环境丰容技术在鱼类增养殖中的应用研究进展

近年来,在野生渔业资源持续衰退、水产 养殖规模不断扩大、人们对鱼类福利关注度不断提升等的背景下,环境丰容作为一种全新的技术手段在水产领域受到广泛关注,被认为在野化放流鱼类行为、增加养殖鱼类产量、提升圈养鱼类福利等诸多方面均具有较大的应用潜力。环境丰容是指在增养殖生产中,采用适当方式向圈养或自然水体引入新的环境刺激,提高其异质性和复杂性,从而实现提升鱼类产量、提高鱼类福利、控制鱼类行为、改善鱼类生理目标的环境优化方式。总体来看,国际上围绕环境丰容技术的相关研究结果层出不穷,理论体系不断完善,但国内水产领域的相关研究尚处于起步阶段。本文在简要介绍环境丰容概念和分类基础上,聚焦目前最受关注的物理丰容方式,评述了物理丰容对鱼类打斗行为、生理应激、代谢生长等重要性状和放流后的适应性行为、个体适合度等增殖性状的影响,重点分析了引发研究结果差异的可能原因及其潜在神经可塑性机理,最后探讨了本领域以往研究的不足及今后的研究方向,旨在为我国开展该方面研究提供借鉴,为增养殖苗种高效健康培育与放流鱼类野化训练提供参考。     

野生和养殖曼氏无针乌贼亲体形态、生化组分及其胚胎发育的比较

为优化曼氏无针乌贼人工繁育技术,提高人工增殖苗种的产量与质量,采用实验生态学方法,对比分析了野生和养殖曼氏无针乌贼（Sepiella japonica）的表观形态、生化组分及其受精卵的形态差异,探究了光照周期与受精卵胶质外膜对曼氏无针乌贼胚胎发育的影响。结果显示：野生和养殖曼氏无针乌贼的表观形态、生化组分均存在显著差异,野生群体性成熟规格远大于养殖群体,肌肉和肝脏组织中的脂肪含量显著低于养殖群体（P<0.05）,卵巢中的蛋白质含量则显著高于养殖群体（P<0.05）;养殖亲体所产黑卵在12D12L光照周期条件下孵化率最高,所产白卵在24D和24L条件下孵化率最高,野生亲体所产卵在24D和12D12L条件下孵化率最高;随光照时间的延长,受精卵的平均孵化时间具有先增加后减小的趋势,表明光照周期是影响曼氏无针乌贼胚胎发育的重要因素;实验发现,将受精卵胶质外膜剥离处理后,养殖亲体所产黑白卵的平均孵化时间具有减少的趋势,但孵化率显著下降（P<0.05）。综上所述,建议在曼氏无针乌贼人工苗种生产过程中,尽量选用大规格野生乌贼作为繁育亲体。此外,在受精卵孵化期间,应对孵化池进行适当遮光处理,避免受精卵长时间暴露于强光照环境中,以提高孵化率和仔乌成活率。本实验研究结果可为曼氏无针乌贼人工苗种繁育技术优化提供参考。     

环境丰容对早期发育阶段许氏平鲉趋礁行为的影响

近年来,在野生渔业资源持续衰退、水产养殖规模不断扩大、人们对鱼类福利关注度不断提升等的背景下,环境丰容作为一种全新的技术手段在水产领域受到广泛关注,被认为在野化放流鱼类行为、增加养殖鱼类产量、提升圈养鱼类福利等诸多方面均具有较大的应用潜力。环境丰容是指在增养殖生产中,采用适当方式向圈养或自然水体引入新的环境刺激,提高其异质性和复杂性,从而实现提升鱼类产量、提高鱼类福利、控制鱼类行为、改善鱼类生理目标的环境优化方式。总体来看,国际上围绕环境丰容技术的相关研究结果层出不穷,理论体系不断完善,但国内水产领域的相关研究尚处于起步阶段。本文在简要介绍环境丰容概念和分类基础上,聚焦目前最受关注的物理丰容方式,评述了物理丰容对鱼类打斗行为、生理应激、代谢生长等重要性状和放流后的适应性行为、个体适合度等增殖性状的影响,重点分析了引发研究结果差异的可能原因及其潜在神经可塑性机理,最后探讨了该领域以往研究的不足及今后的研究方向,旨在为我国开展该方面研究提供借鉴,为增养殖苗种高效健康培育与放流鱼类野化训练提供参考。

     

许氏平鲉仔、稚鱼的摄食特性及幼鱼胃排空率

为阐明人工育苗条件下许氏平鲉早期发育阶段的摄食特性及变化规律,采用实验生态学方法,对人工育苗条件下许氏平鲉仔、稚鱼摄食特性及不同生长阶段幼鱼的胃排空率进行了研究。结果显示,许氏平鲉仔、稚鱼已具有较强的摄食能力,前期仔鱼(2日龄)昼夜摄食高峰出现于16:00;后期仔鱼(15日龄)与稚鱼(25日龄)的摄食高峰均出现在16:00—20:00,表现为白天摄食类型。许氏平鲉仔、稚鱼各阶段的日摄食率分别为42.26%(2日龄)、16.25%(15日龄)和13.07%(25日龄),可将其作为许氏平鲉早期发育阶段日投喂量的参考标准。在水温(22±0.5)°C条件下,摄食人工配合饵料的不同规格许氏平鲉幼鱼(平均体质量1.78和8.52 g)表现出明显不同的胃排空特征。采用线性模型、指数模型、平方根模型和Logistic模型均能较好地拟合实验幼鱼的胃排空数据。以R2、RSS、SDR为标准进一步比较,结果显示,体质量1.78和8.52 g幼鱼胃排空最佳拟合模型分别为线性模型和Logistic模型,其胃排空率分别为0.007和0.047 g/h,根据其胃排空特征以及投喂频率对幼鱼生长离散的影响等,建议将饱食投喂2~3次/d作为60~90日龄幼鱼的适宜投喂频率。     

气泡幕对许氏平鲉的阻拦效果研究

气泡幕可作为海洋牧场鱼群控制的技术手段之一。本研究通过改变气泡幕在水槽中的相对位置和试验许氏平鲉(Sebastes schlegeli)的密度来观察许氏平鲉的行为反应,运用了观察法、对照试验法和控制变量法探究了气泡幕对不同密度下的许氏平鲉的阻拦效果。结果显示:1)试验鱼20尾时,气泡幕的位置分别设置在矩形水槽长的1/4、1/2和3/4处(鱼的密度为12.52、6.26、4.17尾/m2),阻拦率分别达到了98.2%、88.4%和92.9%,阻拦效果明显。2)气泡幕设置在水槽长度方向的1/2处,试验鱼分别为5尾、10尾、15尾和20尾时,气泡幕阻拦率分别达到了100%、85.7%、100%和88.4%(鱼群密度分别为1.56、3.12、4.69、6.26尾/m2),阻拦效果良好。3)由于阻拦率较高,试验鱼群密度和阻拦效率没有明显的关系。本研究结果可为我国投放许氏平鲉的海洋牧场鱼群控制技术以及取水口拦鱼技术提供参考。     

渤海大型底栖动物丰度和生物量的研究

人工鱼礁建设是改善底栖生境、提高底栖动物多样性和资源丰度的重要措施之一,其建设效果与投放时间长短密切相关。为了探究投礁时长对大型底栖动物营养关系的影响,实验应用稳定同位素技术对比分析了莱州湾芙蓉岛海域不同礁龄人工鱼礁区和对照区大型底栖动物及其食源的碳、氮稳定同位素组成,计算了不同区域大型底栖动物的食物基础以及消费者的营养级。结果显示：①长礁龄区、短礁龄区和对照区的大型底栖动物δ¹³C值分别为−25.08‰~−13.34‰、−25.86‰~−17.80‰和−25.39‰~−11.06‰;δ¹⁵N值分别为10.73‰~15.78‰、10.02‰~14.89‰和10.17‰~15.80‰。②相较于短礁龄区和对照区,长礁龄区底栖动物群落营养多样性更高,食物来源多样性水平更高,群落内营养生态位更加多样化,群落结构稳定性较好。③以食性为依据,将大型底栖动物分为浮游生物食者 (Pl)、肉食者 (C)、碎屑食者 (D)和杂食者 (O)等4类摄食功能群,在4类潜在食源 [浮游植物、浮游动物、水体悬浮颗粒有机物 (POM)和沉积物有机物 (SOM)]中,浮游植物碳源对除肉食者外的3类消费者的平均贡献率最高 (31.40%)。④长礁龄区、短礁龄区和对照区的消费者营养级分别为2.00~3.83、2.00~3.49和2.00~3.87;此外在长礁龄区出现了相对多的高营养级捕食者,从而证实长礁龄区的底栖动物群落具有更复杂的营养结构。同时发现,人工鱼礁建设能使大型底栖动物更充分地利用浮游植物碳源,并且能够增加底栖动物群落的营养多样性和丰富度,促进群落中较高营养级动物的增加。本研究结果有助于了解人工鱼礁建设的环境生态效应,为进一步研究底栖生境食物网的物质循环和能量流动提供了基础资料。\t\t\t\t

     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区大型底栖动物的营养结构特征

人工鱼礁建设是改善底栖生境、提高底栖动物多样性和资源丰度的重要措施之一,其建设效果与投放时间长短密切相关。为了探究投礁时长对大型底栖动物营养关系的影响,实验应用稳定同位素技术对比分析了莱州湾芙蓉岛海域不同礁龄人工鱼礁区和对照区大型底栖动物及其食源的碳、氮稳定同位素组成,计算了不同区域大型底栖动物的食物基础以及消费者的营养级。结果显示：①长礁龄区、短礁龄区和对照区的大型底栖动物δ¹³C值分别为−25.08‰~−13.34‰、−25.86‰~−17.80‰和−25.39‰~−11.06‰;δ¹⁵N值分别为10.73‰~15.78‰、10.02‰~14.89‰和10.17‰~15.80‰。②相较于短礁龄区和对照区,长礁龄区底栖动物群落营养多样性更高,食物来源多样性水平更高,群落内营养生态位更加多样化,群落结构稳定性较好。③以食性为依据,将大型底栖动物分为浮游生物食者 (Pl)、肉食者 (C)、碎屑食者 (D)和杂食者 (O)等4类摄食功能群,在4类潜在食源 [浮游植物、浮游动物、水体悬浮颗粒有机物 (POM)和沉积物有机物 (SOM)]中,浮游植物碳源对除肉食者外的3类消费者的平均贡献率最高 (31.40%)。④长礁龄区、短礁龄区和对照区的消费者营养级分别为2.00~3.83、2.00~3.49和2.00~3.87;此外在长礁龄区出现了相对多的高营养级捕食者,从而证实长礁龄区的底栖动物群落具有更复杂的营养结构。同时发现,人工鱼礁建设能使大型底栖动物更充分地利用浮游植物碳源,并且能够增加底栖动物群落的营养多样性和丰富度,促进群落中较高营养级动物的增加。本研究结果有助于了解人工鱼礁建设的环境生态效应,为进一步研究底栖生境食物网的物质循环和能量流动提供了基础资料。     

基于微卫星标记的许氏平鲉卵巢不同分区子代多重父权分析

许氏平鲉(Sebastes schlegelii)具有特殊的卵胎生繁殖模式和长期储存精子的特性。虽然先前有关于许氏平鲉多重父权的研究报道, 但关于交配后雌鱼卵巢内子代的父权分布尚未有报道。本研究选取已纳精的雌性许氏平鲉为实验对象, 采用 6 个高度多态的微卫星位点对 9 尾雌鱼卵巢前部(靠近泄殖孔端)、中部、后部(远离泄殖孔端) 3 个分区的子代(共 291 个)进行父权分析。结果显示: (1) 9 尾雌鱼中有 8 尾(88.89%)检测到了多重父权现象, 平均父权数 3.56。其中 4 个母本子代群(50%, B>0)的各父本贡献率存在不同程度的偏倚; (2) 单因素方差分析结果显示, 父本在雌鱼卵巢 3 个分区的子代比例差异不显著; (3) 卡方均匀分布检验结果显示, 每个母本卵巢各分区的父权分布均无显著偏倚, 表明许氏平鲉卵巢内子代多重父权随机分布。分析认为, 交配时雌鱼卵巢尚未发育成熟, 来自不同雄性的精子在细小的卵巢内得以充分混合并储存于卵巢中, 雄性精子数量与精子活性的差异可能是导致父权贡献率发生偏倚的重要原因。研究结果进一步丰富了许氏平鲉繁殖生物学研究内容。     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区生态系统能量流动及仿刺参生态容量评估

基于2019年莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区渔业资源调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.6 (EwE 6.6)软件构建了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统Ecopath模型,系统分析了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统的能量流动规律和结构特征,估算了仿刺参(Apostichopus japonicus)的生态容量。Ecopath模型由16个功能组组成,基本涵盖了芙蓉岛人工鱼礁区生态系统能量流动的主要过程。结果发现,生态系统各功能组的营养级范围为1.000~3.978,其中,花鲈(Lateolabrax maculatus)处于最高营养级;生态系统总转换效率为10.6%,来自初级生产者的转换效率为10.8%,来自碎屑的转换效率为10.1%;生态系统总流量为2 596.108 t/(km2·a),其中44%来自碎屑;系统总初级生产量/总呼吸量为1.454,连接指数为0.402,系统杂食指数为0.211,Finn´s循环指数和平均路径长度分别为8.860%和2.980。结果表明,芙蓉岛人工鱼礁区生态系统成熟度和稳定性较低,食物网结构较简单。根据模型计算得出,仿刺参的生态容量为131 t/km2,是现存量的6.55倍,具有较大的增殖潜力。