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本文作者:鄧金釵熊邦喜張小敏朱玉婷饒海鷗馬徐發(fā)作者單位:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院
浮游植物的種類組成
三個模式中鑒定出的浮游植物共有8門118屬279種。其中綠藻門(Chlorophyta)63屬137種,占總種類數(shù)的49.3%;硅藻門(Bacillariophyta)20屬59種,占總種類數(shù)的21.1%;裸藻門(Euglenophyta)7屬45種,占總種類數(shù)的16.1%;藍藻門(Cyanophy-ta)20屬29種,占總種類數(shù)的10.4%;金藻門(Chrysophyta)3屬3種、隱藻門(Cryptophyta)2屬3種、黃藻門(Xanthophyta)2屬2種以及甲藻門(Pyr-rophyta)1屬1種。三種養(yǎng)殖模式下不同月份養(yǎng)殖水體中出現(xiàn)的浮游植物優(yōu)勢種群出現(xiàn)了一定的差別,結(jié)果見表2。由表2可以看出6月各模式優(yōu)勢種差別不大,主要是小型種類尖尾藍隱藻(Chroomonasaeuta)、嚙蝕隱藻(Cryptomonaserosa)和四尾柵藻(Scenedesmusquad-ricauda);7-9月模式Ⅲ開始逐漸形成水華,主要優(yōu)勢種是藍藻門的大型種類微囊藻(Microcystis);而模式Ⅰ和模式Ⅱ優(yōu)勢種類相近,主要的優(yōu)勢種類是硅藻門的小環(huán)藻(Cyclotella),此外,藍藻門的銀灰平裂藻(Merismopediaglance)也占有一定的優(yōu)勢。
浮游植物的密度
養(yǎng)殖周期中,三種模式浮游植物的密度變化范圍為1.38×107~1.50×108ind/L,平均密度分別為7.66×107、6.95×107、6.74×107ind./L。6-9月,模式Ⅰ、模式Ⅱ中浮游植物的密度一直呈上升趨勢,均在9月達到最高值1.50×108ind./L和1.05×108ind./L;模式Ⅲ在6-7月上升,8月下降,9月達到峰值1.12×108ind./L,呈波動變化(表3)。分別對各個月份三種模式浮游植物密度進行統(tǒng)計分析,結(jié)果表明,養(yǎng)殖周期中,模式Ⅰ與模式Ⅱ的浮游植物密度差異不顯著(P>0.05),6月和8月,模式Ⅲ與模式Ⅰ、模式Ⅲ與模式Ⅱ的浮游植物密度均差異顯著(P<0.05)。
浮游植物的生物量
三種養(yǎng)殖模式的浮游植物生物量變化范圍為8.13~151.25mg/L,平均生物量分別為70.71、62.12、85.52mg/L,平均生物量表現(xiàn)為模式Ⅲ>模式Ⅰ>模式Ⅱ。由圖1可以看出,6-9月,三種養(yǎng)殖模式中,浮游植物生物量呈逐漸增高的趨勢,其中6-8月模式Ⅲ的浮游植物生物量最大,9月模式Ⅰ的浮游植物生物量最大。分別對各月份浮游植物生物量進行統(tǒng)計分析(圖1),結(jié)果表明,模式Ⅲ與模式Ⅰ的浮游植物生物量在6-8月具有顯著性差異(P<0.05);模式Ⅰ與模式Ⅱ在7月和9月的浮游植物生物量差異顯著(P<05),6月和8月差異不顯著(P>0.05)。
浮游植物的多樣性指數(shù)
養(yǎng)殖期間,三個模式的浮游植物生物多樣性指數(shù)具體見表4。由表4可知,三種模式的Margalef多樣性指數(shù)在養(yǎng)殖周期中均大于3,其平均值表現(xiàn)為模式Ⅰ>模式Ⅱ>模式Ⅲ;而三個模式的Pielou均勻度指呈波動變化,模式Ⅱ的變化幅度相對較緩;模式Ⅲ的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)隨實驗的進行呈明顯降低;而模式Ⅰ也大致呈降低趨勢,模式Ⅱ的Shan-non-Wiener多樣性指數(shù)則呈先降后升的趨勢。
魚類的濾食作用對浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響
浮游植物的種類和數(shù)量受多種因素的影響,如溫度、營養(yǎng)條件及生物因子,其中放養(yǎng)魚類的濾食作用是最主要的因素[7-10]。本實驗養(yǎng)殖模式中,草魚是主養(yǎng)魚類,混養(yǎng)著濾食性的鰱、鳙和匙吻鱘以及雜食性的鯽,草魚、鰱和鯽在3個模式中放養(yǎng)量相同,主要差別是模式Ⅰ與模式Ⅱ分別比模式Ⅲ多放養(yǎng)了40尾鳙與20尾鳙和20尾匙吻鱘。有研究表明,鳙雖然主要以浮游動物為食,但也大量攝食浮游植物[11-12];而匙吻鱘只攝食浮游甲殼動物[13]。由于模式Ⅰ與模式Ⅱ中鳙和匙吻鱘的選擇性濾食,降低了浮游動物對浮游植物的攝食壓力,促進了小型浮游植物的生長,抑制了大型浮游植物的生長,因此模式Ⅰ和模式Ⅱ中浮游植物的組成以小型浮游藻類為主;另一方面,匙吻鱘只攝食浮游甲殼動物,而鳙既攝食浮游動物又攝食浮游植物,因此匙吻鱘選擇性攝食浮游動物強度大于鳙。一般認為,濾食強度越大,對浮游植物群落的影響更加顯著。模式Ⅱ中,由于大型浮游動物受到抑制,浮游動物對浮游植物的攝食壓力相對低于模式Ⅰ,促進了小型浮游植物的生長,小型優(yōu)勢種類較多且分布得更均勻,其中硅藻門占有一定優(yōu)勢,生物量的增長相對較穩(wěn)定。模式Ⅲ因為缺少濾食性的鳙和匙吻鱘,浮游植物處于較高水平,逐漸形成水華,說明水體空間資源利用不足。模式Ⅰ中,可能鳙對浮游生物的攝食強度適中,因此浮游植物密度與生物量均高于模式Ⅱ,在三種放養(yǎng)模式中保持最大多樣性指數(shù),至于具體原因,還有待進一步驗證。
不同養(yǎng)殖模式中浮游植物多樣性指數(shù)變化特點
浮游植物多樣性指數(shù)是反映其群落穩(wěn)定性的重要指標[14]。本實驗三種模式中,Margalef多樣性指數(shù)均大于3,表示三種模式的水質(zhì)均為清潔水質(zhì)[15]。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)是種類數(shù)和種類中個體分配上的均勻性的綜合指標,除模式Ⅲ的6月和模式Ⅰ的8月Shannon-Wiener多樣性指數(shù)>3.30,為貧營養(yǎng)型,其余各月份的三種模式均在2.11~3.30,為中營養(yǎng)型[16]。從試驗塘的生物多樣性指數(shù)看,三種放養(yǎng)模式雖然在植物豐度和分布上有差異,然而,與趙玉寶[17]的研究結(jié)果相比,本實驗中浮游植物的多樣性指數(shù)較高,說明試驗池塘水域環(huán)境處于良好水平,綜合環(huán)境條件達到動態(tài)平衡,屬于健康養(yǎng)殖環(huán)境,有益于魚類生長。本實驗中,混養(yǎng)了適量匙吻鱘的模式Ⅱ的浮游植物密度和生物量變化幅度相對較緩,其平均生物量水平最低,說明此混養(yǎng)模式中的浮游植物得到了最大的利用和控制。模式Ⅱ中,浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Pielou均勻度指數(shù)在8-9月均呈上升趨勢,并在9月處于三個模式中的最高水平,即9月模式Ⅱ的浮游植物群落多樣性指數(shù)最高,均勻度最大,說明模式Ⅱ的浮游植物群落結(jié)構(gòu)越來越穩(wěn)定,處于一種更好的發(fā)展狀態(tài)。