免费文献传递   相关文献

Growth and ecological conversion efficiency of black snapper and their main affecting factors

黑鲪的生长和生态转换效率及其主要影响因素



全 文 :黑鲪的生长和生态转换效率及其主要影响因素*
孙  耀* *  张  波  郭学武  王  俊  唐启升 
(中国水产科学研究院黄海水产研究所, 青岛 266071)
摘要  采用室内流水模拟实验法测定了黑鲪的生长和生态转换效率, 及其温度、摄食水平、体重和饵料生物
种类的影响. 黑鲪的特定生长率随摄食水平增大而减速增长; 而特定生长率随温度升高或生态转换效率随温度
和摄食水平增大均呈倒 U 型变化趋势; 实验条件下的最大和最佳生长温度分别为 16. 3! 和 15. 8 ! ,维持摄食
量和最佳摄食量分别为黑鱼君 体重的 0. 79%和 4. 10% .黑鱼君的特定生长率和生态转换效率却随体重增长均
呈减速降低趋势. 摄食小型鱼类饵料,有利于加速黑鱼君生长速度,但对其生态转换效率却无显著性影响.
关键词  生长  生态转换效率  影响因素  黑 
Growth and ecological conversion efficiency of black snapper and their main affecting factors. Sun Yao, Zhang Bo,
Guo Xuewu, Wang Jun and Tang Q isheng ( Yellow Sea Fisher ies Resear ch Institute, Chinese A cademy of Fisher ies ,
Qingdao 266071) . Chin. J . A pp l. Ecol. , 1999, 10(5) : 627~ 629.
Runningwater simulating experiment shows that specific growt h rate ( SGR ) o f black snapper ( Sabastodes f uscescens )
incr eased deceleratedly w ith increasing ration, and after increasing to a peak value, the SGR or ecological conversion ef
ficiency ( Eg) gradually decreased with increasing temperature and ration. Under experimental condit ion, the max imal
and optimal grow th temperatur e was 16. 3 ! and 15. 8! , and the maintenance and optimal ration w as 0. 79% and
4. 10% of black snapper∀ s weight, r espectiv ely. Bo th SGR and Eg decreased with the increment of body w eights. F eed
ing on smallsized fish w as beneficial to the g rowth of black snapper , but did not significantly affect its ecological con
version efficiency.
Key words  Growth, Eco logical conversion efficiency , Affecting factors, Black snapper.
  * 国家自然科学基金重大资助项目( 497901001) .
  * * 通讯联系人.
  1998- 12- 08收稿, 1999- 03- 26接受.
1  引   言
  生态转换效率是指处于食物链某一环节的生物生
长量与食物摄入量之比值;而鱼类生态转换效率是海
洋生态系统中高营养层营养动力学过程量化的重要环
节,也是我国业已启动的海洋生态系统动力学研究的
需要. 黑鲪( Sebastodes f uscescens )是渤黄海近岸海域
的重要经济鱼种,属底层肉食性鱼类,无显著群居和越
冬回游性,在该海域有广泛的代表性. 通过本项研究,
有助于揭示浅海底层肉食性鱼类的生态能量学特征,
为海水鱼类增养殖潜力和效果分析提供基础资料.
2  材料与方法
2. 1  材料来源与驯养
研究中所采用黑鲪捕自青岛沿岸海域. 实验用黑鲪经浓度
为 2~ 4mg#L - 1氯霉素溶液处理后, 置于室内小型水泥池中进
行预备性驯养,待摄食和生长趋于正常后, 再将其置于试验水
槽中,在实验所要求的各种条件下(如温度、摄食水平和饵料种
类等)进行正式驯养, 待其摄食和生长再一次趋于正常后,开始
生长和生态转换率模拟测定实验.一般预备性驯化时间在 15~
30d 之间, 正式驯化时间在 7~ 10d 之间.
2. 2  实验装置和方法
实验采用室内流水模拟测定法,其装置见图 1. 实验水槽内
流水速率的调节, 以槽内水体中 DO、NH+4 N、pH 值和盐度等
化学指标与自然海水无显著差别为准, 一般每天循环水体积是
实验水体的 24 倍以上; 实验海水经沉淀和沙滤处理. 实验中采
用自然光照周期,最大光强为 250Lux.
  实验前后需鱼饥饿 2d 后, 称重.实验时间 12d,实验中黑鲪
净增长量> 自重的 20% . 为使数据具有可比性, 除摄食水平实
验外, 其它实验数据均在最大摄食水平的条件下测得; 温度实
验利用本地区 8~ 11 月气温的自然降低及海水温度变化所表
现出的相对稳定性, 在自然水温下分 4 组进行, 温度实验范围
为 11. 2~ 24. 1 ! ,其余实验均在 14. 7 ∃ 0. 45! 下进行; 体重实
验中黑鲪体重范围为 22. 7~ 221. 8g ,而其余实验中采用黑鲪的
体重均为 141. 9 ∃ 29. 6g. 实验在 0. 25m3 玻璃钢水槽中进行,
每个测定条件下设 4 个平行组,每组中实验个体数 1~ 2 尾. 实
验中各摄食水平的确定,是按实验前 5d 预实验结果计算,并在
实验后, 经实际实验结果校正得到的. 饵料均采用去头和内脏
的玉筋鱼段 ,其大小以实验鱼易于吞食为准; 饵料种类实验中
的虾饵料则选择能被整尾吞食的小鹰爪糙对虾. 实验中每天投
喂饵料 3次 ,每次投喂后, 至下一次投喂前收集残饵; 由于残饵
被海水浸泡后有较大幅度的增重,故本文中残饵湿重是其干重
经鲜饵料含水量校正后的结果. 黑鲪及饵料生物的生化组成
中,比能值采用燃烧能方法测定, 总 N 与总 C 用元素分析仪测
应 用 生 态 学 报  1999 年 10 月  第 10 卷  第 5 期                                
CH INESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Oct. 1999, 10( 5)%627~ 629
图 1  室内流水模拟测定装置
Fig. 1 St ructure of cont inuous- flow simulat ing determinat ion.
定,其它则均采用常规食品分析方法.
鱼类的生态转换效率( Eg )和特定生长率 ( S GR )分别按公
式( 1)和( 2)计算:
Eg = ( P t / I t ) & 100 ( 1)
S GR = ( InW t - InW 0) / t & 100 ( 2)
式中, Pt 为实验期间黑鲪体重增长量, I t 为实验期间黑鲪摄食
量,该值经实测饵料流失率校正后得到; W t 为实验后黑鲪重
量, W 0 为实验前黑鲪重量, t 为实验时间.
3  结果与分析
3. 1  不同生物的生化组成
黑  和饵料生物的生化组成见表 1.
表 1  黑鲪及饵料生物的生化组成
Table 1 Biachemical composision of Sabastodes f uscescens and feed organ
i sms
生物种类
Species
水分
Water
( % )
总 N
T otal N
( %
DW)
总 C
Total C
( %
DW)
蛋白质
Protein
( %
DW)
脂肪
Fat
( %
DW)
灰分
Ash
( %
DW)
比能值
Energy
( kJ#g- 1
DW)
黑  1) 67. 69 9. 67 51. 96 60. 44 25. 42 11. 73 26. 20
玉筋鱼2) 69. 79 9. 17 47. 73 57. 31 16. 80 12. 48 22. 17
鹰爪糙对虾3) 79. 74 9. 59 38. 29 59. 94 1. 36 23. 75 18. 97
注:取样部位:黑鲪和鹰爪糙对虾为全生物, 玉筋鱼去头与内脏. 1 )
Sabastodes f uscesens, 2) Ammodytes per sonatus , 3) Praw n.
3. 2  温度对黑鲪生长及生态转换效率的影响
在本实验温度范围内, 黑鲪的特定生长率和生态
转换效率在较低温度时也随温度上升而增大, 约 16 !
时达到峰值,此后随温度继续上升而逐渐下降,其与温
度之间的关系均可以用二次曲线加以定量描述, 即:
S GR= - 0. 027T 2+ 0. 88T - 5. 69 ( R 2= 0. 8615, P<
0. 01) , Eg = - 0. 24 T 2 + 7. 95T - 23. 42 ( R 2 =
0. 9999, P< 0. 01) (图 2) . 且经统计学检验结果表明,
该特定生长率及生态转换效率与温度之间的定量关系
呈显著相关关系.
3. 3  摄食水平对黑鲪生长及生态转换效率的影响
在体重为 141. 9 ∃ 29. 6g 和温度为 14. 7 ∃ 0. 45 !
条件下, 黑鲪最大摄食量为其体重的 6. 21 ∃ 1. 02% .
黑鲪的特定生长率及生态转换效率随摄食水平的变化
趋势, 与崔奕波[ 5]对真鳢的实验结果相同, 其生态转换
效率随摄食水平增大而增至一峰值, 然后随摄食水平
的进一步增加而降低(图 3) ; 生态转换效 率与摄食水
平之间的关系也 可用二次曲线 E g= - 1. 61 FL 2+
13. 25FL + 5. 77( R 2= 0. 9377, P< 0. 01)加以定量描
述, Eg 的峰值出现在其体重的 4. 10% ,约为黑鲪最大
摄食量的 66%; 其特定生长率则随摄食水平的上升而
减速增大,二者之间的定量关系可用对数曲线加以定
量描述,即 SGR= 0. 72Ln( FL ) + 0. 17( R 2= 0. 9873,
P< 0. 01) .
图 2  黑鲪的 SGR 及 Eg与温度的关系.
Fig. 2 Relation of Black snapper∀ s SGR or Eg w ith temperature.
图 3  黑鲪的 SGR 及 Eg与摄食水平的关系
Fig. 3 Relation of Black snapper∀ s SGR or Eg w ith rat ion.
3. 4  体重对黑鲪生长及生态转换效率的影响
黑鲪生长及生态转换效率均随体重的增长呈减速
衰减趋势(图 4) , 其关系分别可以用一幂函数曲线加
以定量描述, 即: SGR = 3. 94W0. 19 ( R 2= 0. 6577)和
Eg = 86. 49W
- 0. 23
( R
2
= 0. 8069) .
3. 5  饵料生物种类对黑鲪生长及生态转换效率影响
对以玉筋鱼和鹰爪糙对虾为饵料生物的两组实验
进行t检验, 结果表明,当以玉筋鱼为饵料时, 黑鲪的
628 应  用  生  态  学  报                    10卷
图 4  黑鲪的 SGR及 Eg 与体重的关系
Fig. 4 Relat ion of Black snapper∀ s SGR or Eg w ith body w eight .
特定生长速率显著大于鹰爪糙对虾; 以湿重为参数计
算得到的两组生态转换效率同样有显著性差异, 但考
虑到上述两种饵料生物体内含水量显著不同, 难免对
生态转换效率的计算结果带来偏差,因此, 又以比能值
为参数重新进行了计算, 结果表明, 分别以玉筋鱼和鹰
爪糙对虾为饵料生物时,用比能值所算得的黑鲪生态
转换效率无显著性差异(表 2) .
表 2  摄食不同饵料生物时黑鲪的特定生长率及生态转换效率
Table 2 Effect of different feed organisms on SGR and Eg of Sabastodes
f uscescens
计算指标
Jndex
SGR( % B. W .#d- 1)
玉筋鱼1) 鹰爪糙对虾2)
Eg ( % )
玉筋鱼 鹰爪糙对虾
湿重 1. 56 ∃ 0. 37 0. 98 ∃ 0. 29 26. 12 ∃ 2. 8218. 31 ∃ 3. 42
Wet w eight d. f . = 10, 0. 01< P< 0. 05 d. f. = 10, 0. 01< P< 0. 05
比能值 1. 56 ∃ 0. 37 0. 98∃ 0. 29 34. 05 ∃ 4. 53 38. 86 ∃ 7. 28
Energy d. f . = 10, 0. 01< P< 0. 05 d. f. = 10, P> 0. 05
1) A mmody tes personatus, 2) Praw n.
4  讨   论
  对一些淡水鱼种的研究结果表明, 在适宜温度内
及摄食不受限制时, 鱼类生长率随温度上升而增
大[ 6, 7, 9] ;且其特定生长率与温度之间的关系可以用对
数曲线 SGR = alnT - b 加以定量描述[ 4] ; 在相同温
度下, 鱼类生长率与摄食水平的关系为一减速增长曲
线[ 9, 8] .本研究结果表明,黑鲪的生长与摄食水平之间
也符合上述规律.本研究结果与Allen等[ 6]的研究结果
并无冲突, 只是当实验温度升高,且超过了黑鲪适宜生
长温度后,引起了其生长速率的下降.
黑鲪的特定生长率和生态转换效率与温度之间的
定量关系可用二次曲线 SGR= - 0. 027T 2+ 0. 88T -
5. 69和 Eg= - 0. 24 T 2+ 7. 59T - 23. 42加以定量描
述,如将生长速率达到最大时的温度称为最大生长温
度,而将生态转换效率达到最大时的温度称为最适生
长温度,则分别求上述两式的最大值, 即可求得黑鲪的
最大生长温度和最适生长温度分别为 16. 3 ! 和
15. 8 ! .由于渤黄海沿岸海域的最大底层水温约为 20
~ 25 ! [ 1] ,大大超过了黑鲪的最大生长温度和最适生
长温度, 显然可以推测,渤黄海的黑鲪在夏季可能存在
一个生长缓慢期.
所谓维持摄食量是使得鱼体重能维持不变的摄食
水平,而最佳摄食量则是使生长率与摄食率之比值为
最大的摄食水平. 依据 3. 3节中所得公式 SGR= 0. 72
ln( FL ) - 0. 17,令式中 S GR= 0, 可求得本实验条件下
黑鲪的维持摄食量为其体重的 0. 79% ; 依据公式 Eg
= - 1. 61FL
2
+ 13. 25FL + 5. 77,求出 Eg 值为最大时
的FL 值,即为同样温度与体重下真鲷的最佳摄食量
( 4. 10% ) ,约是其最大摄食量的 66%.
Jobling[ 10]曾提出, 当食物充足时, 鱼的生长率一
般随体重增加而减小, 其定量关系可用公式 Ln( SGR )
= a + bLnW 表示,其中 b 值一般在- 0. 4左右.黑鲪
的特定生长率与体重的关系也可用幂函数曲线加以定
量描述,且 b 值为- 0. 19, 与 Jobling 的研究结果相近.
杨纪明[ 3]和李军[ 2]测定了 5种海洋鱼种的摄食、
生长和生态转换效率及其不同饵料生物的影响, 得到
与本研究结果相同的结论. 本研究结果表明,尽管以湿
重为计算参数时,也得到摄食不同饵料生物使得黑鲪
生态转换效率显著不同之结果, 但用比能值计算和比
较上述生态转换效率却无显著性差异.
参考文献
1  邓景耀、孟田湘、任胜民等. 1988.渤海鱼类种类组成及数量分布.海
洋水产研究, 9: 11~ 89.
2  李  军、杨纪明、庞鸿艳. 1995. 5种海鱼的生态生长效率研究.海洋
科学, 3: 52~ 54.
3  杨纪明、郭新如. 1987.石鲽和皱唇鲨生态生长效率的研究.水产学
报, 9( 3) : 251~ 253.
4  崔奕波. 1995.温度对草鱼能量收支的影响.海洋与湖沼, 26 ( 2 ) :
169~ 174.
5  崔奕波、J. R. 吴  登. 1990. 真  ( Phoxinus Phoxinus ( L. ) ) 的能量
收支各组分与摄食量、体重及温度的关系. 水生生物学报, 14( 3 ) :
193~ 204.
6  Allen, J .R . M . and Wootton, R. J . 1982. The effect of rat ion and tem
perature on grow th of the three- spined st ickleback, Gasterosteu s ac
uleatus ( L . ) . J. Fish. Biol . , 20: 409~ 422.
7  Brett , J. R. , S helbourn, J. E. and Shoop, C. T. 1969. Grow th rate and
body composition of fingerling sockeye salmon, Oncorhynchus nerka , in
relat ion to temperature an d rat ion siz e. J. Fi sh . Res. Bd Caz . , 26:
2363~ 2394.
8  Bret t, J. R. and Groves, T . D. D. , 1979. Physiological energet ics. In :
W. S. Hoar, D. J. Randall and J. R. Brett , eds. Fish Physiology Vol. 8,
279~ 675, London: Academic Press.
9 Cui, Y. And Woot ton, R. J. 1988. Bioenerget ics of grow th of a
cyprinid, Phoxinus phoxinus ( L. ) : the ef fect of rat ion and temperature
on grow th rate eff iciency. J. Fish. Biol . , 33: 763~ 773.
10  Jobling, M . 1983. Grow th studies w ith f ish - overcoming th e problem
of siz e variation. J. Fi sh . Biol . , 22: 153~ 157.
作者简介  孙  耀, 男, 42 岁, 副研究员, 从事海洋生态及其环
境方面的研究, 在国内外相关刊物发表论文 60余篇.
6295 期               孙  耀等:黑  的生长和生态转换效率及其主要影响因素