罗氏沼虾-水稻塘田联作对池塘生境影响的初步研究

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鉴于池塘养殖水体自净能力有限,高负荷的养殖方式容易对养殖环境造成内源性及外源性污染,研究生态、可持续的养殖模式对水产养殖具有重要的意义。罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)具有食性广、生长快及肉质成分好等特点,是重要的水产经济虾类,传统养殖模式为池塘单养。罗氏沼虾-水稻塘田联作模式是一种新型的渔农种养模式,结合了原位与异位修复的特点,利用稻田的净水特性为虾类生长提供良好的生长环境。该联作系统分为既相互独立又有联系的池塘与稻田两部分,在整个养殖过程中不需要换水,为虾类的生态养殖提供了新的思路。本文通过试验研究罗氏沼虾-水稻塘田联作模式对池塘生境的影响,以探讨该模式在罗氏沼虾实际生产应用中的可行性,为这一新型生态种养模式的优化提供理论与实践依据。主要通过以下几个方面对罗氏沼虾-水稻塘田联作模式池塘生境进行研究:1. 塘田联作对池塘水质的影响通过对罗氏沼虾-水稻塘田联作试验塘和罗氏沼虾单养对照塘的主要水环境因子进行监测,分析该模式对池塘水质的影响。结果表明:养殖期间,试验塘具有较好的水温环境,平均水温较对照塘低0.82℃;试验塘水体无机氮(NH4+-N、NO2--N、NO3--N)、活性磷(PO43--P)、总悬浮颗粒物(TPM)、颗粒有机物(POM)、颗粒无机物(PIM)、化学需氧量(COD)浓度和变异系数(CV)在整个养殖期间均低于对照塘,且NH4+-N、COD浓度与对照塘差异显著(P<0.05),而对照塘这些水质指标数值在养殖后期均出现大幅升高。总体来看,试验塘具有较好的水体理化环境。2. 塘田联作池塘浮游生物群落结构试验过程中,通过对池塘养殖系统养殖前期、养殖中期及养殖后期浮游生物样品进行鉴定、分析,探讨罗氏沼虾-水稻塘田联作模式下浮游生物群落结构及其变化。结果显示,整个养殖期间进水口、试验塘与对照塘共有浮游植物17属26种,整个养殖期间以蓝藻门(Cyanophyta)种类居多。从优势种上看,铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、大颤藻(Oscillatoria maxima)等蓝藻在对照塘各时期均占据较大优势;试验塘前期以绿藻为主,中期出现硅藻种类,后期以蓝藻、绿藻为主要优势,种类较对照塘略少。试验塘多样性指数、均匀度指数和丰富度指数表现为养殖前期低于对照塘,而养殖中、后期则高于对照池塘,且试验塘以中期浮游植物多样性最高。两池塘共有浮游动物30种,均以枝角类与桡足类种类居多。两池塘各时期浮游动物优势种存在差异,其中对照塘后期夜光虫(Noctiluca scintillans)占据较大优势。两池塘浮游动物丰度与生物量均呈降低趋势;试验塘各时期浮游动物丰度与生物量均低于对照塘,且其平均值显著低于对照塘(P<0.05)。3. 塘田联作对池塘沉积环境的影响对试验塘与对照塘底泥样品进行检测、分析,研究塘田联作模式对池塘沉积环境的影响。结果显示:两池塘底泥p H相近且变化不大,氧化还原电位(ORP)在养殖过程中呈下降趋势,试验塘ORP较长时间内略高于对照塘。养殖过程中,两池塘TN呈升高趋势,试验塘TP在养殖中、后期有较大程度的下降;试验塘与对照塘TN、TP的增加值分别为0.471%、0.518%与-0.024%、0.012%,试验塘TN、TP的积累量低于对照塘。此外,试验塘TC在采样期间含量水平较低。4 水体微生物群落结构分析采用高通量测序技术对罗氏沼虾-水稻塘田联作池塘(MR)与罗氏沼虾单养池塘(MS)前期(1)、中期(2)、后期(3)水体微生物群落结构进行分析。结果显示:两池塘检测出的微生物分属15个门、31个纲、82个目、123个科、160个属。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、蓝菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)占据主要优势;纲水平上带氧发光菌纲(Oxyphotobacteria)、放线菌纲(Actinobacteria)、变形菌纲(Proteomycetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)占据主要优势;属水平上为Planktothricoides_SR001、hgc I_clade丰度最高;各时期菌群变化为试验塘变形菌、放线菌等与水质调节有关的细菌占比逐渐降低,蓝细菌则呈升高趋势,且后期占比较高;对照塘各时期菌群占比变化相对较小。多样性分析显示,两池塘ACE指数与Chao 1指数变化一致,中期达到最大值;试验塘Shannon指数和Simpson指数分别表现MR2>MS3>MR1>MS1>MS2>MR3和MR2>MR1>MS1>MS3>MS2>MR3。样本相似性分析中,试验塘前期与中期微生物组成相似性较高,各时期其微生物组成差异大于对照塘。5. 塘田联作模式养殖效益分析养殖过程中,两池塘罗氏沼虾生长曲线正常,试验塘罗氏沼虾特定生长率和体质量相对增长率分别为3.07%·d-1、459.40%,对照塘分别为2.86%·d-1、397.44%。试验塘罗氏沼虾实测单位面积产量3825 kg·hm-2,成活率为68.8%,饵料系数为1.4;而当地水平则分别为实测单位面积产量约2250 kg·hm-2,成活率约30%,饵料系数约2.5。试验塘每亩养殖利润高于当地单养模式。结果表明,罗氏沼虾-水稻塘田联作模式养殖效益更高,具有较好的发展前景。
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