 (Sinogastromyzon szechuanensis) 的盐度耐受性研究表明,经盐度胁迫4 h后,盐度小于7‰ 各组的呼吸频率较初期下降,盐度大于7‰ 各组的呼吸频率较初期显著升高[47]。王波等[48]探讨了盐度对星斑川鲽 (Platichthys stellatus) 呼吸频率的影响,结果表明在盐度5‰~31‰ 范围内,其呼吸频率变动幅度小,改变量只有10次·min−1。而本实验结果为低盐与高盐条件均使黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率下降,且高盐条件对呼吸频率的影响更为明显。

    黄斑蓝子鱼幼鱼适宜水温范围为23.0~28.0 ℃,适应盐度范围为8.0‰~59.0‰。正常环境条件下黄斑蓝子鱼幼鱼窒息点高,易缺氧,养殖全过程溶解氧质量浓度不低于6 mg·L−1为宜。超出适宜的水温和盐度范围时,黄斑蓝子鱼幼鱼耗氧率和呼吸频率均发生显著变化,从而出现应激反应。

  • 图  1   不同海水温度对黄斑蓝子鱼幼鱼耗氧率的影响

    注:同一指标下,凡含一个相同字母者表示组间无显著性差异 (P>0.05)。后图同此。

    Figure  1.   Effect of different seawater temperatures on oxygen consumption rate of juvenile S. oramin

    Note: For the same indexes, those with the same letters represent no significant differences between groups (P>0.05). The same case in following figures.

    图  2   不同海水盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼耗氧率的影响

    Figure  2.   Effect of different seawater salinities on oxygen consumption rate of juvenile S. oramin

    图  3   不同海水温度对黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率的影响

    Figure  3.   Effect of different seawater temperatures on respiratory frequency of juvenile S. oramin

    图  4   不同海水盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼呼吸频率的影响

    Figure  4.   Effect of different seawater salinities on respiratory frequency of juvenile S. oramin

    表  1   黄斑蓝子鱼幼鱼水温耐受能力实验结果

    Table  1   Results of water temperature tolerance test of juvenile S. oramin

    实验组
    Experimental group
    水温Water temperature/℃幼鱼死亡率 Motality of juvenile S. oramin/%
    A组Group AB组 Group BC组 Group C
    耐高温实验
    High temperature tolerance test
    38.5 100 100 100
    37.5 80 70 90
    36.6 30 50 70
    32.5~33.0 10 10 20
    31.0~32.0 0 (活动突然加快)
    29.0~31.0 0 (背鳍和腹鳍张开)
    23.0~28.0 0 (活动正常) 0 (活动正常) 0 (活动正常)
    对照 Control 22.0 0 (活动正常) 0 (活动正常) 0 (活动正常)
    耐低温实验
    Low temperature tolerance test
    18.0 0 (体色变深)
    16.0 0 (活动减少、静卧底部)
    14.0 0 (活动突然加剧、部分浮头)
    12.1 10 0 20
    11.5 20 50 40
    11.0 100 100 100
    下载: 导出CSV

    表  2   黄斑蓝子鱼幼鱼盐度耐受能力实验结果

    Table  2   Results of salinity tolerance test of juvenile S. oramin

    实验组
    Experimental group
    盐度Salinity/‰幼鱼死亡率 Motality of juvenile S. oramin/%
    A组 Group AB组 Group BC组 Group C
    耐高盐实验
    High salinity tolerance test
    77.5 100 100
    77.0 80 90
    76.5 60 100 80
    76.0 50 70 60
    75.0 0 (出现侧翻) 10 0 (出现侧翻)
    72.0 0 (活动突然加快)
    60.0 0 (活动减弱)
    30.0~59.0 0 (活动正常)
    对照 Control 30.0 0 (活动正常)
    耐低盐实验
    Low salinity tolerance test
    8.0~30.0 0 (活动正常)
    7.5 0 (出现侧翻) 0 (出现侧翻) 0 (活动正常)
    3.5 10 10 0 (活动正常)
    0.08 (0.5 h) 20 20 20
    0.08 (1.0 h) 30 40 50
    0.08 (1.5 h ) 50 80 70
    0.08 (2.0 h) 70 100 100
    0.08 (2.5 h ) 100
    下载: 导出CSV

    表  3   不同水温与盐度对黄斑蓝子鱼幼鱼低溶解氧耐受能力的影响

    Table  3   Effects of different temperature and salinity on tolerance to low dissolved oxygen of juvenile S. oramin

    实验环境
    Experimental environment
    正常
    Normal
    (22 ℃, 30‰)
    高温
    High temperature
    (31 ℃, 30‰)
    低温
    Low temperature
    (15 ℃, 30‰)
    高盐
    High salinity
    (22 ℃, 70‰)
    低盐
    Low salinity
    (22 ℃, 8‰)
    初始溶解氧
    Initial dissolved oxygen
    (DO0)/(mg·L−1)
    4.12±0.01 5.37±0.22 5.95±0.33 4.86±0.15 6.47±0.18
    窒息临界点
    Suffocation critical point/(mg·L−1)
    3.07±0.16 2.19±0.77 4.75±0.48 3.99±0.82 5.57±0.73
    半数致死值/窒息点
    LC50/Suffocation point (DO50)/(mg·L−1)
    2.18±0.29 1.83±0.13 4.05±0.26 2.55±0.18 4.38±0.35
    极限溶解氧耐受值
    Limit dissolved oxygen tolerance value
    (DO100)/(mg·L−1)
    0.95±0.08 0.87±0.04 3.32±0.29 1.68±0.26 3.28±0.25
    下载: 导出CSV
  • [1] 马强. 中国海蓝子鱼科Family Siganidae分类和动物地理学特点[D]. 青岛: 中国科学院研究生院 (海洋研究所), 2006: 78-80.
    [2] 吕旭宁, 蒋增杰, 方建光, 等. 黄斑蓝子鱼 (Siganus oramin) 对北方养殖网箱网衣附着藻类的生物清除作用[J]. 渔业科学进展, 2017, 38(5): 50-56.
    [3] 冯广朋, 章龙珍, 庄平, 等. 海水网箱养殖长鳍蓝子鱼的摄食与生长特性[J]. 海洋渔业, 2008(1): 37-42.
    [4] 江飚. 黄斑蓝子鱼对刺激隐核虫感染的抗病生物学特性研究[D]. 广州: 中山大学, 2019: 92-93.
    [5] 张邦杰, 梁仁杰, 毛大宁, 等. 黄斑蓝子鱼的池塘驯养及有关生物学初探[J]. 现代渔业信息, 1999, 14(4): 11-16.
    [6] 黄小林, 李涛, 林黑着, 等. 网箱养殖黄斑篮子鱼胚胎发育观察[J]. 南方水产科学, 2018, 14(2): 96-101.
    [7] 黄小林, 杨育凯, 李涛, 等. 黄斑蓝子鱼仔、稚、幼鱼形态观察与生长研究[J]. 南方水产科学, 2018, 14(5): 88-94.
    [8] 赵峰, 庄平, 章龙珍, 等. 篮子鱼繁殖生物学研究进展[J]. 海洋渔业, 2007, 29(4): 365-370.
    [9]

    SU E X, WU Y J, CHEN P B, et al. Dietary selenium regulates the diversity and stability of microbial communities in stomach and intestine of rabbitfish (Siganus oramin)[J]. Aquaculture, 2023, 563(Pt.2): 738979.

    [10]

    XU Y, LI J, HAN X F, et al. Enteromorpha prolifera diet drives intestinal microbiome composition in Siganus oramin[J]. Curr Microbiol, 2021, 78: 229-237. doi: 10.1007/s00284-020-02218-6

    [11] 游翠红, 李茜, 王树启, 等. 石莼饲料中添加非淀粉多糖酶对黄斑蓝子鱼 (Siganus canaliculatus) 生长以及肌肉营养成分的影响[J]. 渔业科学进展, 2014, 35(5): 46-54.
    [12]

    HUANG Y X, HAN X, PENG H, et al. Analysis of inhibition mechanisms of Streptococcus agalactiae by Siganus oramin L-amino acid oxidase[J]. Aquac Res, 2022, 53(17): 6205-6218. doi: 10.1111/are.16093

    [13] 徐树德, 刘雪兵, 王树启, 等. 不同类型饲料对黄斑篮子鱼幼鱼生长及肌肉蛋白质和脂肪酸组成的影响[J]. 海洋渔业, 2014, 36(6): 529-535.
    [14] 杨育凯, 黄小林, 林黑着, 等. 黄斑蓝子鱼幼鱼适宜投喂频率的研究[J]. 动物营养学报, 2020, 32(4): 1809-1816.
    [15] 曹晓聪, 黄小林, 孙莘溢, 等. 丁香酚对黄斑蓝子鱼幼鱼麻醉效果的研究[J]. 南方水产科学, 2019, 15(3): 50-56.
    [16] 梁前才, 车南青. 长鳍篮子鱼池塘养殖技术[J]. 中国水产, 2018(2): 83-84.
    [17] 黄小林, 李文俊, 林黑着, 等. 基于线粒体DNA D-loop序列的黄斑蓝子鱼群体遗传多样性分析[J]. 热带海洋学报, 2018, 37(4): 45-51.
    [18] 章龙珍, 杨金海, 刘鉴毅, 等. 温度、盐度、 pH和麻醉剂对长鳍蓝子鱼幼鱼耗氧率的影响[J]. 生态学杂志, 2009, 28(8): 1494-1498.
    [19] 滕爽爽, 宋呈锴, 林兴管, 等. 盐度变化对黄斑蓝子鱼存活率、耗氧率和排氨率的影响[J]. 水产养殖, 2018, 39(10): 42-46.
    [20] 龙华. 温度对鱼类生存的影响[J]. 中山大学学报 (自然科学版), 2005(S1): 254-257.
    [21] 冉凤霞, 金文杰, 黄屾, 等. 盐度变化对鱼类影响的研究进展[J]. 西北农林科技大学学报 (自然科学版), 2020, 48(8): 10-18.
    [22] 徐贺, 陈秀梅, 王桂芹, 等. 低氧胁迫在水产养殖中的研究进展[J]. 饲料工业, 2016, 37(2): 33-37.
    [23] 王贵宁, 李兵, 罗蕾, 等. 温度及盐度对卵形鲳鲹仔鱼存活和发育的影响[J]. 上海海洋大学学报, 2011, 20(6): 831-837.
    [24] 林国文. 珍珠龙胆石斑鱼对水温、盐度和溶解氧的耐受研究[J]. 水产养殖, 2020, 41(9): 29-32.
    [25] 曾荣林, 谢仰杰, 王志勇, 等. 大黄鱼幼鱼对低盐度的耐受性研究[J]. 集美大学学报 (自然科学版), 2013, 18(3): 167-171.
    [26] 王妤, 宋志明, 刘鉴毅, 等. 点篮子鱼幼鱼的热耐受特征[J]. 海洋渔业, 2015, 37(3): 253-258.
    [27] 王云峰, 朱鑫华. 盐度对鱼类生态生理学特征的影响[J]. 海洋科学集刊, 2002(44): 151-158.
    [28] 章龙珍, 罗集光, 赵峰, 等. 盐度对点蓝子鱼血清渗透压、离子含量及鳃丝Na+/K+-ATP酶活力的影响[J]. 海洋渔业, 2015, 37(5): 449-456.
    [29] 郑春波, 王海涛, 王浩, 等. 利用温泉水低盐度驯养及越冬大规格点蓝子鱼苗种试验[J]. 水产养殖, 2017, 38(11): 6-9.
    [30] 宋超, 章龙珍, 刘鉴毅, 等. 池塘低盐养殖点蓝子鱼肌肉营养成分的分析与评价[J]. 海洋渔业, 2012, 34(4): 444-450.
    [31] 谢帝芝, 徐树德, 陈芳, 等. 黄斑蓝子鱼LC-PUFA合成代谢与渗透压调节的关系研究[J]. 中国水产科学, 2015, 22(5): 950-959.
    [32] 王嘉伟. 大菱鲆低氧耐受能力及生理指标变化研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2021: 3-5.
    [33] 宋萍. 溶解氧及其对水产养殖的意义(上)[J]. 科学养鱼, 2013(1): 90.
    [34] 张学舒, 王英. 大黄鱼鱼苗耗氧率和窒息点的研究[J]. 经济动物学报, 2007(3): 148-152, 158.
    [35] 杨祯, 杨旭, 高铭鸿, 等. 温度对黄带拟鲹耗氧率、排氨率及窒息点的影响[J]. 河北渔业, 2021(7): 1-4, 28.
    [36] 蔡磊, 白俊杰, 李胜杰, 等. 大口黑鲈幼鱼低温耐受、耗氧率和窒息点研究[J]. 上海海洋大学学报, 2012, 21(6): 971-975.
    [37] 杨婧曦. 赤点石斑鱼苗种耗氧率与窒息点的初步研究[J]. 海洋湖沼通报, 2021, 43(3): 92-97.
    [38] 张善发, 董宏标, 王茜, 等. 温度对驼背鲈幼鱼生长、耗氧和热耐受性的影响[J]. 大连海洋大学学报, 2021, 36(1): 74-79.
    [39] 蒋飞, 徐嘉波, 施永海. 养殖水温对金钱鱼幼鱼耗氧率、排氨率和窒息点的影响[J]. 西北农林科技大学学报 (自然科学版), 2022, 50(1): 36-42, 51.
    [40] 于燕光, 逯云召, 薄其康, 等. 不同温度对大泷六线鱼幼鱼耗氧率和窒息点的影响[J]. 河北渔业, 2020(10): 20-23.
    [41] 陈世喜, 王鹏飞, 区又君, 等. 急性和慢性低氧胁迫对卵形鲳鲹鳃器官的影响[J]. 南方水产科学, 2017, 13(1): 124-130.
    [42] 陈婉情, 吴洪喜, 吴亮, 等. 5种海水养殖鱼类幼鱼的耗氧率及窒息点[J]. 海洋学研究, 2015, 33(2): 76-81.
    [43] 张涛, 平洪领, 史会来, 等. 不同盐度梯度和规格体重对横带髭鲷 (Hapalogenys mucronatus) 幼鱼耗氧率 (RO) 及排氨率 (RN) 的影响[J]. 海洋与湖沼, 2023, 54(2): 566-572.
    [44] 沈旭明, 赵清良. 温度、溶解氧对暗纹东方鲀幼鱼呼吸频率的影响[J]. 生态学杂志, 2001(4): 13-15.
    [45] 陈松波, 范兆廷, 陈伟兴. 不同温度下鲤鱼呼吸频率与耗氧率的关系[J]. 东北农业大学学报, 2006(3): 352-356.
    [46] SZYPER J P, LUTNESKY M M F. 温度和含盐量对鲯鳅幼鱼呼吸频率和行为的影响[J]. 江西水产科技, 1999(4): 37-42.
    [47] 陈小江, 左华丽, 李伟, 等. 四川华吸鳅对盐度的耐受性研究[J]. 南方水产科学, 2021, 17(1): 76-81.
    [48] 王波, 谢琳萍, 傅明珠, 等. 温度、盐度与 pH对星斑川鲽呼吸频率的影响[J]. 河北渔业, 2009(10): 9-10, 49.
推荐阅读
低盐水体so4 2−/cl− 胁迫下凡纳滨对虾生长、肝胰腺与鳃组织结构及酶活力比较
贺铮 et al., 南方水产科学, 2025
基于气候变化因子的印度洋长鳍金枪鱼资源评估
杨诗玉 et al., 南方水产科学, 2024
红鳍笛鲷幼鱼对不同开孔形状和尺寸人工鱼礁模型的行为偏好探究
江满菊 et al., 南方水产科学, 2024
基于水体及胃含物dna宏条形码技术的斑鳠幼鱼食性分析
蒙庆米 et al., 南方水产科学, 2024
温度驯化对拉氏大吻(鱼岁)幼鱼生长和温度耐受性的影响
薄其康 et al., 水产科学, 2025
紫红笛鲷幼鱼环境耐受能力研究
余志德 et al., 水产科技情报, 2024
Dietary selenium nanoparticles improved growth and health indices in asian seabass (lates calcarifer) juveniles reared in high saline water
Mohtashemipour, Hamzeh et al., AQUACULTURE NUTRITION, 2024
Physiological response of freshwater crayfish, astacus leptodactylus exposed to polyethylene microplastics at different temperature
Gholamhosseini, Amin et al., COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY C-TOXICOLOGY & PHARMACOLOGY, 2023
Characterisation of environmentally persistent free radicals and their contributions to oxidative potential and reactive oxygen species in sea spray and size-resolved ambient particles
NPJ CLIMATE AND ATMOSPHERIC SCIENCE, 2025
Hydrolysis behavior and mechanism of alon powders
MATERIALS & DESIGN
Powered by
图(4)  /  表(3)
计量
  • 文章访问数:  199
  • HTML全文浏览量:  34
  • PDF下载量:  49
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-26
  • 修回日期:  2023-09-26
  • 录用日期:  2023-12-07
  • 网络出版日期:  2023-12-15
  • 刊出日期:  2024-04-04

目录

/

返回文章
返回