不同密度养殖密度对慢性拥挤胁迫子二代中华鲟幼鱼生长、饮食及行为的影响

不同密度养殖密度对慢性拥挤胁迫子二代中华鲟幼鱼生长、饮食及行为的影响

中华慈鱼是一个典型的育种鱼类。近年来，由于一些人为因素的影响，野生资源显著减少，并被列入国家保护物种。建立可持续的人工种群是实施中华鲟迁地保护的有效对策,也是解决中华鲟保种难题的重要途径。2009年,中华鲟全人工繁殖技术取得了突破,获得了18000余尾中华鲟全人工繁殖幼苗,至本研究时为止,这些中华鲟幼鱼已有2龄,随着体长体质量的增长,个体之间的拥挤效应逐渐显现。在养殖生产中,增加放养密度是提高单位养殖水体产量的有效措施之一,但过高的养殖密度作为一种环境胁迫因子会引起鱼类的应激反应,从而改变鱼类的生理状况,使鱼类的各种生理生化指标发生变化,并使养殖鱼类的生长率和存活率下降;饵料系数升高;鱼类行为发生变化;同时可能引发鱼病等。目前,国内关于拥挤胁迫对鲟影响的报道较少,仅见陈永胜等关于不同养殖密度下鲟生长规律的研究,庄平等关于养殖密度对史氏鲟稚鱼生长的影响,以及李大鹏等关于养殖密度对史氏鲟摄食、行为和生长的影响等,关于慢性拥挤胁迫对中华鲟的影响目前未见报道。为研究中华鲟幼鱼在拥挤胁迫下的生长、摄食及行为反应,建立人工条件下适宜中华鲟全人工繁殖幼鱼的生长发育环境,本研究设计了不同养殖密度下子二代中华鲟人工繁殖幼鱼对慢性拥挤胁迫的行为反应,旨在探讨子二代中华鲟的适宜养殖密度,并为研究中华鲟对拥挤胁迫的行为反应提供参考。1材料和方法1.1材料表面1.1.1实验鱼1.1.2水环境监测与水质控制实验养殖设施为循环水养殖系统。养殖池为圆形(D=4.5m,H=1m),循环系统的水交换率为33m3/h。实验用水为经过滤处理系统处理后的长江水。实验期间养殖水温控制在(22±1)℃,每天监测养殖水体水质指标(氨氮、亚硝酸盐、DO),通过加大换水量、及时排污等调控措施保持良好的水环境:DO>6.0mg/L,NH4+<0.5mg/L,NO2-<0.05mg/L,并保证各实验组的水质相同或相近。实验期间每天足量投喂2次(9:00和21:00)。投喂饲料为山东省海洋水产研究所生产的升索牌鲟鱼专用配合饲料(粗蛋白质≥42%,粗脂肪≥10%,粗纤维≤6%,粗灰分≤18%)。1.2方法1.2.1密度对实验鱼的影响实验设置低、中、高3个养殖密度处理组,在实验养殖池中分别放养5、20、40尾中华鲟幼鱼,初始养殖密度分别为1g/L、4g/L、8g/L,每个密度组设置2个平行组。实验历时40d。实验开始前及实验结束时,测定所有实验样本的体质量、体长、全长。实验过程中,每天记录各组实验鱼摄食量。每天13:00和21:00用摄像机拍摄各组实验鱼的日常行为,每个密度组每次拍摄时间为5min。利用秒表测算实验鱼的游动速度、呼吸频率、摆尾频率。1.2.2实验数据的统计与统计分析体质量特定生长率(specificgrowthrateofweight,SGR):SGR(%)=100×(lnW2-lnW1)/T体长特定生长率(specificgrowthrateoflength,SGRL):SGRL(%)=100×(lnL2-lnL1)/T日增重(dailyweightgain,DWG):肥满度(conditionfactor,CF):CF=W/L3体质量变动系数(coefficientofsizevariation,SV):摄食率(feedingratio,FR):饵料系数(feedconversionratio,FCR):式中,W1、W2分别为每尾鱼实验初始体质量和最终体质量(kg);T为实验时间(d);L1、L2分别为每尾鱼实验初始体长和最终体长(cm);F为总摄食量(g);SD为标准差;X为处理组实验鱼平均体质量(kg)。呼吸频率:以鳃盖一张一合作为1次呼吸,统计1min内各组中华鲟的呼吸次数,即呼吸频率。游动速度:通过测定鱼沿池壁游动1周的时间推算游动速度。摆尾频率:统计各组中华鲟在1min内尾巴摆动的次数,即摆尾频率。日常行为观察:观察各实验组的日常活动情况,对光照、声音的敏感性做相关记录。实验数据采用SPSS11.5软件进行统计分析,采用单因素方差分析(one-wayANOVA),并利用LSD多重比较法比较各组的差异。数据结果以平均值±标准差表示,当P<0.05时,表示差异显著。2结果与分析2.1体质量和日增重实验期间各实验组中华鲟的生长情况如表1所示。实验期间,各实验组的存活率均为100%,实验设定的拥挤胁迫梯度对存活率无显著性影响。慢性拥挤胁迫对中华鲟的生长有显著性影响。从实验结果中得出,低、中密度组最终体质量无显著性差异,但低、中密度组最终体质量显著高于高密度组(P<0.05)。体质量特定生长率随着养殖密度的升高显著降低(P<0.05),其中低密度组的体质量特定生长率最高,为1.13%;中密度组的体质量特定生长率为0.93%;高密度组的体质量特定生长率最低,为0.63%。低密度组和中密度组的体长特定生长率无显著性差异(P>0.05),但均显著高于高密度组(P<0.05)。低密度组和中密度组的日增重显著高于高密度组(P<0.05)。低密度组的生长离散在实验后升高,而中密度组和高密度组的生长离散在实验后降低。2.2两组的饵料系数和密度对比实验期间各实验组中华鲟摄食情况如表2所示。从实验结果的分析中得出,低密度组的摄食率最高,中密度组次之,高密度组最低,各实验组间存在显著性差异(P>0.05);低密度组的饵料系数最低,中密度组次之,高密度组最高,低密度组和中密度组间无显著性差异(P>0.05),但显著低于高密度组(P<0.05)。通过分析肥满度得出,各组最终肥满度均有升高,从最终肥满度的分析中可知,肥满度的增长幅度随养殖密度的升高而减小,其中低密度组和中密度组的最终肥满度无显著性差异(P>0.05),但显著高于高密度组(P<0.05)。2.3行为观察2.3.1养殖密度的影响通过分析实验初期(实验开始第1—13天)、中期(实验开始第14—26天)、后期(实验开始第26—40天)各密度组中华鲟的摆尾频率、呼吸频率和游动速度得知,实验过程中各阶段不同的养殖密度组之间摆尾频率、呼吸频率和游动速度存在显著性差异(P<0.05),即养殖密度对中华鲟的摆尾频率、呼吸频率和游动速度等行为有显著性的影响(图1-3)。2.3.2摆尾频率、呼吸频率和业务成果的比较以人民最通过分析得出,低密度组摆尾频率、呼吸频率和游动速度在实验期间各阶段未出现显著性差异(P>0.05);中密度组摆尾频率、呼吸频率和游动速度在实验前期和中期无显著性差异(P>0.05),但后期出现显著性差异(P<0.05);高密度组摆尾频率和游动速度在实验前期和中期无显著性差异(P>0.05),后期出现显著性差异(P<0.05),呼吸频率在前、中、后期存在显著性差异(P<0.05)(图4-6)。2.3.3养殖池中中华地震的应激行为在实验期间突然开灯(125W高压汞灯,约150lx),观察处于黑暗条件下的中华鲟对光照的敏感性,发现各实验组养殖的中华鲟未出现应激行为。但在实验期间敲击养殖池发出声音时,高密度组养殖池中部分中华鲟出现应激行为,表现为四处游窜、游速加快等远离声源的逃匿行为,而中密度组和低密度组并未表现出强烈的应激反应。从日常行为观察中发现,随着养殖密度的升高,中华鲟相遇的频率也在升高。其中高密度组养殖池中的中华鲟出现明显的“分层现象”,即高密度组养殖池中的中华鲟占据了整个养殖池的上、中、下3层,鱼类活动呈现出比较拥挤的状态,相互之间在不断地碰撞和避让;中密度组养殖池中的中华鲟主要集中在养殖池的下层活动,鱼类活动呈现出的拥挤状态较高密度组降低;低密度组养殖池中的中华鲟活动自如,游动缓慢,少有碰撞和避让等行为,表现出较为自在的表达行为的状态。3讨论3.1实验组的水质状况和料实验期间各实验组的存活率为100%,表明实验设计密度没有对中华鲟的存活产生影响。这可能是由于实验期间各实验组保持了良好的水质环境,并提供了充足的饵料。张永泉等研究养殖密度对白点鲑(Salvelinusleucomaenis)存活率的影响时也得出同样的结果。3.2高密度组中华地震生长的影响因素通过分析本实验的研究结果得出,慢性拥挤胁迫对中华鲟的生长有显著的负面影响。各实验组的最终体质量、体质量特定生长率、体长特定生长率和日增重随着养殖密度的增大而显著降低。实验结束时低密度组和中密度组的肥满度无显著性差异,但均显著高于高密度组,表明随着养殖密度的增大,中华鲟的丰满程度在降低。本实验的研究结果与李大鹏等对史氏鲟、Fagerlund等对银鲑(Oncorhynchuskisutch)的研究结果一致。关于拥挤胁迫对鱼类生长的负面影响,有些学者认为是养殖密度过大导致养殖水体水质恶化而引起的。但在本实验中,各实验组在实验期间都保持了良好的水质和较高的溶氧水平(DO>6.0mg/L,NH4+<0.5mg/L,NO2-<0.05mg/L),养殖水体的水质并未恶化。因此,本实验中对高密度组中华鲟生长产生负面影响的因子可能是拥挤胁迫,而非水质因素。Montero等也认为养殖密度对鱼类生长的影响并不仅是水质变化造成的。Yin等研究认为拥挤胁迫对鱼类的影响并非是环境或化学应激因子影响所致,而是生理应激的结果。鱼类的慢性应激状况通常可通过生长受抑制反映出来。本实验表明高密度组的中华鲟的生长被明显抑制。由此可见,高密度组的中华鲟可能处于慢性拥挤胁迫造成的慢性应激状态。3.3密度对鱼类摄食的影响慢性拥挤胁迫对中华鲟的摄食率和饵料系数存在影响。分析实验结果得出,摄食率随着养殖密度的升高而降低;饵料系数为低密度组最低,高密度组最高,中密度组介于两者之间。Refstie等认为高密度组鱼类摄食率的降低是由于拥挤限制了食物可得性。但也有学者认为高密度养殖下,鱼类摄食率的降低是对拥挤胁迫的适应。在本实验中,各养殖密度组投喂足量的饲料,即食物的可得性没有被限制。因此,高密度组的低摄食率可能是对慢性拥挤胁迫的适应。从实验结果可以得出,随着养殖密度的升高,饵料系数也在增大,表明过高的养殖密度降低了中华鲟对饵料的吸收利用效率,不利于中华鲟的正常生长和营养物质的摄取。这与很多学者的研究结果一致,Marchand等认为养殖密度过大导致鱼类活动耗能和代谢耗能增加、饵料消耗率下降而对鱼类的生长产生负面的影响。3.4生长离散的比较养殖密度的增大会导致养殖鱼类对水域空间和饵料的竞争,使具有生长优势的鱼类占据更多资源,而处于劣势的鱼生长缓慢,故推测高密度胁迫会导致整个鱼群的平均生长率下降,生长离散加剧。本实验中,低密度组的生长离散较实验前有所升高,而中密度组和高密度组的生长离散较实验前有所降低。这可能是低密度组的中华鲟不受水域空间和饵料资源的限制,每尾鱼可以自由发挥各自的生长优势,由于个体间内在生长优势的差异而导致生长离散的加剧。中密度组和高密度组的生长离散较实验前有所降低,生长离散并没有因养殖密度的增大而加剧,这可能是实验中提供充足的饵料,并没有引起中华鲟对饵料资源的竞争。但中密度组和高密度组存在水域空间的竞争,限制了个体生长优势的发挥,使群体间生长差异减小,故生长离散变小。由此推测,拥挤胁迫限制了具有生长优势的个体充分发挥生长优势的能力。3.5两组患者的应激行为比较行为变化是鱼类为适应各种环境而做出的功能调节的重要表现,行为适应往往产生在生理适应之前,是鱼类应对环境变化的重要手段。研究表明,慢性拥挤胁迫会使鱼类的游泳行为发生改变,并产生较高的日常活动水平,并影响了好斗鱼类的好斗性。一般情况下,鱼类的应激行为表现为警觉性增加、活动加强、呼吸加快、顶流逆进和群体活动明显、躁动不安、争向水面活动、翻滚弹跳;进而表现惊恐、逃避、躲窜、无休止的游泳。本实验的研究结果表明在实验初期、中期和后期,各实验组的呼吸频率、摆尾频率和游动速度均存在显著性差异,表现为随着养殖密度的升高,活动显著加强,呼吸显著加快。同时高密度组的中华鲟警觉性增强,表现为对声音的应激行为增强。这可能慢性拥挤胁迫使养殖密度较高的实验组中的中华鲟处于应激状态,导致了行为发生改变,以适应拥挤的养殖环境。从各实验组在实验过程中的行为数据统计可以得出,随着养殖时间的延长,慢性拥挤胁迫对行为的影响也在加剧,表现为中密度组和高密度组鱼类的呼吸频率、摆尾频率和游动速度的显著加剧。这可能是随着养殖时间的延长,养殖密度也在不断的增加,加剧了慢性拥挤胁迫所致。4注重个体的良好生长和物种保护高养殖密度对