俄罗斯贵宾会官网app影响水中藻类群落结构的因素

水产养殖中,池塘是生产水产品的重要角色,里面有很多的水生生物,除了养殖的动物以外,还有浮游动物、植物、水藻、微生物等各种类型的生命体。池塘就是一个生态系统,要促进生源要素最大限度地向养殖产品聚集,形成良好的食物链生态平衡。因此了解池塘里的水产养殖系统的生物群落结构及相关的食物网络结构,对构建和优化高效的水产养殖系统具有重要的意义。

藻类是一个生态学概念,目前世界上已发现的淡水藻类约25000种,中国约9000种。藻类是池塘生态系统中的初级生产者,它能够利用光能通过光合作用合成有机物,为其他生物提供饵料来源,因此对水体物质循环和能量流动有着重要作用。另一方面,它通过光合作用产生大量氧气,对国内淡水高产鱼塘的研究表明,通过藻类光合作用产生的氧气占池塘溶氧的86%。藻类与水环境之间相互作用,能够反映水体营养盐情况,因此也把藻类作为水质监测的重要指标。

养殖池塘的生物群落

对于藻类的群落研究,大部分是从水体中采集样品经过镜检后确定其种类组成、优势种、密度和生物量,从而得到其群落结构及多样性等变化,并探讨藻类在水体中的作用机制以及与水环境因子的相互关系等,以利用浮游生物对池塘水坏境进行监测及调控,为养殖鱼类提供良好的生长环境。不同的生物种类构成了不同的生物群落,群落的种类组成是决定群落性质的一个重要特征,鉴别物种的种类组成能够反映该群落的结构特征,是研究群落的基础指标。

1、生物群落的概念

目前,对水生生物多样性的分析方法主要有:香农-威尔指数、马格列夫指数和均匀度指数。一般分析时多釆用香农-威尔指数,但由于一种生物多样性指数对研究浮游生物多样性存在缺陷,导致结果出现偏差,因此在实际分析研究中,很多学者都同时使用香农-威尔指数和均匀度指数。

生物群落就是各种生物在同一水域的集合,生物群落具有时间和动态性,即使在相同的范围内,随着时间的变化,生物群落的结构是变化的。同时,不同物种的群落分布不是杂乱无章的,而是有序的,群落的组成是种群与环境相互作用的结果,多个物种共存是普遍的现象,水产养殖的池塘也不例外。

此外,特征色素分析法、特征脂肪酸以及一些分子微观手段例如应用DNA指纹技术也被应用于藻类群落结构的研究。

2、生物群落的多样化

影响藻类群落结构变化的因素主要包括光照、水温、透明度、溶氧、营养盐、有机物、浮游动物及养殖模式等,不同的环境会导致藻类的种类组成表现出差异,另一方面藻类的生长繁殖也会对水体环境造成一定的影响。

生物群落是很多生物组成的,即存在多样化,生物群落多样化主要特征表现在以下两个方面:

光照

丰度,即群落内存在物种的全部数量,反映生物群落物种的数量多少,如果一个群落内单位水体面积的物种多于另一个群落,则可认为前者比后者有更高的多样化。

藻类吸收光能进行光合作用,光照强度和光照时间会影响藻类的生物量、密度。适宜的光照强度是藻类生长繁殖的基础。不同藻类利用的最适光照强度不同,有研究表明微囊藻适宜低光照,而栅藻适宜较高的光照强度,因此,藻类因光照需求的差异往往表现出水层分布的差异。

均匀度,即不同物种的相对丰度和优势程度,反映群落内各物种丰度分配的均匀情况。

溶解氧

养殖活动对生物群落结构的影响

水体中溶氧量与藻类呈显著正相关。淡水养殖水体的溶解氧有86%来自于藻类光合作用,海水养殖池塘91.3%~100%的溶解氧来自于光合作用。对水体耗氧研究表明,处于迅速生长的藻类,每天呼吸耗氧量为其产氧量的10%~20%,对池塘水呼吸耗氧的调查显示,藻类占水呼吸耗氧19.1%,浮游动物占23.5%,细菌耗氧占57.4%。

水产养殖就是在水体中进行农业生产,为渔民创造经济效益。在养殖过程中,设施、动物的摄食和排泄及生产活动都会引起水域环境的改变,进而影响水域自身或相邻水域的生物群落结构。因此,水产养殖的生物群落结构的改变可以作为水产养殖活动对环境影响的重要指标。

透明度

1、养殖生物对群落结构的直接影响

透明度是指光透入水中的深浅,与藻类的生长繁殖也息息相关。透明度取决于水体浮游生物和悬浮物的量,所以在一定程度上可以反映水体中藻类的多少。

养殖动物由于摄食、代谢、生物扰动等生理活动都会对水中的浮游生物、底栖生物群落结构造成影响。养殖水体中放养的贝类和海蜇摄食了水中一部份颗粒物以粪便形成沉积物,为底栖动物就提供了食物,但同时也会改变底质环境,从而影响底栖生物群落结构。在草鱼和鲤鱼的养殖池塘,混养滤食性的鲢,可抑制池塘蓝藻水华的发生,浮游生物显著减少,粒度趋于小型化。个体较小的小环藻、冠盘藻、轮虫和原生动物就占有相对优势。

营养盐

2、养殖设施对群落结构的直接影响

营养盐是养殖水体藻类的物质来源,在其他水环境因子适宜的情况下,藻类生物量取决于水中营养盐含量,不同营养水平的水体藻类的组成、优势种、生物量等表现出不同的特征,一般藻类的生物量、密度等会随营养物质的增加而增加,而且基本上蓝藻会形成优势种群,绿藻、硅藻的数量也会较多。一般来说,当有效氮的浓度在0.03~1.3mg/L之间,有效磷的浓度保持0.04~0.05mg/L时,藻类的生物量会增加。

有些水产养殖活动需要在水中建立特别的养殖设施,如大藻养殖筏架和绳索、养殖网笼、鱼类养殖网箱、海参养殖投放的人工礁体等。这些养殖设施在水中就会改变养殖水域的水力特征,减缓水流速度,降低水的交换率。养殖设施的表面会有表栖生物,可以作为鱼类的直接食物来源,从而影响养殖区域的生物群落结构。

实际生产中,养殖水体由于养殖密度大,投料频繁,代谢废物积累而影响鱼塘水质,通常在养殖中后期,由于投饵、施肥及水体中养殖动物的排泄等原因,有机物不断积累,水体氮、磷等营养盐过量而造成水质恶化,亚硝酸盐含量严重偏高。藻类群落的变化与水体中各项理化因子的变化有密切关系,藻类通过吸收营养盐,加速水中氨氮、亚硝酸盐、氰化物等有毒物质的氧化,降低其含量,因而藻类在一定程度上可作为水质改良剂来改良养殖鱼塘的水质。

南非的贻贝养殖海区,由于大藻、藤壶、海鞘等动植物在养殖筏架大量附着,不仅增加了养殖海区的生物多样性的生物量,而且导致表栖物种比例的改变。

浮游动物

3、养殖活动对群落结构的影响

浮游动物的捕食是影响藻类群落结构的重要因子,它能够通过控制藻类的生物量,从而影响水体的初级生产量。不同种类的浮游动物喜食藻类的种类大小不同,例如研究发现哲水蚤的食物主要来源是鱼腥藻,这就造成了浮游动物和藻类群落结构之间的相互影响。

像养殖刺参,它具有独特夏眠和冬眠现象,养殖过程中就要在不同季节调节池塘水深来控制水温,以缩短刺参休眠时间。水深的季节性调节,就会影响水体浮游生物量及底栖生物群落结构。这些底栖生物是刺参主要的食物来源,因此生物群落结构的改变也会影响刺参的食物环境。鱼类、虾蟹类在养殖过程中需要投喂大量的人工饲料,大部分没有消耗的饲料及动物产生的粪便最终会沉入池塘水底,引起池塘底部环境的改变,进而影响生物群落结构的变化。水产养殖池塘的食物网结构

水体中藻类生物量的不同会使浮游动物的群落组成有所差异:例如有研究表明在藻类生物量较高的水体中,尤其是小型单细胞藻类丰富的水体,枝角类由于喜食单细胞藻类而易形成优势种;在藻类贫瘠的水体中,哲水蚤由于能更有效地摄食藻类而占优势。另一方面,藻类对浮游动物的摄食也会产生相应的抵御机制,例如蓝藻、绿藻通过增大自身的体积、数量,紧密的连在一起,使其难以被浮游动物滤食;一些种类的藻类甚至在长期进化中形成了分泌有毒物质的机制来抵御被摄食。

1、食物网的概念

养殖模式

一个生态系统中的食物关系不是简单的食物链,而是一种生物被多个捕食者摄食,一个捕食者也可以摄取多种食物,以此形成的多条食物链交错连接,形成网状的食物关系结构,就被称为食物网。比如在一个养殖的池塘中,进行光合作用的浮游植物的藻类是食物链的起点,构成第一营养级,以浮游植物为食的浮游动物、滤食性的鱼类就构成了第二营养级,以贝类为食的蟹类和肉食性的鱼类就构成了第三营养级,以此类推。

我国大宗淡水养殖鱼类主要包括青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤、鲫等。其中,鲢和鳙是滤食性鱼类,分布于水体的中上层,鲢主要以浮游植物为食,鳙则主要摄食浮游动物。此外,鲢鱼也能滤食部分浮游动物,研究发现,鲢鱼能够滤食原生动物、轮虫和逃逸能力较弱的枝角类,对逃逸能力较强的桡足类,主要靠滤食其无节幼体来抑制桡足类的生长。因此,放养鱼种的不同也导致了水体浮游生物不同的种群结构。

2、食物网结构如何分析

鲢鱼的滤食作用能够加快养殖水体的物质循环速率和养分的周转率,从而使藻类的生长增加。在实际生产中,一般将草鱼和鲢、鳙进行混养,一方面可以充分利用养殖水体的空间资源和食物,另一方面,三者间的协同作用,可以改善养殖环境并增加鱼类产量。鲤、鲫食谱广而杂,属于底层杂食性鱼类,既吃动物性食物,又吃植物性食物,动物性饵料以轮虫、摇蚊幼虫以及甲壳动物(枝角类和桡足类)等为主,植物性食物则以浮游植物硅藻类、丝状藻类等及其碎屑为最主,对水质有一定的净化作用,能使底栖无脊椎动物的丰度大幅度降低,藻类生物量和水体初级生产力增加。

传统的方法就是动物胃内含物容量法,通过观察消化道的残留物来判断不同食物所占的比例,来确定食物网的结构,此方法方便快捷,但也有很多缺点,只能反映消化前的食物种类,不能反映最终实物的成分,分析会产生偏差。广泛使用的营养标记法,可以弥补胃内含物容量法的不足,但要达到一定的条件要求:广泛存在生物环境中,以利采样;要在食物链转换过程中,具有较强的稳定性。营养标记法的优点是通过捕食者特定的营养成分来推断食物来源,能够真实反映食物的成分。反映生物在较长时间内吸收的营养,排除了因环境改变或偶食性而造成的偏差。水产养殖系统的食物网结构

《中大水生通讯》

水产养殖系统,产生的能量是根据营养级由低向高流动,它的功能就是食物产出,实现养殖产品的流动,从而提高养殖产量。因此,水产养殖系统是食物网结构随着能量流动的过程,是优化物种结构,提高生产效率的重要手段。

另见:影响藻类群落结构的因素和藻类对养殖动物的影响_水质调理网_西南渔业网—永川水花网,水产养殖专业网站,欢迎光临!

1、分析食物网的结构,确定水产养殖系统的物流及能流途径。

养殖池塘大多采用混养的模式,不仅放养经济鱼类,同时也存在野生的物种。处于养殖动物营养级以下的生物就是养殖动物的食物来源,反之,处于养殖生物营养级以上则可能以养殖动物为食物来源。因此,养殖理想的状态就是增加养殖动物营养级以下的生物量,提高食物的供给量,减少养殖动物营养级以上的生物,像清除池塘中的敌害生物是很好的措施。

通过池塘养殖动物营养级对比,可以看出池塘的能量流过程,即大藻碎悄/底栖微藻→滤食性生物/沉积食性生物→杂食性动物→肉食性蟹类和鱼类,以及浮游植物→浮游动物→杂食性鱼类/甲壳类动物→肉食性蟹类和鱼类。

2、分析食物来源,优化养殖系统食物环境

水产养殖的重心就是养殖经济生物,关键就是提高养殖动物的食物供给量和质量。因此,必须要了解养殖动物与其它生物之前的营养关系才能确定营养来源,从而优化养殖系统环境,提高食物利用率。通过对养殖刺参的池塘观察,刺参的主要食物来源是底栖微藻、底部沉积的有机物、大型藻类、线虫及轮虫等生物,不同的季节食物的摄取比例也不一样。

大型藻类是刺参的主要食物来源,食物的周年平均贡献率达27.7%俄罗斯贵宾会官网app,~63.4%,线虫、底部有机物、微藻对刺参食物的周年平均贡献率分别为8.1%~23.3%、4.3%~6.2%和4.2%~9.2%。

养殖“废物”资源利用,实现养殖系统结构优化

养殖系统结构优化的目的就是要充分利用水域空间,提高饵料利用资源,另一方面还要实现“废物”资源再利用,减少养殖对水体环境的影响。为此,需要根据不同养殖生物的生态习性,了解它们的营养关系,对主养生物残饵和粪便的利用,从而来确定养殖比例,优化综合养殖系统的生物结构。

草鱼是我国最大的淡水养殖品种,草鱼养殖过程中会投放大量的颗粒饲料,产生的残饵及粪便沉积使养殖环境严重恶化。利用草鱼和鲢鱼综合混养,鲢鱼可以摄食草鱼产生的废物,实现再利用。

草鱼集约化养殖的池塘中混养滤食性鲢鱼,还可以显著降低养殖水体中的有机物浓度,对养殖水体起到净化的作用。池塘中的浮游植物吸收了草鱼和鲢鱼排出的碳、氮等元素,鲢鱼再摄食浮游植物,提高了营养盐的再利用率,起到了间接清污的作用。

小结:通过对养殖池塘生物群落食物网的分析,找出各种生物的食物来源,得出这些生物在养殖池塘系统所处的营养等级。利用生物营养等级合理的控制池塘生物群落,规划池塘养殖品种,使饵料和水体最大化利用,减少投资支出,增加养殖动物食物来源供给,还可实现废物再利用,改善养殖环境,达到经济效益和生态效益双赢。

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