水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)存活、攝食和生長(zhǎng)的影響

曾本和,周建設(shè)，王萬(wàn)良，張忭忭，劉海平，旺 久，牟振波

(1.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院水產(chǎn)科學(xué)研究所，拉薩 850032；2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院，拉薩 850000)

魚(yú)類是變溫動(dòng)物，體溫隨水溫而變化，因此水溫是影響魚(yú)類代謝、生存、攝食和生長(zhǎng)最重要的環(huán)境因子之一[1]。水溫可影響魚(yú)類消化酶活性，影響食物消化吸收速度，從而影響血糖含量，影響攝食率和生長(zhǎng)率[2]。在一定的溫度范圍內(nèi)，魚(yú)類的最大攝食率和生長(zhǎng)率隨溫度的升高而增加[2]；當(dāng)溫度高于一臨界值(最適溫度)時(shí)，攝食率和生長(zhǎng)率隨溫度的增加而下降[3]。幼魚(yú)階段正是生長(zhǎng)發(fā)育階段，攝食量的下降將會(huì)影響其存活率[4]。因此，獲取魚(yú)類生存的適溫范圍對(duì)于指導(dǎo)科學(xué)養(yǎng)殖具重要現(xiàn)實(shí)意義。

異齒裂腹魚(yú)(Schizothoraxo′connoriLloyd)隸屬鯉科(Cyprindiae)裂腹魚(yú)亞科(Schizothra-cinae)裂腹魚(yú)屬(Schizothorax)，別名棒棒魚(yú)。分布于雅魯藏布江上、中游的干支流及附屬水體。2006-2007年楊漢運(yùn)等[5]調(diào)查顯示，異齒裂腹魚(yú)占雅魯藏布江漁獲物的35%～42%，為產(chǎn)區(qū)主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類之一。20世紀(jì)70年代末，雅魯藏布江的裂腹魚(yú)類體質(zhì)量為 500～1 000 g/尾，2010年漁獲物體質(zhì)量為200～709 g/尾[5]，說(shuō)明雅魯藏布江裂腹魚(yú)正在小型化。2016年異齒裂腹魚(yú)被列入到中國(guó)脊椎動(dòng)物紅色名錄[6]。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西藏地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及資源保護(hù)和可持續(xù)利用的需要，有關(guān)異齒裂腹魚(yú)養(yǎng)殖生物學(xué)研究迫在眉睫。目前相關(guān)學(xué)者已經(jīng)摸清了異齒裂腹魚(yú)早期發(fā)育特征[7]、食性特征[8]，并且人工規(guī)?；敝臣夹g(shù)也取得了突破[9]，但有關(guān)魚(yú)苗培育過(guò)程中相關(guān)養(yǎng)殖參數(shù)還未見(jiàn)報(bào)道。為此，實(shí)驗(yàn)以異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)為研究對(duì)象，設(shè)置不同溫度梯度養(yǎng)殖異齒裂腹魚(yú)，探討水溫對(duì)其攝食、存活及生長(zhǎng)的影響，以期豐富其生物學(xué)資料，為其人工養(yǎng)殖提供指導(dǎo)性參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試魚(yú)及實(shí)驗(yàn)條件

異齒裂腹魚(yú)為2017年從雅魯藏布江中游捕獲的野生親本經(jīng)人工繁殖、培育所得，為同一批繁殖魚(yú)苗，5月齡。初始體長(zhǎng)(48.37±0.58)mm，體質(zhì)量(1.13±0.05)g。實(shí)驗(yàn)前，異齒裂腹魚(yú)在西藏農(nóng)科院水產(chǎn)所西藏土著魚(yú)類增殖育種場(chǎng)進(jìn)行養(yǎng)殖，微流水，水溫(12.5±1.1)℃，溶氧(6.7±0.4)mg/L，pH(8.0±0.1)。實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)水族缸(長(zhǎng)40 cm × 寬25 cm × 高30 cm)內(nèi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)用水為增氧后的地下水。實(shí)驗(yàn)飼料為智利公司生產(chǎn)魚(yú)苗料，粒徑0.6 mm。每天投喂4次(8:30、12:30、16:30、22:30)，按體重3%～6%飽食投喂，投餌前0.5 h吸出糞便，投餌0.5 h后吸出殘餌，并于70 ℃恒溫干燥箱中烘干，矯正攝食量。實(shí)驗(yàn)期間，高溫組實(shí)驗(yàn)水族缸水溫由恒溫加熱棒控制，溫度波動(dòng)控制在±0.4 ℃。低溫組實(shí)驗(yàn)水族缸水溫通過(guò)加冰塊控制，溫度波動(dòng)控制在± 1.0 ℃。水族缸底部有增氧裝置，24 h工作，使水上下翻滾，保證水族缸內(nèi)各層水溫一致。每天換水一次，每次換水1/3，換水前后溫差控制在0.5 ℃以內(nèi)。實(shí)驗(yàn)期間各實(shí)驗(yàn)組溶氧(8.1±0.2)mg/L，pH(8.0±0.1)，氨氮<0.2 mg/L，亞硝酸<0.005 mg/L。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)6個(gè)溫度處理組，分別為7、12、17、22、27、32 ℃每組三個(gè)平行，每個(gè)平行30尾異齒裂腹魚(yú)。實(shí)驗(yàn)前將體質(zhì)健壯、無(wú)病傷的異齒裂腹魚(yú)放入實(shí)驗(yàn)水族缸，水溫與原始生活溫度一致(12.5 ℃)，以24 h升溫或降溫1 ℃至實(shí)驗(yàn)溫度，升溫前停食1 d。另取300尾體質(zhì)健壯、無(wú)病傷的異齒裂腹魚(yú)，分為6個(gè)補(bǔ)充組(溫度調(diào)整到指定溫度后，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前補(bǔ)充因升溫造成的死魚(yú)數(shù))，每組50尾，同實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)魚(yú)一同升溫或降溫。待水溫調(diào)整到設(shè)定值并適應(yīng)7 d后，將各平行組實(shí)驗(yàn)魚(yú)補(bǔ)充到30尾，正式實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)期間每隔6 d測(cè)量一次體質(zhì)量，125 mg/L的MS-222將魚(yú)快速麻醉，每個(gè)平行實(shí)驗(yàn)魚(yú)帶水一批稱重，并記錄實(shí)驗(yàn)魚(yú)尾數(shù)，統(tǒng)計(jì)均重。實(shí)驗(yàn)周期36 d。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，測(cè)定各組實(shí)驗(yàn)魚(yú)的體長(zhǎng)、體質(zhì)量，試驗(yàn)結(jié)束后，停食 1 d，測(cè)定各組試驗(yàn)魚(yú)的體長(zhǎng)、體質(zhì)量，依據(jù)養(yǎng)殖試驗(yàn)期間各實(shí)驗(yàn)組魚(yú)攝食飼料量，飼養(yǎng)時(shí)間及試驗(yàn)前后魚(yú)的體長(zhǎng)、體質(zhì)量計(jì)算如下:

體質(zhì)量增長(zhǎng)率(WGR，%)=100%×(Wt-W0)/W0

體長(zhǎng)增長(zhǎng)率(BLGR，%)=100%×(Lt-L0)/L0

特定生長(zhǎng)率(SGR，%/d)=(lnWt-lnW0)×100%/t

攝食率(FR，%)=100%×F/[(Wt+W0)×t/2]

飼料系數(shù)(FCR)=F/(Wt-W0)

成活率(SR，%)=100%×(Nt-N0)/N0

式中：W0：試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)魚(yú)體質(zhì)量(g)；Wt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚(yú)體質(zhì)量(g)；Lt:實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚(yú)體長(zhǎng)；L0:實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)魚(yú)體長(zhǎng)；N0：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)魚(yú)的尾數(shù)；Nt：實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚(yú)的尾數(shù)；F：飼料攝入量(g)；t為養(yǎng)殖天數(shù)(d)。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Spss 19.0統(tǒng)計(jì)軟件中One-way ANOVA檢驗(yàn)溫度對(duì)存活、生長(zhǎng)和攝食影響的顯著性，用Duncan氏進(jìn)行多重比較，差異顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)成活率的影響

水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)存活率有顯著影響。溫度低于22 ℃時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組存活率差異不顯著，通過(guò)線性回歸得出Y=-0.911X+80.156，R2=0.906 2(圖1)。溫度高于22 ℃后，存活率顯著降低，當(dāng)溫度為32 ℃時(shí)，存活率為0，通過(guò)線性回歸得出Y=-6.111X+190.93，R2=0.935 6(圖1)。兩條直線交匯處為21.3 ℃。

圖1 水溫與異齒裂腹魚(yú)存活率關(guān)系Fig.1 The relationship between water temperature and survival rate of S.o′connori Lloyd

2.2 水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)攝食和飼料利用的影響

水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)攝食和飼料利用的影響見(jiàn)圖2和圖3，水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)攝食和飼料利用率有顯著影響。溫度低于22 ℃時(shí)，隨著水溫的升高，異齒裂腹魚(yú)攝食量顯著升高，通過(guò)線性回歸擬合水溫(X)與異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)攝食率(Y)的關(guān)系(圖2)Y=0.063 2X+0.878 6，R2=0.995 7(圖2)。溫度高于22 ℃時(shí)，隨著水溫的升高，異齒裂腹魚(yú)攝食量顯著降低，通過(guò)線性回歸得出Y=-0.15X+5.55，R2=1(圖2)。兩條直線交匯處為22.0 ℃。隨著溫度升高，異齒裂腹魚(yú)飼料系數(shù)呈先降低后升高的變化趨勢(shì)，且在水溫為17 ℃時(shí)最低，為1.18。以二次曲線來(lái)擬合水溫(X)與異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)飼料系數(shù)(Y)的關(guān)系(圖3)，得到回歸方程Y=0.006 3X2-0.1909X+2.600 3，R2=0.936，則飼料系數(shù)最低時(shí)水溫為15.15 ℃。

圖2 異齒裂腹魚(yú)水溫與攝食率關(guān)系Fig.2 The relationship between water temperature and feeding ratio of S.o′connori Lloyd

圖3 異齒裂腹魚(yú)水溫與飼料系數(shù)關(guān)系Fig.3 The relationship between water temperature and feed conversion ratio of S.o′connori Lloyd

2.3 水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)的影響

水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖4-7，水溫對(duì)異齒裂腹魚(yú)終末體質(zhì)量、終末體長(zhǎng)、體質(zhì)量增長(zhǎng)率、體長(zhǎng)增長(zhǎng)率和特定生長(zhǎng)率均有顯著影響。實(shí)驗(yàn)魚(yú)初始體長(zhǎng)體質(zhì)量差異不顯著。終末體質(zhì)量、終末體長(zhǎng)、體質(zhì)量增長(zhǎng)率和體長(zhǎng)增長(zhǎng)率均隨水溫的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，且均在水溫為17 ℃時(shí)取得最大值，分別為2.13 g、59.61 mm、86.91%和23.01%。特定增長(zhǎng)率隨水溫的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，且在水溫為22 ℃時(shí)取得最大值，為1.75%/d。以指數(shù)函數(shù)來(lái)擬合不同水溫條件下養(yǎng)殖時(shí)間(X)與異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)體質(zhì)量(Y)的關(guān)系(圖4)，得出回歸方程。以二次曲線來(lái)擬合水溫(X)與異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)體質(zhì)量增長(zhǎng)率、體長(zhǎng)增長(zhǎng)率及特定生長(zhǎng)率(Y)的關(guān)系(圖5-7)，得到回歸方程分別為Y=-0.523 8X2+18.14X-71.265，R2=0.825 9，Y=-0.115 6X2+4.127 2X-14.308，R2=0.994 6，Y=-0.009 3X2+0.320 7X-1.030 1，R2=0.841 1，則異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)體質(zhì)量增長(zhǎng)率、體長(zhǎng)增長(zhǎng)率及特定生長(zhǎng)率最高時(shí)水溫分別為17.32 ℃、17.85 ℃、17.18 ℃。

圖4 不同水溫條件下異齒裂腹魚(yú)增長(zhǎng)情況Fig.4 The weight gain situation of S.o′connoriLloyd under different temperature conditions

圖5 異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)體質(zhì)量增長(zhǎng)率與水溫關(guān)系Fig.5 The relationship between water temperature and weight gain rate of S.o′connori Lloyd

圖6 異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)體長(zhǎng)增長(zhǎng)率與水溫關(guān)系 Fig.6 The relationship between water temperature and body length growth rate of S.o′connori Lloyd

圖7 異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)特定增長(zhǎng)率與水溫關(guān)系Fig.7 The relationship between water temperature and specific growth rate of S.o′connori Lloyd

3 討論

3.1 異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)耐溫性及適宜規(guī)?；嘤齾^(qū)域分析

在養(yǎng)殖過(guò)程中，幼魚(yú)階段是各種器官形成、發(fā)育和完善的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)環(huán)境因子的變化非常敏感[10]。其中水溫是重要的一個(gè)環(huán)境因子，它一方面通過(guò)改變幼魚(yú)體內(nèi)酶的活性，影響代謝率，進(jìn)而影響發(fā)育；另一方面通過(guò)影響幼魚(yú)代謝過(guò)程中的能量收支，影響發(fā)育，進(jìn)而影響成活率[4]。孫志景等[10]對(duì)東星斑(Plectropomusleopardus)幼魚(yú)、李勇等[11]對(duì)大菱鲆(Psettamaxima)的研究結(jié)果表明，水溫對(duì)實(shí)驗(yàn)幼魚(yú)的存活率具有重要的影響，其存活率隨水溫的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨。在本實(shí)驗(yàn)中，水溫低于22 ℃時(shí)，各實(shí)驗(yàn)組存活率差異不顯著，這與孫志景等[10]、李勇等[11]的研究結(jié)果存在差異，這可能是因?yàn)楫慅X裂腹魚(yú)長(zhǎng)期生活的水環(huán)境——雅魯藏布江水溫低[12]，異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)為適應(yīng)環(huán)境，因此具備了耐低溫的能力；同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)最低溫度設(shè)置為7 ℃，沒(méi)有達(dá)到異齒裂腹魚(yú)極限低溫。因此，本實(shí)驗(yàn)中低溫組與中間水溫組實(shí)驗(yàn)魚(yú)存活率沒(méi)有表現(xiàn)出顯著差異。溫度高于22 ℃后，存活率顯著降低，這與上述學(xué)者的研究結(jié)果[10-11]一致。

魚(yú)類具有一個(gè)溫度耐受的上限，被稱極限最高溫[13]，通常人們以50%死亡率對(duì)應(yīng)的溫度作為極限溫度[14]，它是評(píng)價(jià)魚(yú)類可養(yǎng)殖區(qū)域的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)線性回歸得出，異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)極限最高溫為23.06 ℃，低于熱帶魚(yú)[15-16]和溫水性魚(yú)[17-19]的極限最高水溫，同時(shí)也低于大部分冷水魚(yú)[20-22]的極限最高溫度，但與狼鰻(Anarrhichthysocellatus)[23]極限最高溫相近(見(jiàn)表1)。這可能是本實(shí)驗(yàn)的方法和其他作者實(shí)驗(yàn)方法存在差異造成的。魚(yú)苗在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前培育水溫較低，為12.5 ℃；同時(shí)各實(shí)驗(yàn)組是在不同水溫環(huán)境中養(yǎng)殖36 d；而吳青等[22]研究的冷水魚(yú)極限最高溫是同一組實(shí)驗(yàn)魚(yú)通過(guò)逐漸升溫觀察死亡率得出來(lái)的，在一個(gè)溫度停留時(shí)間只有4 ～24 h。通過(guò)魚(yú)苗溫度耐受上限，推斷異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)適宜在常年擁有低溫水源區(qū)域規(guī)模化培育，中國(guó)青藏高原及中國(guó)北方、中部擁有高山流水的地方水質(zhì)清澈、水溫低，可滿足異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)規(guī)?；嘤龡l件。

表1 幾種魚(yú)類極限最高溫Tab.1 The limit highest temperature of several fishes

3.2 異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)適宜培育水溫分析

幼魚(yú)階段攝食量受到內(nèi)在遺傳因素和外在環(huán)境因子影響。其中，水溫是影響其攝食率極其重要的一個(gè)環(huán)境因子。水溫可影響魚(yú)體內(nèi)消化酶活性，在一定范圍內(nèi)水溫越高，魚(yú)體消化酶活性就越高，魚(yú)體消化道內(nèi)食物的排空速度就越快，攝食就較多。但當(dāng)溫度升高超過(guò)某一極限溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生機(jī)體代謝紊亂，消化酶的活力也會(huì)隨著溫度的升高而逐漸降低[24]，從而減小幼魚(yú)攝食率。在本實(shí)驗(yàn)中，隨著水溫升高，異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)攝食率呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。這與牟振波等[2]對(duì)細(xì)鱗魚(yú)(Brachymystaxlenok)、李大鵬等[25]對(duì)施氏鱘(AcipenserschrenckiiBrandt)研究結(jié)果一致。本實(shí)驗(yàn)中異齒裂腹魚(yú)最大攝食率對(duì)應(yīng)的溫度為22 ℃。同施氏鱘[25]、細(xì)鱗魚(yú)[2]等冷水魚(yú)接近。

魚(yú)類的生長(zhǎng)取決于魚(yú)類的攝食量、對(duì)飼料的消化和吸收以及滿足了魚(yú)類基礎(chǔ)代謝和活動(dòng)代謝需要后剩余能量的多少。一般魚(yú)類的生長(zhǎng)會(huì)隨著攝食量的增加而增加，當(dāng)魚(yú)類的攝食不受限制時(shí)，其生長(zhǎng)的最適水溫要低于其最大攝食水溫。當(dāng)水溫超過(guò)生長(zhǎng)最適溫度后，魚(yú)類的攝食率雖然仍會(huì)繼續(xù)增加，達(dá)到最大攝食率，但此時(shí)攝入的能量中用于魚(yú)類生長(zhǎng)的那部分已經(jīng)開(kāi)始減少，而用于維持基礎(chǔ)代謝的能量部分卻增加了，導(dǎo)致飼料利用率降低，最終導(dǎo)致生長(zhǎng)效率開(kāi)始下降[26]。在本實(shí)驗(yàn)中，最大體質(zhì)量增長(zhǎng)水溫為17.32 ℃，而最大攝食溫度為21.91 ℃，較最大生長(zhǎng)溫度高出了4.59 ℃,這與李大鵬等[25]對(duì)施氏鱘的研究結(jié)果一致。本實(shí)驗(yàn)異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)最適生長(zhǎng)(特定生長(zhǎng)率最大)水溫為17.24 ℃，顯著低于溫水性魚(yú)類，大部分冷水性魚(yú)，如施氏鱘[25]等，同北極江鱈(Lotalota)[27]相近。這可能是因?yàn)楫慅X裂腹魚(yú)長(zhǎng)期生存的水環(huán)境——雅魯藏布江水溫低[12]，對(duì)環(huán)境適應(yīng)造成的。因此，在一定范圍內(nèi)提高異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)培育水溫可提高其攝食和生長(zhǎng)，但過(guò)高的培育水溫不僅不利于實(shí)驗(yàn)魚(yú)的生長(zhǎng)，而且還會(huì)造成飼料浪費(fèi)和水質(zhì)污染。目前，西藏高原雅魯藏布江流域是異齒裂腹魚(yú)主要養(yǎng)殖區(qū)域，1、2、3、11、12月水溫均低于10 ℃[12]，建議異齒裂腹魚(yú)幼魚(yú)通過(guò)升溫措施(如溫室)培育，從而保證其攝食和生長(zhǎng)；6月雅魯藏布江流域水溫最高，為20 ℃[12]，對(duì)其生長(zhǎng)速度有輕微影響，但對(duì)其攝食和成活影響不大。