稻虾综合种养田浮游生物群落组成及其动态变化分析.pdf
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1、第 7 期收稿日期:2022-03-15基金项目:安徽省重点研究与开发计划项目(201904a06020032);安徽省水产产业技术体系项目(皖农科 2016 84号);合肥市关键共性技术研发项目(2021GJ074)作者简介:宋光同(1979-),男,安徽肥东人,副研究员,硕士,主要从事虾类健康养殖工作,(电话)15155117515(电子信箱);通信作者,蒋业林(1963-),男,研究员,主要从事特种水产养殖工作,(电子信箱)。第 62 卷第 7 期2023 年 7 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.7Jul.,2023宋光同,王芬,蒋
2、业林,等.稻虾综合种养田浮游生物群落组成及其动态变化分析 J.湖北农业科学,2023,62(7):101-106,112稻虾综合种养田浮游生物群落组成及其动态变化分析宋光同1,王芬1,蒋业林1,陈祝1,徐笑娜1,麻嘉浩2,周翔1,王佳佳1,徐彬1,朱士明3(1.安徽省农业科学院水产研究所/水产增养殖安徽省重点实验室,合肥230031;2.安徽熙岸现代农业服务有限公司,安徽 太湖246400;3.合肥市润枝生态农业有限公司,安徽 肥东231602)摘要:为探究稻虾综合种养田浮游生物群落组成及其周年动态变化特征,定期采集浮游生物样本,检测并分析了浮游生物群落结构、多样性、种类和数量变化。结果表明,
3、虾沟共检出浮游植物7门125种,显著高于田面;虾沟共检出浮游动物4类57种,与田面差异不显著;绿藻门和原生动物种类数占绝对优势。虾沟浮游植物的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数年均值分别为1.944、2.435和0.540;其中多样性指数12月最低,9月最高;虾沟和田面多样性指数差异不显著。虾沟浮游动物多样性指数、丰富度指数、均匀度指数年均值分别为1.726、1.865、0.654,其中多样性指数4月最低,8月最高。10月至翌年 34月单生卵囊藻均为优势种,59月普通黄丝藻均为优势种,610月四尾栅藻均为优势种。12月和2月优势种为桡足幼体,田面3月和4月无节幼体均为优势种,虾沟4月浮游动物优
4、势种为拟铃壳虫,58月池沼多核变形虫均为优势种,911月近亲裸腹溞均为优势种。稻虾种养生态系统虾沟浮游植物年均密度为1 403 858 ind/L,其中3月密度最大,2月最小;年均生物量为0.155 37 mg/L,其中5月生物量最大,10月最小;虾沟浮游植物生物密度和生物量高于田面。田面浮游动物年均密度为 4 248ind/L,其中密度4月最大,2月最小;年均生物量为9.28 mg/L,其中生物量12月最大,2月最小;田面浮游动物生物密度和生物量高于虾沟。关键词:克氏原螯虾(Procambarus clarkii);稻虾种养;浮游生物;群落中图分类号:Q958.8文献标识码:A文章编号:04
5、39-8114(2023)07-0101-06DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.07.018开放科学(资源服务)标识码(OSID):Analysis of plankton community composition and its dynamic change in rice-crayfish fieldSONG Guang-tong1,WANG Fen1,JIANG Ye-lin1,CHEN Zhu1,XU Xiao-na1,MA Jia-hao2,ZHOU Xiang1,WANG Jia-jia1,XU Bin1,ZHUShi-ming3(1.Fish
6、eries Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Aquaculture and Stock Enhancement for AnhuiProvince,Hefei 230031,China;2 Anhui Xian Modern Agricultural Service Co.,Ltd.,Taihu 246400,Anhui,China;3.Hefei Runzhi EcologicalAgriculture Co.,Ltd.,Feidong 231602,Anhui,Ch
7、ina)Abstract:In order to study the plankton community composition and its annual dynamic change characteristics in the rice-crayfishfield,monthly plankton samples were collected,and the structure,diversity,species and quantity of plankton community were detected and analyzed.The results showed that:
8、In the ditches,there were 125 species of phytoplankton in 7 phyla,significantly higherthan that in field surface,and 57 species of zooplankton in 4 species were determined,which had no significant difference from thefield surface;The species number of chlorophyta and protozoa were absolute dominant.
9、The annual average values of diversity index,richness index and evenness index of phytoplankton in ditches which for crayfish lived were 1.944,2.481 and 0.540,respectively;there was no significant difference in diversity index between the two fields.The diversity index,richness index and evenness in
10、dexof zooplankton in ditches were 1.726,1.865 and 0.654,respectively.The diversity index was the lowest in April and the highest in August.Oocystis sotilaria was dominant species from October to march and April of the following year,Tribonema vulgare Pasch wasdominant species from May to September,a
11、nd Scenedesmus quadricauda was dominant species from June to October.The dominantspecies were copepodite in December and February.The nauplii in March and April were the dominant species in the field surface,andin ditches,Tintinnopsis was dominant species in April,the dominant species were all Pelom
12、yxa palustris Greeff.from May to August,and Moina affinis Birge.was all dominant species from September to November.The annual average density of phytoplankton was 1403 858 ind/L,the annual average biomass was 0.155 37 mg/L,the density in March was the highest and in February was the minimum,the bio
13、mass in May was the highest and in October was the minimums,and the density and biomass of phytoplankton in theditches were higher than those in the field surface.The annual density and biomass of zooplankton were 4 248 ind/L and 9.28 mg/L respectively in the field surface,the density was the highes
14、t in April and minimum in February,the biomass was the highest in December and minimum in February.The density and biomass of zooplankton in the field were higher than that in the ditch.Key words:Procambarus clarkii;rice and shrimp farming;plankton;community湖北农业科学2023 年克氏原螯虾(Procambarus clarkii),属节肢
15、动物门(Arthropoda)甲壳纲(Crustacea)十足目(Decapoda)爬行亚目(Reptantia)螯虾科(Cambaridae)原螯虾属(Procambarus),俗称淡水小龙虾。原产于北美洲,1929年从日本引入,现为中国重要淡水经济虾类之一。2020年全国稻田小龙虾养殖面积为 126.1万 hm2,养殖产量 206.23 万 t,分别占养殖总面积和产量的86.61%和86.15%1。稻虾综合种养模式中水体浮游生物多样性丰富,浮游生物密度大和生物量高2,丰富的浮游生物、底栖动物、水生昆虫、水草、有机碎屑等均为小龙虾天然饵料的重要来源3-5。投饲条件下,稻田浮游动物对小龙虾饵料
16、贡献为11.15%16.87%6。浮游动植物作为水质评价和营养状况的重要指示生物7,8,藻类作为初级生产者,其生物多样性变化对小龙虾健康养殖以及水生态环境调控都起到重要作用9。但是关于其生物多样性变化报道较少,仅喻记新等10报道了稻虾综合种养模式下其季节性变化,隋燚等2报道了其在稻虾种养模式下47月浮游生物多样性,宋庆洋等9报道了 412 月江汉平原水体浮游植物生物多样性。本研究采取周年定期采集浮游生物样本,开展稻虾种养水体浮游生物群落结构、种类和数量、多样性、优势种、生物量周年变化研究,为稻虾种养水体水质评价、水质调节、天然饵料培育和模式创新提供理论依据。1材料与方法1.1水样采集点水样采集
17、点位于安徽省安庆市太湖县城西乡树林村安徽熙岸现代农业服务有限公司,地理坐标为302351N,1161539E。气候四季分明,北亚热带季风气候特征;冬季受西北内陆气流控制,气温较低;夏季受东南海洋气流影响,炎热潮湿;年平均气温16.4,1月平均气温3.7,7月平均气温28.4;年均日照时数 1 937.7 h,无霜期 249 d,年均降雨量1 368.4 mm。1.2采样田日常管理选择 3个比邻的稻虾田作为水样采集田,总面积48 000 m2,单块13 33320 000 m2,四周环沟宽34 m。3 个采样田种养管理一致,其中 2020 年 36月投喂小龙虾专用膨化颗粒饲料(蛋白质含量30%)
18、,日投饲率 1%3%;4 月 6 日至 6 月 15 日利用地笼捕捞小龙虾;6 月 17 日降水至环沟,移栽秧苗(水稻品种为丰两优香1号);插秧后10 d,每667 m2施尿素5 kg;10月26日收割水稻,留茬高度3040 cm,秸秆粉碎后全量还田;水稻收割后曝晒 7 d,逐渐加水淹没田面 3040 cm;同时在田面按照行株距10 m8 m移栽伊乐藻;2020年 11月2021年 3月,根据环沟水质肥度,按照环沟面积,使用氨基酸肥水膏肥水 3 次,每 667 m2用量 1.01.5 kg。温度高于10 的晴天,且发现大量幼苗在埂边活动,每天下午交替泼洒豆浆和投喂小龙虾专用饲料,每 667 m
19、2投喂0.51.0 kg,温度低于10 不投喂饲料。1.3样品采集与分析2020年3月15日至2021年3月15日,每月中旬(1520日)定期采集水样。利用 2.5 L的水样采集器,分别从 3 个采样田中采集 10 L 的水,混合并成30 L的水样,再利用水样采集器(2.5 L)从混合水样中采集 4 次,利用 25#浮游生物网过滤,收集滤液75 mL,5%甲醛现场固定;利用水样采集器(1 L)采集混合水样 1 L,用 1.5%鲁哥氏液现场固定。浮游植物种类鉴定主要参照胡鸿钧等11的分类系统,浮游动物种类鉴定及计数参照相关文献12-14。1.4数据处理浮游生物多样性分析采用 Shannon Wi
20、ener多样性指数(H)、Margalef丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)15-17,浮游动植物优势度(Y)来描述,Y0.02为优势种18。各参数计算公式如下:H=-(Ni/N)ln(Ni/N)(1)D=(S-1)/lnN(2)J=H/lnS(3)Y=Ni/N fi(4)式中,S为浮游动/植物总种数,N为浮游动/植物个体总数,Ni为第i种浮游动/植物个体数,fi为第i种浮游动/植物在各采样点的出现频率。2结果与分析2.1稻虾综合种养系统浮游生物种类组成1)虾沟。共检出浮游植物 125种。其中,绿藻门 59种(占总种数的 47.2%)、裸藻门 27种(占总种数的 21.6%)、蓝藻
21、门 17 种(占总种数的 13.6%)、硅藻门16种(占总种数的12.8%)、甲藻门2种(占总种数的1.6%)、黄藻门2种(占总种数的1.6%)、金藻门2种(占总种数的1.6%)。共检出浮游动物57种,其中原生动物 23 种(占总种数的 40.4%),轮虫 22 种(占总种数的 38.6%),枝角类 5 种(占总种数的8.8%),桡足类7种(占总种数的12.3%)。2)田面。共检出浮游植物83种。其中,绿藻门35 种(占总种数的 42.2%),裸藻门 15 种(占总种数的 18.1%)、蓝藻门 13 种(占总种数的 15.7%)、硅藻门13种(占总种数的15.7%)、甲藻门3种(占总种数102
22、第 7 期的 3.6%)、黄藻门 3种(占总种数的 3.6%)、金藻门 1种(占总种数的 1.2%)。共检出浮游动物 62种。其中,原生动物 28种(占总种数的 45.2%)、轮虫 24种(占总种数的 38.7%)、枝角类 4 种(占总种数的6.5%)、桡足类6种(占总种数的9.7%)。稻虾种养生态系统中,虾沟浮游植物种类数明显高于田面,虾沟和田面均以绿藻门种类最多,裸藻门次之,甲藻门、黄藻门、金藻门种类数仅 13种。虾沟浮游植物的种类和数量随着月份变化而变化,其中小球藻、针形纤维藻、四尾栅藻、弯头尖头藻、尖针杆藻每月均能检测到,59月绿藻门、裸藻门、蓝藻门种类数相对较多,10月至翌年3月,硅
23、藻门种类数相对较多。虾沟浮游动物种类数稍低于田面,虾沟和田面以原生动物种类数最多,轮虫次之,枝角类最少,浮游动物的种类和数量随着月份变化而变化,虾沟 512月原生动物种类数较多,57月轮虫种类数较多;田面45月原生动物种类数较多,5月轮虫种类数较多,12月翌年2月,枝角类和桡足类种类数较多。2.2稻虾种养生态系统物种多样性和优势度2.2.1稻虾种养生态系统浮游植物物种多样性和优势度1)虾沟。浮游植物 Shannon-Wiener 多样性指数(H)年平均值为1.944,变化范围为 0.4193.197;Margalef丰富度指数年平均值为 2.435,变化范围为1.5633.197;Pielou
24、 均匀度指数年平均值为 0.540,变化范围为 0.1400.840。其中浮游植物的 Shannon-Wiener 多样性指数、Margalef 丰富度指数和Pielou均匀度指数周年变化均表现为29月呈波动性上升,9月最高,10月逐渐下降,12月最低(表1)。2)田面。浮游植物的 Shannon-Wiener 多样性指数年平均值为 1.980,变化范围为 0.8622.740;Margalef丰富度指数年平均值为 2.407,变化范围为1.7333.209;Pielou 均匀度指数年平均值为 0.561,变 化 范 围 为 0.2790.708。浮 游 植 物 的 Shannon-Wiene
25、r多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数周年变化均表现为 25月逐渐升高,5月最高,12月最低(表2)。稻虾种养生态系统虾沟和田面浮游植物 Shannon-Wiener 多 样 性 指 数、Margalef 丰 富 度 指 数、Pielou 均匀度指数差异不显著,季节变化趋势基本一致。虾沟10月至翌年34月,单生卵囊藻为最大优势种,平均优势度为 0.609,变化范围为 0.2320.882;11 月、12 月 优 势 度 最 高,分 别 达 0.882 和0.880;10月最低,仅 0.232。59月,普通黄丝藻均为优势藻,平均优势度为 0.065,变化范围为 0.03
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