全 文 ：菊花心江蓠对中国明对虾养殖环境净化作用的研究
牛化欣 , 马 , 田相利 , 邓锦松 , 安振华 , 陈 强
(中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室 ,山东青岛 266003)
摘 要: 通过陆基围隔探讨了菊花心江蓠(Gracilaria lichenoides)对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)养殖环境的净化
作用。虾的放养密度为 32ind·m-2 ,混养不同放养密度的江蓠(120 , 240 , 360 , 480g·m-2)。经 90d 的养殖 , 实验统计结果表
明 ,混养江蓠的中国明对虾的生长和总产量均优于对照组(P <0.05)。水质分析结果表明 , 在相同的环境条件和管理方式
下 ,各处理组 NH+4 的含量明显低于对照组(P<0.01), PO 3-4 和叶绿素 a的含量也低于对照组(P <0.05)。因此 , 混养江蓠可
以改善水质条件和提高混养对虾的生长和成活率 ,菊花心江蓠对中国明对虾的养殖具有一定的净化产作用。 在菊花心江蓠
不同放养密度的处理中 ,在此对虾放养密度的池塘中混养江蓠的最佳放养密度为 360g·m-2。
关键词: 菊花心江蓠;中国明对虾;水质;营养盐吸收;环境净化
中图法分类号: X52 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2006)03Ⅱ-045-04
大型藻类作为海区重要的初级生产者 ,具有吸收
利用水体营养盐和增加溶解氧(DO)、生长快 、易管理
等特性[ 1] ,适合作为环境调控者在渔业养殖中进行生
态调控及海水养殖的清洁生产[ 2] 。目前 ,国内外的学
者普遍认为养殖大型海藻是吸收 、利用营养物质[ 3] 、延
缓水域富营养化[ 4]的有效措施之一。
菊花心江蓠原产于台湾 ,适合于高温季节 ,适宜生
长温度为 20 ～ 35℃,在热带海区能安全度夏 ,苗种也容
易解决;而且在水体相对稳定的养虾池或养鱼池内也
能快速生长 ,且易操作 ,成本低 ,对于营养盐的吸收利
用效果也十分明显[ 5] 。目前在福建沿海滩涂池塘大量
养殖。北方沿海大型海藻滩涂池塘的养殖到目前尚未
有成功的例子。本实验利用陆基围隔 ,研究了吊养菊
花心江蓠来净化养殖水体 ,从水质和江蓠 、对虾的生
长 、成长率和产量等方面探讨了菊花心江蓠在北方对
虾养殖环境中的净化作用 ,也为北方沿海滩涂池塘养
殖大型海藻提供了依据之一。
1 材料与方法
1.1 实验材料
中国明对虾苗取自中国水产科学院黄海研究所实
验基地 ,放养时个体平均体长(1.5±0.30)cm ,平均体
重(0.050±0.010)g 。菊花心江蓠购于福建厦门东山。
1.2 实验设计
本实验于 2004年 4 ～ 10月在青岛卓越海洋科技
有限公司 7 号池塘进行 。建立了 15个海水池塘陆基
围隔(5m×5m)。底质类型为泥砂型 。实验共设 5 个
处理 , JⅠ组为对照组 , J Ⅱ , J Ⅲ , JⅣ, JⅤ为处理组 ,每个
处理设 3个平行 。各组放养中国明对虾为32ind·m-2 ,
放养时间为 6月 20日;菊花心江蓠的放养密度分别为
120 ,240 ,360 , 480g·m-2 ,用绳吊养每簇平均 10g ,吊养
时间为 6月 30 日 ,实验持续 90d ,至 9月 20 日结束。
实验用水使用 3mg·L -1粉剂敌百虫处理 ,静置 2周后
使用 。实验期间不换水 ,只补充蒸发和渗漏水 ,保持水
深(100±20)cm 。每天投饵 2 次 ,分别为 06∶30和 18∶
30。饵料选用福建马尾饲料厂生产的海马牌饲料 ,投
饵量参照《中国明对虾养成技术规范》中推荐的投饵量
公式:F=0.17L1.5(L≥7.5)[ 6]计算。
1.3 实验测定内容及方法
本实验主要监测水体中的氨氮 、硝氮 、亚硝氮 、总
氮 、磷酸盐 、总磷和叶绿素 a ,每 10d采样 1次 ,水质测
定方法均按《海洋监测规范》[ 7] ,测定叶绿素的方法采
用 Parsons , T.R等[ 8] 。
菊花心江蓠的生长以特定生长率(Specific Grow th
Rate)表示 。按 Patw ary , M .U.和 J.P.vander Meer[ 9]
的公式 SGR(%/d)=ln(W2/W1)/T 进行计算 , 式中
W2 ,W1 分别表示生长前后的重量 , T 是养殖时间(d)。
试验在常温(水温 22.0 ～ 31.0℃)和自然光照条件下进
行。每 20d称重 1 次。每次每个围隔取 10 簇江蓠进
行称量;对虾体长的测定 ,每 10d 测 1 次 ,每次每个围
隔取 20尾对虾 。
根据测定数据 ,计算平均值 、标准差 ,采用 SPSS 软
件(11.0 版本)中单因子方差(ANOVA)及 Duncan 多
重比较对各实验结果进行差异显著性检验和分析 。
责任作者:Tel:(0532)82032041 , E-mail:mashen@ouc.edu.cn
基金项目:国家高技术研究发展计划(2002AA648010)资助
收稿日期:2005-09-02;修订日期:2005-10-22
作者简介:牛化欣(1978-),男 ,硕士生。 E-mai l:huaxinniu@126.com
第 36卷 增刊
2006年 5月
中 国 海 洋 大 学 学 报
PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSIT Y OF CHINA
36(Sup.):045～ 048
May , 2006
2 实验结果
2.1 水体中氨氮(NH+4 )、硝酸盐(NO-3 )、亚硝酸盐
(NO-2 )和总氮(TN)含量的变化情况
图 1 水体中氨氮的变化
Fig.1 The variations of ammonium concentrations
＊图中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data w ith the same superscript are not signif icant ly dif ferent(P>0.05)
图 2 水体中硝酸盐的变化
F ig.2 The variations of nitrate concentrations
图 3 水体中亚硝酸盐的变化
Fig.3 The variations o f nitrite concentrations
图 4 水体中总氮的变化
Fig.4 The variations of total nitrogen concentrations
＊图中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data w ith the same superscript are not signif icant ly different(P>0.05)
从实验测定的结果可以看出:水体中氨氮(NH+4 )
含量的变化情况如图 1 ,在整个养殖期间 ,NH+4 在 8月
中旬开始升高 ,逐渐升到 8月 20 日左右达到最大值 ,
随后逐渐降低 ,并恢复到原先水平。7月 20 日 ～ 8月
20日期间处理组比对照组的 NH+4 含量有明显低的趋
势 ,且差异极显著(P <0.01)。从图 2 、图 3可以看出
对照组与各处理组硝酸盐(NO-3 )和亚硝酸盐(NO-2 )
的含量变化没有显著差异 ,也没有可比性的规律。从
图 4可知总氮(TN)含量的变化明显 ,从开始到 7月 30
日各组的 TN 含量逐渐升高而达到整个养殖期间的最
大值 ,且 7月 30日 ～ 8月 20日对照组与处理组的含量
有明显差异(P <0.05)。
2.2 水体中磷酸盐(PO3-4 -P)和总磷(TP)的变化情况
图 5 水体中磷酸盐的变化
Fig.5 The variations of phosphate concentrations
＊图中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data wi th the same superscript are signif icant ly diff eren t(P>0.05)
图 6 水体中总磷的变化
Fig.6 The variations of to tal phospho rus concentrations
＊图中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data with the same superscript are not significantly dif ferent(P>0.05)
实验结果表明 ,由图 5磷酸盐(PO3-4 )和图 6总磷
(TP)变化趋势图可知 ,养殖期间变化波动较大 ,水体中
磷酸盐(PO3-4 )的含量对照组显著高于各处理组(P <
0.05);总磷(TP)在 7月 20日和 8月 30日期间的含量
有所升高 ,但总磷的含量对照组比处理组高些。
2.3 叶绿素
叶绿素 a是反映水体中浮游植物现存量和初级生
产力水平的最简明最有效的指标 ,广泛用于估测各种
水域环境浮游植物的丰度 。从图 7可以看出 ,在实验
46 中 国 海 洋 大 学 学 报 2 0 0 6 年
期间水体中叶绿素 a 的含量从 130μg/L 降到 24μg/L ,
对照组水体中的叶绿素 a的含量均高于处理组水体中
的含量 ,而且差异显著(P <0.05)。
图 7 不同处理组水体中叶绿素 a含量
Fig.7 Chl-a concentrations for the different culture treatments
＊图中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data with the same superscript s are not significantly dif ferent(P>0.05)
2.4 中国明对虾的生长
从实验结果看 ,对虾的体长在混养江蓠的模式中大
于对照组 JⅠ,且对照组 JⅠ虾的体长与处理组 JⅣ, JⅤ有显
著差异(P<0.05);对虾平均体重处理组显著大于对照
组(P<0.05);各组对虾成活率差异不显著 ,而处理组JⅣ
与对照组 JⅠ有显著差异(P <0.05);虾的产量处理组
JⅡ , J Ⅳ, J Ⅴ与对照组 JⅠ有显著差异(P<0.05)。
表 1 收获时对虾的生长情况
Table 1 Shrimp grow th perfo rmance at har vest
组别
Groups
体长
Body length
/ cm
体重
Body weight
/ g
成活率
Survival rate
/ %
产量
Yield
/ kg
JⅠ 8.94±0.13a 8.75±0.24a 69.37%a 4.69±430a
JⅡ 9.31±0.25ab 9.66±0.26b 69.67%a 5.22±1 230ab
JⅢ 9.35±0.57ab 9.81±0.37b 70.63%a 5.05±570a
JⅣ 9.57±0.18b 10.51±0.23c 74.17%b 5.92±730b
JⅤ 9.45±0.36b 10.17±0.62bc 70.67%a 5.71±310b
注:表中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data with same superscripts are not signifi cant ly diff erent (P>0.05)
表 2 不同放养密度江蓠的生长率和产量
Table 2 Grow th per formance of Gracilaria lichenoides
at different stocked densities
密度 Density/g·m-2 SGR/ %·d-1 产量 Yield/kg
120 2.42±0.64a 141.75±204a
240 2.41±0.26a 24.64±239b
360 2.95±0.68b 36.60±137c
480 2.62±0.56a 36.405±451c
注:表中标有相同字母的数据表示相互差异不显著(P>0.05)
Data with same superscripts are not signifi cant ly diff erent (P>0.05)
2.5 江蓠的生长率和产量
江蓠的特定生长率以 360g·m-2组为最高 ,与其他
放养密度组差异显著(P <0.05)。江蓠的产量与江蓠
的放养密度及特定生长率有关 , J Ⅱ组与 J Ⅲ有显著差
异(P <0.05),与 JⅣ, JⅤ有极显著差异(P <0.01)。
3 讨论
3.1 菊花心江蓠在北方对虾养殖生态系的净化作用
实验结果表明 ,就养殖水体中的NH+4 含量来说 , JⅣ
吸收 NH+4 ,而对 NO+3 和 NO+2 的吸收较少 ,以养殖期
间的 8 月 20 日所测定 NH+4 的含量 ,对照组比处理组
平均高 0.25mg·L-1 。菊花心江蓠对 PO3-4 的吸收也
较为显著 ,在养殖期间对照组 J Ⅰ的平均含量为23.75
mg·L-1 ,而处理组的平均含量为 19.15mg·L-1 。
未来的生态养殖 ,建立动植物复合养殖系统 ,优化
已养海域的养殖结构 ,实现浅海离岸生态设施渔业。
海水养殖对水环境的影响主要是导致水体各种理化因
子的改变[ 10] ,使人们更加重视大型藻类作为“生物净
化器(biofilter)”[ 11]和清洁生产的作用[ 12] ,把石莼或江
蓠等大型藻类与鱼[ 13] 、虾[ 14] 、贝[ 15]等混养在一起 ,除
去养殖废水中的营养物 ,可起到良好的净化作用。到
目前为止 ,北方沿海池塘养殖的大型海藻未有成功的
种类 ,2002年冯敏毅等从海南把细基江蓠繁枝变型引
进山东乳山养殖 28d左右 ,结果表明细基江蓠繁枝变
型(G.tenuisipi tata var.liui)完全脱落或者死亡 ,在虾
池中不能适应池塘环境生长[ 16] 。本实验从福建把菊
花心江蓠引进山东胶南养殖取得了初步成功 ,通过各
项指标的测定和比较 ,在养殖期间混养系统中的 NH+4
和 PO3-4 分别被菊花心江蓠吸收利用了 52.15%和
19.37%;菊花心江蓠的特定生长率也达到了 2.6%·d-1
(能在北方很好的生长 ,在南方的特定生长率为 4%·d-1
左右);混养系统中的中国明对虾的生长 、成活率和产
量也有提高 。因此菊花心江蓠吸收利用水中 NH+4 ,
PO3-4 等营养元素 ,降低 N , P 和叶绿素 a的含量 ,使水
质状况得以改善而起到了虾池养殖环境的净化生产作
用 ,在封闭水产养殖系统中的应用 ,也具有净水 、增效
和收获饵料的综合效果 。
3.2 对虾和菊花心江蓠的适宜比例
刘剑昭等[ 17] 将养殖容量定义为:特定的水域 ,单
位水体养殖对象在不危害环境 ,保持生态系统相对稳
定 、保证经济效益最大 ,并且符合可持续发展要求条件
下的最大产量 。合理利用两者的放养比例就是要形成
一个结构优化 、功能高效的养殖生态系统 ,使所投入的
47增刊 牛化欣 ,等:菊花心江蓠对中国明对虾养殖环境净化作用的研究
物质得到充分利用 ,以适宜的放养比例 ,以提高空间和
饵料的利用率 ,避免物质的浪费和对环境的污染 。本
实验从对虾和江蓠的生态效应和生态修复的适宜效果
出发 ,在相同的养殖方式与养殖技术下 ,验证了二者的
混养的适宜效果 。本实验结果表明 ,处理组 J Ⅳ的养殖
效果最佳 ,即在对虾放养密度为 32ind·m-2的情况下 ,
江蓠的放养量为 360g·m-2 。
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A Study on Environmental Purification of Shrimp Culture Water
Quality by Gracilaria lichenoides
NIU Hua-Xin , MA Shen , TIAN Xiang-Li , DENG Jin-Song , AN Zhen-Hua , CHEN Qiang
(The Key Labo rato ry of Mariculcture , Ministry of Education , Ocean University of China , Qingdao 266003 , China)
Abstract: The purif ication experiment of mariculture w ater systems wi th Graci laria l ichenoides was conduct-
ed in fif teen enclosures , in w hich shrimp w as cultured at a densi ty of 322ind·m-2 and Graci laria l ichenoides
was cultured at densi ties of 120g·m-2 , 240g·m-2 , 360g·m-2 and 480g·m-2 respectively fo r ninety day s.The
results showed that Gracilaria lichenoides have at perfect ef fect on NH
+
4 and PO
3-
4 uptake , the average uptake
rates being 52.15% and 19.37%(P <0.05)respectively , and the chl-a concentrations were low er (P <
0.05).The grow th , survive and g ross yields of shrimp w ith Graci laria lichenoides were higher than those of
the control group (P <0.05).In the enclosure experiment , Graci laria lichenoides can be used in intensive
aquaculture system to clean w ater , save energy .The optimum mix ture densities of Gracilaria lichenoides was
360 g·m-2.
Key words: Gracilaria lichenoides;Fenneropenaeus chinensis;water quali ty;nutrients uptake;environ-
mental purification
责任编辑 于 卫
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