楊淑芳，張 磊，閻希柱,2

(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建 廈門 361021; 2.農(nóng)業(yè)部東海海水健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 廈門 361021)

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莆田后海墾區(qū)菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量的估算

楊淑芳1，張 磊1，閻希柱1,2

(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建 廈門 361021; 2.農(nóng)業(yè)部東海海水健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 福建 廈門 361021)

2013年8月—2014年2月，對莆田后海墾區(qū)菲律賓蛤仔反季節(jié)高效生態(tài)養(yǎng)殖池葉綠素a、浮游植物初級生產(chǎn)量、蛤仔死亡率等進(jìn)行了測定，采用Parsons T R和Takahashi M 營養(yǎng)動態(tài)模型和Tait沿岸海域能流分析模型對2個菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池的養(yǎng)殖容量進(jìn)行估算，扣除20%的日排水量導(dǎo)致的初級生產(chǎn)量損失，2種估算模型得到的養(yǎng)殖容量經(jīng)校正后，池1為5.52t、7.1t，平均為6.31t；池2為3.60t、4.62t，平均為4.11t。兩個花蛤養(yǎng)殖池的實(shí)際產(chǎn)量分別為估算養(yǎng)殖容量的59.43%、97.32%，根據(jù)模型估算的適宜底播密度池1為 0.61kg/m2，池2為0.40kg/m2，有一定的潛能，可以適當(dāng)增加花蛤的養(yǎng)殖數(shù)量。

菲律賓蛤仔；初級生產(chǎn)量；養(yǎng)殖容量；模型

菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)是中國四大養(yǎng)殖貝類之一，莆田的菲律賓蛤仔育苗占全國總產(chǎn)量的一半[1]。由于在實(shí)際養(yǎng)殖中缺乏對養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量的研究，使得養(yǎng)殖容量過大，造成巨大的環(huán)境壓力，制約了貝類養(yǎng)殖的發(fā)展[2]。20世紀(jì)60年代日本學(xué)者對貝類的養(yǎng)殖容量進(jìn)行了初次研究[3]，此后國內(nèi)外學(xué)者針對各養(yǎng)殖區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行養(yǎng)殖容量評估，并建立了相應(yīng)海區(qū)的養(yǎng)殖容量模型。Holiday等對Tasmania海域的悉尼巖牡蠣(Saccostreacommercials)養(yǎng)殖容量進(jìn)行研究，并建立了養(yǎng)殖容量模型[4]。Cerver等建立了貽貝(Mytilusedulis)的養(yǎng)殖容量模型[5]。國內(nèi)貝類養(yǎng)殖容量的研究起步較晚，先后有方建光、盧振彬、張繼紅等對不同海域的養(yǎng)殖容量進(jìn)行了研究[6-12]。為了緩解環(huán)境承載壓力及合理密度養(yǎng)殖，本研究選取莆田市后海墾區(qū)主養(yǎng)菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池作為研究對象。目前關(guān)于菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量的研究少見報(bào)道。菲律賓蛤仔反季節(jié)養(yǎng)殖是一種新型的養(yǎng)殖模式，該模式具有較高的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 采樣池的基本狀況及測定方案

選取兩個菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池為研究對象，標(biāo)記為池1、池2。池1是180m×180m的方形池，池2是300m×130m的長方形池。菲律賓蛤仔養(yǎng)殖區(qū)位于所在養(yǎng)殖池的中央，用網(wǎng)與螃蟹養(yǎng)殖區(qū)隔離，菲律賓蛤仔養(yǎng)殖面積為1.3 333hm2。兩個池的菲律賓蛤仔養(yǎng)殖區(qū)平均水深70cm，放養(yǎng)情況大體相同，2013年8月5號放苗，菲律賓蛤仔2500kg，規(guī)格640粒/kg，115.2萬粒/hm2，經(jīng)過半年養(yǎng)殖，池1收獲3750kg、100粒/kg，池2收獲4000kg、90 粒/kg。

采樣時間為2013年8月—2014年1月，在每口池子設(shè)置5個采樣點(diǎn)，分別位于四角及中央，每個采樣點(diǎn)2個平行樣，垂直方向上分2層，分別為距池底和池水面10cm處。以水生81型采水器采集水樣。樣品采集均參照《海洋監(jiān)測規(guī)范》[15]。

1.2 養(yǎng)殖容量估算模型

1.2.1 營養(yǎng)動態(tài)模型

用Parsons T R 和Takahashi M[13]營養(yǎng)動態(tài)模型估算生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)階層生物的生產(chǎn)量。模型表達(dá)式為：P=BEn。用于估算貝類含殼重生產(chǎn)量時模式為P=(BEn)×k。式中P為估算貝類含殼重的生產(chǎn)量；B為浮游植物的生產(chǎn)量(鮮重)，采用年初級產(chǎn)碳量除以浮游植物鮮重含碳率求得；E為生態(tài)效率；n為貝類營養(yǎng)階層；k為貝類帶殼鮮重與軟組織鮮重比值。

1.2.2 Tait沿岸海域能流分析模型

Tait對沿岸海域能流分析結(jié)果，認(rèn)為初級生產(chǎn)量有10%轉(zhuǎn)化為底棲濾食性動物[14]。因此，貝類年產(chǎn)碳量為10%的年初級產(chǎn)碳量，其產(chǎn)量單位以有機(jī)碳計(jì)算。模式為B=[(0.1×C)/Q]×k，B為貝類含殼重年生產(chǎn)量，C為海域年初級產(chǎn)碳量，Q為貝類軟組織鮮重含碳率，k為含殼鮮重與軟組織鮮重的比值。

1.3 模型參數(shù)的確定方法

1.3.1 Chl-a和初級生產(chǎn)力的測定及計(jì)算

Chl-a是用90%丙酮萃取，用分光光度法測定，計(jì)算公式為：

Chl-a(mg/L)= α×v/(V×L)[16]

式中：α-在E664、E647、E630下校正后的吸光值；v-樣品提取液的體積，mL；V-過濾水樣體積，L；L-測定池光程，cm。

PP采用黑白瓶法測定[17]。每個池塘取5個采樣點(diǎn)，每個樣點(diǎn)掛2層，掛瓶水深根據(jù)各樣點(diǎn)水體透明度不同而不同，上午開始掛瓶，懸掛時間24 h后用Winkler氏法測定溶氧變化量。并根據(jù)公式計(jì)算初級生產(chǎn)力[18]。

1.3.2 菲律賓蛤仔含殼重與鮮組織重比值的確定

隨機(jī)抽取菲律賓蛤仔樣本30個，確定含殼重與鮮組織重比值。

1.3.3 適宜底播密度的估算

在估算出養(yǎng)殖容量的前提下根據(jù)死亡率來估算菲律賓蛤仔的底播放苗密度，用以下公式：M=D/(1-A)[19]，式中M為菲律賓蛤仔的底播放苗密度，D為蛤仔單位面積養(yǎng)殖容量，A為蛤仔的死亡率:A=100%-[(底播數(shù)量-收獲數(shù)量)/底播數(shù)量]×100%。

2 結(jié)果

2.1 葉綠素a和初級生產(chǎn)力

如表1所示，池1和池2 的葉綠素a含量在2013年8月—2014年1月呈逐漸遞增趨勢，池1的均值為1.84±1.36mg/L，池2為2.01±0.73mg/L，根據(jù)t檢驗(yàn)結(jié)果，池1和池2 葉綠素a水平差異性不顯著(P>0.05)。池1、池2初級生產(chǎn)力平均值分別為(365.69±96.88)mgC/(m2·d)、(237.97±65.63)mgC/(m2·d)，夏秋季節(jié)顯著高于冬季(P<0.05)。

表1 菲律賓蛤仔主養(yǎng)池葉綠素a含量、初級生產(chǎn)力月變化

2.2 菲律賓蛤仔養(yǎng)殖容量結(jié)果

2.2.1 營養(yǎng)動態(tài)模型估算

池1、池2菲律賓蛤仔養(yǎng)殖周期均為2013年8月9日—2014年2月16日，為期191d。取菲律賓蛤仔的營養(yǎng)級1.05[20]，生態(tài)效率取15.9%，浮游植物鮮重有機(jī)碳含量百分率為8.015%，花蛤帶殼鮮重與軟組織鮮重比值為4.56。根據(jù)公式P=(BEn)×k，計(jì)算得到池1、池2生長周期內(nèi)總養(yǎng)殖容量均值(含殼重)分別為7.68t、5.00t。

表2 菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量

2.2.2 Tait的沿岸能流模型估算

Tait(1981)模式計(jì)算菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池蛤仔生長周期內(nèi)平均產(chǎn)碳量池1、池2分別為0.093t、0.06t。菲律賓蛤仔鮮重含碳率為4.31%。生長周期內(nèi)可產(chǎn)菲律賓蛤仔鮮組織重池1、池2分別為2.16t、1.39t 。換算平均含殼重產(chǎn)量，池1為9.85t，池2為6.41t (如表3所示)。

表3 菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量 (t)

2.3 實(shí)際產(chǎn)量與估算養(yǎng)殖容量的差異

將兩種模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合，池1生長周期內(nèi)總養(yǎng)殖容量為：(7.68+9.85)/2=8.77t；池2生長周期內(nèi)總養(yǎng)殖容量為(5+6.41)/2=5.71t?？紤]到花蛤養(yǎng)殖池的換水情況，按照20%的日排水量計(jì)算，估算模型的養(yǎng)殖容量分別為池1∶6.31t；池2∶4.11t。計(jì)算得到兩個花蛤養(yǎng)殖池的實(shí)際產(chǎn)量分別為估算養(yǎng)殖容量的59.43%、97.32%。將所計(jì)算的養(yǎng)殖周期平均養(yǎng)殖容量除去養(yǎng)殖面積，可得到單位面積的菲律賓蛤仔養(yǎng)殖池養(yǎng)殖容量，計(jì)算結(jié)果分別為池1：0.47kg/m2；池2：0.31kg/m2。

2.4 適宜底播密度的估算

根據(jù)蛤仔死亡率計(jì)算公式，計(jì)算得到池1的死亡率A為22.5%，池2的死亡率為23.43%；又根據(jù)M=D/(1-A)估算公式，可得到模型估算的池1、池2的適宜底播密度M分別為0.61kg/m2、0.40kg/m2；2個養(yǎng)殖池的實(shí)際底播密度均為0.19kg/m2，池1、池2分別還有0.42kg/m2、0.21kg/m2的底播空間。

3 討論

3.1 養(yǎng)殖容量的影響因素

已有研究表明，在貝類種群優(yōu)勢明顯的養(yǎng)殖區(qū)，貝類對浮游植物攝食作用的下行效應(yīng)要明顯強(qiáng)于營養(yǎng)鹽等對浮游植物的上行控制效應(yīng)[21]。因而，養(yǎng)殖容量的大小主要取決于浮游植物的初級生產(chǎn)力。初級生產(chǎn)力除了受光強(qiáng)度、水深、透明度、溫度及光衰減系數(shù)等因素的影響，葉綠素a所表示的浮游植物的數(shù)量是其決定因素[22]。調(diào)查初期，葉綠素a含量處于較低水平，可能是由于這一時期溫度偏高，不利于藻類生長。同時，對菲律賓蛤仔而言，溫度適宜，攝食水平較高，從而對浮游植物的攝食壓力較大，10月以后隨著水溫的降低，藻類適宜生長繁殖，而菲律賓蛤仔的攝食量有所降低導(dǎo)致葉綠素a含量呈逐漸上升趨勢。以黑白瓶法測定初級生產(chǎn)力時，其結(jié)果受很多因素影響，例如，光照、溫度、營養(yǎng)鹽、浮游植物的生物量和生理狀態(tài)等[23]，且葉綠素的生物量能反應(yīng)水體中浮游植物的現(xiàn)存量，浮游植物現(xiàn)存量高的季節(jié)，初級生產(chǎn)力水平未必高[24]，即初級生產(chǎn)力水平未必與葉綠素a含量呈正相關(guān)。

3.2 養(yǎng)殖容量估算結(jié)果分析

朱春華等[25]使用ParsonsTR 營養(yǎng)動態(tài)模型、Tait沿岸海域能流分析模型對湛江流沙灣馬氏珠母貝的養(yǎng)殖容量進(jìn)行調(diào)查。2種模型估算結(jié)果相近，表明此2種模型在貝類養(yǎng)殖容量估計(jì)中具有實(shí)用價值。宋廣軍等[26]在調(diào)查鴨綠江口菲律賓蛤仔的養(yǎng)殖容量時認(rèn)為，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和調(diào)查能力來確定使用的估算模型。從模型自身來看，營養(yǎng)動態(tài)模型取決于生態(tài)效率、浮游植物有機(jī)碳含量以及貝類營養(yǎng)級；沿岸能流模型取決于貝類有機(jī)碳含量。模式不同，參數(shù)不同，估算結(jié)果也存在一定的差異[27]。營養(yǎng)生態(tài)模型和Tait能流分析模型估算結(jié)果差異顯著(P<0.05)，表現(xiàn)為Tait能流分析模型大于營養(yǎng)生態(tài)模型估算的養(yǎng)殖容量。

根據(jù)養(yǎng)殖容量的估算，池1明顯大于池2，引起差別原因可能有：①兩個池塘的葉綠素a含量相差很大，有可能影響了2個池塘的養(yǎng)殖容量，從而產(chǎn)生差別；②2個池塘的形狀差異可能影響了1天接收的光照強(qiáng)度，影響初級生產(chǎn)力，從而產(chǎn)生差別；③可能是由于在實(shí)際養(yǎng)殖過程當(dāng)中，當(dāng)?shù)貪O民在對池塘的管理上的差異，如換水的頻率、投餌或者施肥的頻率及其含量等方面的差異。池塘1的產(chǎn)量較低是由于其生長速度慢，遇上極端低溫天氣，規(guī)格小更易死亡。但從池2 看，養(yǎng)殖容量和實(shí)際產(chǎn)量接近，意味著底播的密度接近適宜密度。

估算的養(yǎng)殖容量大于實(shí)際養(yǎng)殖容量，可能是由于實(shí)際養(yǎng)殖過程中，一些浮游植物隨排水而流失，即初級生產(chǎn)力未被利用，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)際沒有那么多的天然餌料真正供給花蛤。陳麗梅在對膠州灣菲律賓蛤仔的養(yǎng)殖容量的研究中，認(rèn)為膠州灣超養(yǎng)殖容量造成菲律賓蛤仔死亡率增加，提出調(diào)整底播密度的建議[28]。本研究中，兩個養(yǎng)殖池的花蛤死亡率分別為23.43%、22.5%，可能是由于冬季花蛤遭遇攝食的瓶頸。另外，蛤仔生長具有明顯的季節(jié)變化，水溫是影響蛤仔的主要環(huán)境因子[29]，由此我們認(rèn)為二月底的極端低溫可能導(dǎo)致死亡率上升的情況，使得實(shí)際產(chǎn)量低于估算的平均養(yǎng)殖容量。

3.3 菲律賓蛤仔養(yǎng)殖方法上的改進(jìn)

宋廣軍[25]等針對鴨綠江口菲律賓蛤仔養(yǎng)殖容量調(diào)查，提出建議，即在春季底播夏季收獲，在秋季給予適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)殖量補(bǔ)充，以達(dá)到優(yōu)化養(yǎng)殖和生態(tài)保護(hù)并舉的效果。本研究中，8、9月份為初級生產(chǎn)量最高月份，在此時期底播可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)殖量補(bǔ)充，而冬季初級生產(chǎn)量較低，在本研究中，8月份底播時，菲律賓蛤仔的規(guī)格尚小，不能充分利用初級生產(chǎn)力，可以考慮調(diào)整養(yǎng)殖周期，在春末夏初底播，以充分利用夏秋比較高的初級生產(chǎn)力，使之達(dá)到或接近養(yǎng)殖容量。

4 結(jié)論

2種估算模型得到的養(yǎng)殖容量分別為池1∶7.68t、9.85t，平均為8.77t；池2為5.00t、6.41t，平均為5.71t。除去排水量20%的耗損，得到池1、池2的養(yǎng)殖容量分別為6.31t、4.11t。兩個花蛤養(yǎng)殖池的實(shí)際產(chǎn)量分別為估算養(yǎng)殖容量的59.43%、97.32%。兩個養(yǎng)殖池的花蛤死亡率分別為23.43%、22.5%，估算模型得到的蛤仔單位面積養(yǎng)殖容量分別為池1為0.61kg/m2，池2為0.40kg/m2。兩個主養(yǎng)菲律賓蛤仔的池塘實(shí)際養(yǎng)殖量均未達(dá)到養(yǎng)殖容量，都還有一定的潛能可以適當(dāng)增加花蛤的養(yǎng)殖數(shù)量。

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Estimation of Carrying Capacity of Manila Clam(Ruditapesphilippinarum) Culture Pond in Houhai Reclamation Area of Putian city, China

YANG Shu-fang1,ZHANG Lei1,YAN Xi-zhu1,2

(1. Fisheries College, Jimei University, Xiamen Fujian 361021 ,China)

From August 2013 to January 2014, the chlorophyll-a, primary productivity of phytoplankton, clams mortality rate in Houhai reclamation area of Putian were determined. The carrying capacity of the two Manila clam ponds wereestimated by Parsons TR-Takahashi M Ecological Trophodynamicsmodel[P=(BEn) ×k] and Tait coastal energy flowing analysis model{B=[(0.1×C)/Q]×k}. Taking into consideration of the unused primary productivity due to the pond effluent, the corrected results of two models were 5.52t and 7.10t for pond 1,with an average of 6.31t; 3.60t and 4.62t for pond 2,with an average of 4.11t for two ponds. The actual yields of the two ponds accounted for 59.43% and 97.32% of the estimated capacities respectively. Two ponds of clam mortality rates were 23.43% and 22.5%, respectively. The capacity of pond 1 was significantly larger than that of pond 2. The possible reasons are as follows: chl-a, the shapes of the pond, location and management. The carrying capacity of pond 2 was close to its actual yield. The estimated suitable breeding densities of Manila clam for pond 1and for pond 2 were 0.61kg/m2and 0.40kg/m2respectively. As the actual breeding densities of two ponds are 0.19kg/m2for each pond. The estimated suitable breeding density of Manila clam calculated from the carrying capacity was larger than the actual breeding density.A certain potential to increase the number of breeding clam exists.

Ruditapesphilippinarum; primary productivity; carrying capacity; model

2016-04-28

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012J01139)。

楊淑芳( 1991-) ，女，碩士研究生，研究方向: 水生生物學(xué)。

閻希柱( 1965-)，男，教授，博士，研究方向: 水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)。

X26

A

1673-9655(2016)06-0030-05