毛蚶在南美白对虾综合养殖生态系统中的作用

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毛蚶对南美白对虾养殖系统的生态效应

宋海霞中山市海洋与渔业局渔业技术推广站

在9个陆基围隔中，以不同密度(0g/m2、75g/m2和150g/m2)的南美白对虾池塘进行毛蚶混养试验，研究了毛蚶对混养虾池水质(总氮、氨氮和叶绿素)、沉积物(总氮和总磷)和养殖效率的影响。实验结果表明，混养处理组沉积物中总氮和总磷的积累量低于对照组。毛蚶还促进了水体中氨氮的积累，降低了水体中叶绿素的含量。混合养殖可以在不影响对虾产量的情况下提高毛蚶的产量，毛蚶密度为150g/m2的处理组养殖效益最好。滤食性贝类毛蚶池塘中悬浮物和沉积物的摄入在一定程度上缓解了虾池中有机物的积累，有利于提高生态系统的利用效率。

关键词：南美白对虾；毛蚶；综合育种；生态效应

到目前为止，集约化养虾暴露出很多缺点，其中养殖方式本身的有机污染物非常明显，造成水体富营养化，水质和沉积物恶化[1]，导致流行性虾病频发，产量下降。为了改善养殖环境，使对虾养殖池塘达到良性循环，科技人员探索出了一种“复合养殖”模式，即以对虾养殖为主，虾池中混养其他水生生物，既改善了水质和底质，又充分发挥了水体增产潜力。滤食性贝类以浮游植物、底栖硅藻和各种有机碎屑为食物来源[2]，因此在人工投喂虾生产中容易实现贝虾综合养殖。

Scapharcasubcrenata(Lischke)是一种双壳类软体动物，仅分布于中国、日本和朝鲜，而在中国北方则多见，主要集中在辽河、海河和黄河口附近的水域。毛蚶栖息在淤泥质海底，这里底栖藻类丰富，水质清新。在综合养殖模式中，选择与对虾混养的滤食性贝类主要有牡蛎(Crassostrea)、扇贝(Chlamys)、蛤仔、缢蛏[3]等。然而，还没有人进行过毛蚶和对虾混合养殖的实验研究。本研究利用海水池塘陆基围隔，定量研究了水质、底质和养殖效率对毛蚶池塘的影响，评价了毛蚶在南美白对虾综合养殖生态系统中的作用，以期为大规模推广毛蚶综合养殖提供基础参考资料。1实验条件和方法

1.1实验条件

2014年5月，在广东省中山市神湾镇明升农场的池塘里建造了9个陆地围栏(5m 5m)。两个处理组(T1和T2)投喂毛蚶的密度分别为75g/m2和150g/m2，对照组(C)不投喂毛蚶，每组3个重复。池塘水深0.8~1.2m，底质为泥砂，用7ppm敌百虫处理一个月后即可使用。实验过程中不换水，只补充蒸发和渗漏。放入同批南美白对虾幼体。毛蚶苗购自中山市南朗镇。

虾苗放养时间为6月12日，实验于8月13日结束。实验期为60天。实验期间，每天投喂虾苗两次，分别在6: 30和18: 30。饵料为福建马尾饲料厂生产的海马牌饲料，安

主要监测水体中的总氮(TN)、氨氮和叶绿素(Chl-)以及沉积物中的总氮和总磷(TP)。每10天采集水样和泥样(表层5 cm)，按《海洋与渔业》测定水中TN和氨氮。用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水中总氮含量。水样用孔径为0.45m的玻璃纤维过滤器过滤，丙酮提取，用三色法测定叶绿素[5]。使用663nm、645nm和630nm的吸光度进行测定。750纳米的读数用于校正浊度。色素的OD值减去这个浊度校正值后，代入公式：叶绿素(mg/L)=11164(OD 663)-2116(OD 645)0110(OD 630)计算浓度。每单位体积的颜料量计算如下：

叶绿素(mg/m3)=叶绿素(mg/l)提取物总体积(l)/水样体积(m3)

沉积物中TN采用改良凯氏定氮法测定[4]，TP采用0.5g干泥样经消化定容后用磷钼蓝分光光度法测定。2实验结果及分析

2.1对虾和文蛤产量

9月中旬收获，配种时间3个月。实验对虾毛蚶的放养和收获情况见表1，因为T2组的毛蚶放养密度是T1组的2倍，T2组收获的毛蚶产量显著高于T1组(p0.05)。而T1组毛蚶的生存空间和食物充足，成活率和规格明显高于T2组。从对虾的收获情况来看，三个试验组在规格、成活率和产量上没有明显差异，其中T1组产量最高，而对照组的虾规格最大。

/>2.2水质指标
实验期间各组水体中总氮、氨氮、叶绿素α的变动情况如表1。水体中总氮最大值为42.31mg/L，最小值为4.53mg/L，变化幅度较大。养殖期间大多数时候，未放养毛蚶的C组与放养毛蚶的T1、T2组比较，其总氮水平较高。单因子方差分析显示，水体总氮积累T1组显著低于C组（p<0.05），而T2组高于T1组，低于对照组，但差异不显著。由此可见，混养适当密度毛蚶可减缓养殖池塘水体中总氮的积累。但这种缓解作用并非随毛蚶密度增大而加强，而是在毛蚶密度过大时候，其作用有所削弱。
养殖过程中对虾与毛蚶的排泄物以及残饵的腐烂分解均会产生氨氮，是影响水体中氨氮水平的主要因素。如表1所示，实验期间各实验组的氨氮含量在不同时期变化均较大，最低值为0.08mg/L，最高值为1.67mg/L。氨氮在水体中以离子氨和非离子氨的形式存在，对养殖对象的毒性与水环境的pH、温度、盐度、溶解氧等因子有关。有研究表明在水温27℃，pH8.15，盐度20的情况下，总氨氮对体长5cm左右的凡纳滨对虾的安全浓度为2.667mg/L。本实验期间各实验组氨氮水平始终保持于安全浓度以下。与总氮相似，T1、T2处理组氨氮积累均高于对照组，但只有T2组与对照组差异显著。可见混养毛蚶一定程度上促进了水体氨氮的积累。
水体中叶绿素α的含量，是衡量浮游藻类生物量的一个重要指标，实验结果显示，各实验组中叶绿素α的含量从6月份到8月份均是逐步增加的，增加的原因除和投饵有关外，也和对虾由吃单胞藻转向吃食人工饵料相关。从增加量看，T1、T2组显著低于C组，T2组亦显著低于T1组。表明毛蚶对水体叶绿素的变动有明显影响，毛蚶对浮游藻类的滤食削减了水体叶绿素α含量。按照富营养化标准，7月份对照组已处于富营养化水平，处理组至8月份才呈现富营养化，放养毛蚶延缓了虾池富营养化进程。
2.3底质指标
2.3.1底泥中的总氮
底泥总氮变化趋势显示，养殖期间各组底泥中总氮均有明显的积累。C组底泥总氮增加量最多，达到了（2.l±0.21）mg/g。 T1和T2二处理组总氮增加量不同程度低于C组。这表明混养毛蚶可以减少池底氮素的沉积。其中毛蚶投放数量为75 g/m2的T1组效果最为明显，底泥中总氮的积累量只有（1.84±0.19）mg/g。放养毛蚶密度较高的T2组底质总氮增加值比T1组高，这主要是因为高密度毛蚶的生物沉降作用明显加强，同时毛蚶投放量大，导致存活率降低也是其中原因之一。
2.3.2底泥中的总磷
实验期间各组底泥总磷含量均有增长，最低为0.415 mg/g，最高为1.095 mg/g。C组增加量最大，为（0.447±0.099）mg/g，T1和T2处理组增加量均低于C组，分别为（0.387±0.116 ）mg/g和（0.220±0.091）mg/g。实验期间各组的总磷含量无明显差异。这主要是由于养殖过程中的对虾饵料残留在池塘底部，造成底质中磷的大量沉积。对照组底质中总磷的增长量比处理组高，这说明毛蚶一定程度上可降低虾池底质中总磷的积累。毛蚶通过摄食活动从环境中获取磷作为自己的营养元素，同时也导致了底质中的磷加速向水体释放而有效地促进了磷的循环。
3 讨论
   
对虾单养生态系统中投入的饵料是养殖对象的主要食物来源，系统营养层次少，物质循环和能量流动在一定程度上受阻，正常的食物网链因生产者和消费者之间的结构不合理而难以发挥应有的作用。一方面，大量初级生产力和次级生产力不能转化为终级生产力，造成浪费。另一方面，浮游生物残体和对虾残饵大量沉积，加剧虾池的污染。在这种情况下，封闭式的综合养殖方式越来越受到重视。
3.1毛蚶在对虾养殖系统中的生态作用
投入虾池的毛蚶在养殖系统中占据一定的生态位，对整个生态系统物质循环和能量流通产生影响，毛蚶在养殖系统中的生态作用，具体可概括为以下几点：
①埋栖性贝类毛蚶是沉降物摄食者，可以将沉降下来的有机物重悬浮加以利用，此外，埋栖性瓣鳃类大多数具有较长的水管，能收集底质中的有机物，减少底质中有机物含量[6]。同时，贝类不能全部利用其滤食的颗粒，其中大部分以粪和假粪(artificial excrement)的形式形成生物沉积而增加沉积物的积累[7]。
②鱼贝混养实验表明，混养扇贝能显著降低水体Chl-a、颗粒有机碳（POC）和颗粒有机氮（PON）的含量（胡海燕），但自身污染尤其是无机营养盐的污染严重，因为贝类代谢活动可排泄NH4+，HPO42-等废物，增加水体中无机营养盐的浓度（周毅，2000）。滤食性贝类还促进了海水-底质界面间营养盐交换[8-9]。本实验中毛蚶促进了水体氨氮积累，可能因为贝类的滤食降低了PON含量[8]，但其代谢活动引起水体无机氮的积累。
③毛蚶从水体中滤取大量的浮游物，抑制了浮游植物的繁生而影响水体叶绿素含量和透明度，相关报道并不少见[8，10]。
④毛蚶将摄食的物质以组织生长、粪便、排泄物等形式重新分配，使得一部分虾池悬浮和沉积的， 有机物转换毛蚶的生物量，通过收获输出系统外。
3.2对虾-毛蚶混养的可行性
吃食性鱼类网箱养殖区间养贻贝或在养殖对虾的滩涂池塘邻近海域养殖海藻、贝类等混合养殖方式都可降低有机负荷[11-12]。虾池中混养牡蛎可明显减少细菌、浮游生物、总氮、总磷和其他虾池悬浮物[8，13]；对虾与滤食性贝类如牡蛎、扇贝、蛤仔、缢蛏[14-15]等的混养已经获得成功。本实验在虾池中混养不同密度毛蚶，结果显示毛蚶降低了虾池中有机颗粒沉积率，提高了综合养殖环境中有机物的利用效率，将虾池内一部分悬浮和沉积的有机物转换为养殖经济生物毛蚶的生物量，同时并不影响对虾产量。可见毛蚶与对虾综合养殖是可行的，相关技术问题如养殖容量等值得进一步研究。
当虾池混养贝类密度过大时，其排出的大量粪便及其他排泄物造成养殖池自身污染。此外，养殖生物量的超负荷带来耗氧量激增，造成池塘底部缺氧环境，导致有害化合物(如氨、硫化氢、甲烷等)增加，硫化细菌繁生，大型底栖动物生物量和种类数量降低[16-18]。从本实验结果也可看出，虾池混养毛蚶密度过大时将增大环境压力，从而造成养殖池塘水质底质趋向恶化。掌握好混养生物的密度是综合养殖获得成功的关键。
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