劉建忠,施永海,鄧平平,張海明,陸根海

(上海市水產(chǎn)研究所上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站,上海200433)

溫度對河川沙塘鱧幼魚耗氧率和排氨率的影響

劉建忠,施永海,鄧平平,張海明,陸根海

(上海市水產(chǎn)研究所上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站,上海200433)

進行了溫度 (10、14、18、22、26、30、34℃)對河川沙塘鱧Odontobutis obseura幼魚呼吸和排泄的影響試驗。結(jié)果表明:河川沙塘鱧幼魚的耗氧率和排氨率均隨水溫的升高呈直線上升,且都具有良好的直線回歸關(guān)系 (r2分別為0.972和0.971);18～22℃時河川沙塘鱧的氧氮比 (O∶N)明顯高于26～34℃時的比值 (P＜0.05);10～34℃時的熱能效系數(shù) (Q10)值為1.734,最低Q10值 (1.069～1.161)出現(xiàn)在22～30℃時。研究表明,河川沙塘鱧幼魚的可耐受溫度為10～34℃,適宜生長溫度為22～30℃。

河川沙塘鱧;溫度;耗氧率;排氨率

河川沙塘鱧魚Odontobutis obseura隸屬于鱸形目 Perciformes、塘鱧科Eleotridae、沙塘鱧屬O.dontobuti,是一種小型肉食性魚類,分布于中國南方湖泊與河溝中,營底棲生活。因其出肉率高、口感鮮美,深受江浙滬地區(qū)人們的喜愛[1]。

魚類的代謝活動與氧的利用有一定的關(guān)聯(lián),耗氧率反映了研究對象的新陳代謝情況以及能量的利用和應(yīng)激情況[2]。因此,研究魚類的耗氧率不僅對魚類呼吸生理學(xué)研究具有重要意義,而且在魚類養(yǎng)殖中也具有重要應(yīng)用價值。目前,對魚類耗氧率的研究已有較多報道[3-8],關(guān)于沙塘鱧成魚的耗氧率和排氨率的研究也有一些報道[1,9]。本試驗中,作者研究了不同溫度對河川沙塘鱧幼魚耗氧率和排氨率的影響,旨在為河川沙塘鱧的生理生態(tài)學(xué)研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用河川沙塘鱧幼魚由上海市水產(chǎn)研究所苗種技術(shù)中心人工繁養(yǎng)。試驗用水經(jīng)暗沉淀、漂白粉消毒、曝氣和篩絹網(wǎng)過濾處理,鹽度為3.9。試驗于2012年7月在上海市水產(chǎn)研究所苗種技術(shù)中心實驗室中進行。

1.2 方法

1.2.1 飼養(yǎng)管理 將試驗魚在水族箱 (48.0 cm× 49.5 cm×35.8 cm)中馴養(yǎng)15 d,設(shè)置 10、14、18、22、26、30、34℃ 7個溫度梯度,用冷暖機調(diào)控各水族箱的水溫。每箱放30尾魚,適量投喂活糠蝦,正式試驗前2 d停食。用游標(biāo)卡尺測定魚體長 (精度為0.02 mm),用電子天平測定魚體質(zhì)量 (精度為0.01 g),各組試驗魚的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1所示。

1.2.2 試驗設(shè)計 采用改進的密閉呼吸室法[10]進行試驗。每個溫度梯度均設(shè)3個平行和1個空白對照,呼吸試驗在250 mL磨口玻璃瓶中進行,試驗時瓶內(nèi)注滿試驗用水,將瓶置于恒溫水族箱中(±0.5℃),待水溫恒定于目標(biāo)值后,試驗組瓶內(nèi)放入4尾受試魚,空白對照組不放魚,并使水族箱循環(huán)系統(tǒng)的出水口對準(zhǔn)瓶口方向,盡量使瓶內(nèi)外的水環(huán)境一致,待受試魚適應(yīng)新環(huán)境后,蓋緊磨口瓶蓋。試驗過程中仔細(xì)觀察、記錄受試魚的活動情況。經(jīng)過預(yù)試驗將溶氧飽和度降為50% ～60%所需的時間作為正式試驗水樣的結(jié)束時間。

1.2.3 耗氧率的測定與計算 采用溶氧儀[11]測定溶解氧含量。耗氧率 (RO)的計算公式[12]為

其中:RO為單位體質(zhì)量耗氧率 [mg/(g·h)]; CT為有魚試驗瓶內(nèi)的溶解氧含量 (mg/L);CC為空白無魚對照瓶內(nèi)的溶解氧含量 (mg/L);V為代謝瓶容積 (L);m為魚體總質(zhì)量 (g);t為試驗持續(xù)時間 (h)。

表1 各組試驗魚的體長和體質(zhì)量(±s,n=12)Tab.1 The average body length and body weight of fish for each group

表1 各組試驗魚的體長和體質(zhì)量(±s,n=12)Tab.1 The average body length and body weight of fish for each group

注:同列中標(biāo)有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異 (P＜0.05),標(biāo)有相同小寫字母者表示組間無顯著性差異 (P＞0.05),下同。Note:The means with different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level,and the means with the same letters within the same column are not significant differences,et sequentia.

組別group水溫/℃temperature體長/mm body length體質(zhì)量/g body weight 1 10±0.5 24.91±2.20a 0.36±0.08a2 14±0.5 24.38±1.27ab 0.34±0.06ab3 18±0.5 24.55±1.35ab 0.35±0.06a4 22±0.5 24.75±1.95ab 0.36±0.08a5 26±0.5 24.24±1.99ab 0.35±0.09a6 30±0.5 24.05±1.83ab 0.32±0.06ab7 34±0.5 23.27±2.04b 0.30±0.07b

1.2.4 氨氮排泄率的測定與計算 氨氮排泄率與耗氧率同時進行測定。采用靛酚藍法[13]測定氨氮濃度。氨氮排泄率 (RN)的計算公式為

其中:RN為單位體質(zhì)量氨氮排泄率[mg/(g·h)]; NC為空白無魚對照瓶內(nèi)的氨氮濃度 (mg/L);NT為有魚試驗瓶內(nèi)的氨氮濃度 (mg/L);V為代謝瓶容積 (L);m為魚體總質(zhì)量 (g);t為試驗持續(xù)時間 (h)。

1.2.5 熱能效系數(shù) (Q10)和氧氮比 (O∶N)值的計算 熱能效系數(shù)公式[11]為

其中:Q10為熱能效系數(shù);R1和R2分別為幼魚在溫度T1和T2時的耗氧率。

O∶N為試驗動物呼吸氧原子數(shù)與排出氨氮原子數(shù)之比[14]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件處理試驗數(shù)據(jù)并繪制圖表。采用SPSS 13.0軟件進行單因素方差分析,用LSD法進行組間多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對河川沙塘鱧耗氧率的影響

從表2可見:河川沙塘鱧耗氧率隨著環(huán)境溫度的升高呈直線上升;除10℃與14℃組的耗氧率以及22℃與26℃組的耗氧率無顯著性差異 (P＞0.05)外,其余溫度組間均有顯著性差異 (P＜0.05)。河川沙塘鱧的耗氧率與溫度之間有較好的直線回歸關(guān)系 (r2=0.972,P＜0.01)(圖1)。

表2 不同溫度下河川沙塘鱧幼魚的耗氧率、排氨率和氧氮比Tab.2 Oxygen consumption rate,ammonia excretion rate,and O ：N ratio of the sleeper Odontobutis obseura juveniles at different temperature

圖1 溫度對試驗幼魚耗氧率的影響Fig.1 Effects of temperature on oxygen consumption rate in the sleeper O.obseura juveniles

2.2 溫度對河川沙塘鱧排氨率的影響

從表2可見:河川沙塘鱧排氨率隨著環(huán)境溫度的升高呈直線上升;除10℃與14℃組的排氨率以及18℃與22℃組的排氨率無顯著性差異 (P＞0.05)外,其余溫度組間均有顯著性差異 (P＜0.05)。河川沙塘鱧的排氨率與溫度之間有較好的直線回歸關(guān)系 (r2=0.974,P＜0.01)(圖2)。

2.3 溫度對河川沙塘鱧O：N值的影響

從表2可見:河川沙塘鱧的O∶N值隨溫度的升高呈先增大后減小的趨勢;溫度為18、22℃時的O∶N值較高,且顯著高于溫度為26、30、34℃時的比值 (P＜0.05),溫度為10、14℃時的O∶N值雖高于26、30、34℃時的比值,但差異并不顯著 (P＞0.05),且與溫度18、22℃時也無顯著性差異 (P＞0.05)。

圖2 溫度對河川沙塘鱧幼魚排氨率的影響Fig.2 Effects of temperature on ammonia excretion rate in the sleeper O.obseura juveniles

2.4 溫度對河川沙塘鱧Q10值的影響

從表3可見:溫度為10～34℃時的Q10值為1.734,溫度為22～26℃和26～30℃的Q10值相對較小,分別為1.069和1.161。

表3 河川沙塘鱧幼魚在不同溫度范圍下的Q10值Tab.3 Q10coefficients of the sleeper O.obseura juveniles at different temperature

3 討論

3.1 溫度對河川沙塘鱧耗氧率和排氨率的影響

影響魚類呼吸和排氨最重要的環(huán)境因素是溫度,在一定耐受范圍內(nèi),隨著水溫的升高,魚體細(xì)胞酶的活性增強,新陳代謝亦加快,從而需要更充足的氧,而代謝產(chǎn)物也隨之增多,然而當(dāng)外界溫度超過其可耐受范圍時,魚類的新陳代謝出現(xiàn)紊亂,呼吸作用減弱,代謝產(chǎn)物量降低[15]。在本試驗溫度范圍內(nèi) (10～34℃),河川沙塘鱧的耗氧率和排氨率均隨溫度的上升而逐漸增加,說明10～34℃在河川沙塘鱧幼魚適宜生長的溫度范圍之內(nèi),這也與對很多物種的研究[16-20]結(jié)果相似。

3.2 河川沙塘鱧代謝能源的分析

O∶N值已經(jīng)成為估計生物代謝能源物質(zhì)的常用表示方式,該比值代表了蛋白質(zhì)與脂肪和碳水化合物在能量供給方面的比例?，F(xiàn)有研究認(rèn)為,當(dāng)O∶N值為7～10時,表示能量的供應(yīng)來自蛋白質(zhì)[21];當(dāng)O∶N值為24時,能量的供應(yīng)來自蛋白質(zhì)和脂肪[22];當(dāng)O∶N值更大時,更多的脂類和碳水化合物被用于提供能量[23]。從本試驗結(jié)果可以看出,O∶N值為14～21,故河川沙塘鱧幼魚的能量消耗主要來自蛋白質(zhì)和脂肪。

3.3 河川沙塘鱧的適宜生長溫度范圍

本試驗在7月份進行,晝夜溫差較大,試驗溫度在調(diào)控方面有一定的難度。為了縮小溫度的波動,一方面將整個試驗設(shè)備置于便于室溫調(diào)控的空調(diào)房中,另一方面采用較為精確的水用冷暖機調(diào)控各水族箱的水溫。即便如此,各溫度組還是出現(xiàn)了小范圍的浮動,但基本在設(shè)置溫度范圍 (±0.5℃)內(nèi)。另外,由于本試驗中對魚的馴養(yǎng)時間較長,使得不同溫度組受試魚馴養(yǎng)后在體長、體質(zhì)量上出現(xiàn)了一些差異,特別是34℃組。河川沙塘鱧在水溫為34℃時不僅生長緩慢,而且還有死亡現(xiàn)象。為了避免類似情況出現(xiàn),可以縮短馴養(yǎng)時間或者降低高溫度組的溫度,以便正式試驗進行時各溫度組的受試魚在體長、體質(zhì)量等方面沒有明顯差異。

熱能效系數(shù)Q10值能夠揭示水生動物對溫度的敏感程度,常作為水生動物對溫度調(diào)節(jié)能力的參考依據(jù)[24]。據(jù)報道,魚類 Q10值一般為2～3[3],本試驗中得出的河川沙塘鱧幼魚的Q10值基本上在這個范圍內(nèi),表明在本試驗中設(shè)定的溫度范圍內(nèi),河川沙塘鱧幼魚對溫度都有較好的調(diào)節(jié)能力。

在耐受溫度范圍內(nèi),Q10值的最低值出現(xiàn)在其適宜生長的溫度范圍,在這個適宜生長溫度范圍的兩邊,其Q10值會出現(xiàn)一定的升高[25]。本研究中,最低Q10值范圍 (1.069～1.161)出現(xiàn)在22～30℃溫度范圍內(nèi),根據(jù)Q10值的變化情況,基本可以推斷河川沙塘鱧幼魚的適宜生長溫度范圍為22～30℃。

[1]朱永安,王南溟,楊德先.沙塘鱧耗氧率與窒息點的測定[J].內(nèi)陸水產(chǎn),2005(9):35-36.

[2]徐鋼春,顧若波,聞海波.溫度對花耗氧率和排氨率的影響[J].湖泊科學(xué),2006,18(4):431-436.

[3]施永海,張根玉,劉建忠,等.溫度對暗紋東方鲀和菊黃東方鲀幼魚瞬時耗氧速率的影響[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報,2011,20 (1):50-55.

[4]李加兒,劉士瑞,區(qū)又君,等.淺色黃姑魚幼魚耗氧率、排氨率及窒息點的初步研究[J].海洋學(xué)報,2008,30(5):165-170.

[5]章龍珍,楊金海,劉鑒毅,等.溫度、鹽度、pH和麻醉劑對長鰭籃子魚幼魚耗氧率的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(8): 1494-1498.

[6]楊凱,樊啟學(xué),張磊,等.黃顙魚瞬時耗氧率與窒息點的研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2012,33(2):127-131.

[7]陳力,趙海濤,張福崇,等.張家口壩上高背型鯽魚耗氧率和窒息點的初步研究[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報,2012,32(3):82-85.

[8]王曉光,于偉君,李軍,等.雷氏七鰓鰻耗氧率和窒息點的研究[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2011,26(2):119-125.

[9]李軍,駱小年,徐忠源,等.鴨綠沙塘鱧耗氧率、氨氮排泄率與臨界窒息點研究[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報,2010,19(5):685-691.

[10]臧維玲,朱正國,戴習(xí)林,等.中國對蝦瞬時耗氧速率與海水比重及溶氧水平的相關(guān)[J].水產(chǎn)科技情報,1992,19(4):100-103.

[11]Diaz F,Re A D,Gonzalrz R A,et al.Temperature preference and oxygen consumption of the largemouth bass Micropterus salmoides (Lacépède)acclimated to different temperatures[J].Aquac Res, 2007,38:1387-1394.

[12]李松青,林小濤,李卓佳,等.攝食對凡納濱對蝦耗氧率和氮、磷排泄率的影響[J].熱帶海洋學(xué)報,2006,25(2):44-48.

[13]唐賢明,隋曌,田景波,等.鹽度對大菱鲆幼魚耗氧率和排氨率的影響[J].南方水產(chǎn),2006,2(4):54-58.

[14]曹善茂,張叢堯,左驍.不同生態(tài)因子對曼氏皮海鞘耗氧率的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2012,27(3):210-214.

[15]喬德亮,李思發(fā),凌去非,等.白斑狗魚耗氧率和窒息點研究[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報,2005,14(2):202-206.

[16]王波,李繼強,曹志海,等.犬齒牙鲆幼魚呼吸耗氧率的研究[J].海洋科學(xué)進展,2003,21(3):325-330.

[17]線薇薇,朱鑫華.梭魚標(biāo)準(zhǔn)代謝、內(nèi)源氮排泄與體重和溫度的關(guān)系[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報,2002,32(3):68-74.

[18]閆茂倉,單樂州,邵鑫斌,等.溫度及體重對鮸魚幼魚耗氧率和排氨率的影響[J].熱帶海洋學(xué)報,2007,26(1):44-49.

[19]廖志洪,林小濤,王春,等.黃顙魚仔、稚、幼魚耗氧率及氨氮排泄率的初步研究[J].生態(tài)科學(xué),2004,23(3):223-226.

[20]張兆琪,張美昭.牙鲆魚耗氧率、氨排泄率與體重及溫度的關(guān)系[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報,1997,27(4):483-489.

[21]Mayzalld P.Respiration and nitrogen excretion of zooplankton:Ⅳ.The influence of starvation on the metabolism and biochemical composition of some species[J].Mar Biol,1976,37:47-58.

[22]Ikeda T.Nutrition ecology of marine zooplankton[J].Mem Fac Fish Hokkaido Univ,1974,22:1-77.

[23]Conover R J.Respiration and nitrogen excretion by some marine zooplankton in relation to their life cycles[J].Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom,1968,48(1): 49-75.

[24]Spanopoulos-Hernandeza M,Martinez-Palaciosb C A,Vanegas-Perezc R C,et al.The combined effects of salinity and temperature on the oxygen consumption of juvenile shrimps Litopenaeus stylirostris(Stimpson,1874)[J].Aquaculture,2005,244:341-348.

[25]Zheng Z M,Jin C H,Li M Y,et al.Effects of temperature and salinity on oxygen consumption and ammonia excretion of juvenile miiuy croaker,Miichthys miiuy(Basilewsky)[J].Aquaculture International,2008,16:581-589.

Effect of temperature on oxygen consumption and ammonia excretion of sleeper Odontobutis potamophila juveniles

LIU Jian-zhong,SHI Yong-hai,DENG Ping-ping,ZHANG Hai-ming,LU Gen-hai

(Shanghai Fisheries Research Institute,Shanghai Fisheries Technical Extension Station,Shanghai 200433,China)

The effects of different water temperature(10,14,18,22,26,30,and 34℃)on oxygen consumption rate and ammonia excretion rate were studied in juvenile sleeper Odontobutis potamophila.The results showed that the linear increase in oxygen consumption rate and ammonia excretion rate was found as the water temperature rose from 10℃ to 34℃,with a good regression with r2values 0.972 for oxygen consumption rate and 0.971 for ammonia excretion rate.The O∶N values at 18℃ and 22℃ were significantly higher than that at a higher temperature. Thermal efficiency coefficient(Q10)of temperature from 10℃ to 34℃ was 1.734,and the minimal Q10coefficients (1.069-1.161)was observed at temperature from 22℃ to 30℃.The juveniles had temperature tolerance from 10℃ to 34℃ and suitable temperature range from 22℃ to 30℃.

Odontobutis potamophila;temperature;oxygen consumption rate;ammonia excretion rate

S912

A

2012-11-21

上海市科技興農(nóng)重點攻關(guān)項目 [滬農(nóng)科攻字 (2011)第1-4號]

劉建忠 (1971-),男,工程師。E-mail:jzliu711022@yeah.net

2095-1388(2013)03-0273-04