不同中华鳖养殖模式浮游植物功能群特征及水环境评价

摘要 为探究不同中华鳖养殖模式中水环境的状况，对不同中华鳖养殖模式的浮游植物功能群特征和水环境进行分析和评价，为中华鳖的养殖生产和尾水处理提供指导。通过逐月检测中华鳖高密度养殖、生态养殖、莲鳖套养、菱鳖套养4种养殖模式的水质指标和浮游植物群落结构，结果显示，莲鳖套养模式中透明度（SD）最高（P<0.05），高密度养殖模式亚硝酸氮（NO2--N）、总磷（TP）、化学需氧量（CODMn）和叶绿素a（Chl a）最高（P<0.05），菱鳖套养模式氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）最高（P<0.05），RDA分析显示影响浮游植物功能群分布的主要环境因子为Chl a、TP、SD、CODMn、DO。4种中华鳖养殖模式共检测出9个门54属浮游植物，浮游植物的丰度为高密度养殖>生态养殖>莲鳖套养>菱鳖套养，在4种养殖模式中，Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰度指数和Pielou均匀度指数呈现相同的趋势，莲鳖套养和生态养殖优于高密度养殖和菱鳖套养模式，浮游植物优势功能群高密度养殖为S1、M和P，生态养殖为Lo、J和Y，莲鳖套养为Y、J和W1，菱鳖套养为Lo和J，表明生态养殖和莲鳖套养水环境状况较好，高密度养殖最差。

关键词 中华鳖;浮游植物;功能群;水环境

中图分类号 X 824  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）09-0096-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.09.023

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Phytoplankton Community Structure and Water Environment Evaluation in Different Culture Modes of Pelodiscus sinensis

HOU De-chang， ZHANG Ying-ying， WEI Wen-zhi

（College of Animal Science and Technology， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu  225009）

Abstract In order to explore the water environment of different culture modes of Chinese soft-shelled turtle （Pelodiscus sinensis）， the characteristics of phytoplankton functional group and water environment were analyzed and evaluated in this experiment， providing guidance for the culture production and the treatment of tail water of Pelodiscus sinensis. The water quality indices and phytoplankton community structure of four breeding patterns i.e.， high-density farming of Pelodiscus sinensis， ecological farming， lotus-pelodiscus farming， water chestnut-pelodiscus farming， were detected monthly. The results showed that transparency （SD） of lotus-pelodiscus farming was the highest （P < 0.05）， and the highest values of nitrite nitrogen （NO2--N）， total phosphorus （TP）， chemical oxygen demand （CODMn） and chlorophyll a （Chl a） were found in high density farming， while the highest values of ammonia nitrogen （NH4+-N） and total nitrogen （TN） were found in water chestnut-pelodiscus farming （P < 0.05）. RDA analysis showed that the main environmental factors affecting the distribution of phytoplankton functional groups were Chl a， TP， SD， CODMn and DO. A total of 54 genera of phytoplankton belonging to 9 phyla were detected in four culture modes of Pelodiscus sinensis， and the abundance of phytoplankton was high density farming> ecological farming> lotus-pelodiscus farming > water chestnut-pelodiscus farming. Similarly， the Shannon-Wiener diversity index， Margalef abundance index and Pielou evenness index all showed the same trend among the four breeding patterns. Thus， the lotus-pelodiscus farming and ecological farming were better than the high density farming and water chestnut-pelodiscus farming. The dominant functional groups of phytoplankton were S1， M and P in high density farming， Lo， J and Y in ecological farming， Y， J and W1 in lotus-pelodiscus farming， Lo and J in water chestnut-pelodiscus farming. Experimental data indicate that ecological farming and lotus-pelodiscus farming of aquaculture model were better than high density farming.

Key words Pelodiscus sinensis;Phytoplankton;Functional group;Water environment

中华鳖为爬行动物，主要分布在除青海、新疆和西藏外的其他各地区。中华鳖肉味鲜美，营养丰富，是滋补药膳的佳品，其背甲、肉、血、卵、肝、胆等均可入药，对潮热盗汗、阴虚阳亢、热病后期伤阴、抽搐、腹部肿块等具有良好的功效[1]。近年来人们对优质中华鳖的需求日益增大，由传统的高密度养殖模式[2]发展为生态养殖[3]、莲鳖套养[4]、菱鳖套养[5]等多种模式。

浮游植物是指水中浮游生活的微小植物，通常指浮游的藻类。浮游植物作为淡水生态系统中的初级生产者，具有个体小、生活周期短、对周围环境变化敏感等特点[6]。浮游植物功能群是将对环境具有相同敏感性的浮游植物归为同一功能群类[7]，利用浮游植物功能群评价水环境状况，是评价水质好坏的重要方法[8]。

目前已有研究养殖池塘浮游植物功能群特征的报道，石楷等[9]研究了浅水刺参2种不同底质养殖池塘浮游植物功能群特征，杨卓等[10]研究了鲢鳙和绿狐尾藻处理后的罗非鱼养殖池塘浮游植物功能群特征，刘乾甫等[11]研究了珠江三角洲地区精养淡水鱼塘浮游植物功能群特征并评价了水环境状况，认为浮游植物功能群能很好地反映池塘环境状况。但关于中华鳖养殖池塘浮游植物功能群特征的研究尚未见报道。笔者研究了4种不同中华鳖养殖模式的浮游植物功能群结构，并进行了水环境的评价，以期为中华鳖的养殖生产和尾水处理提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验地点与池塘管理

4种不同养殖模式试验池塘均在江苏省扬州地区，池塘面积1 hm2左右，水深1.0～1.5 m。鳖的养殖方式为5月中旬投放幼鳖，以投喂饲料为主，日投喂量为鳖体重的3%～5%，上午和下午各投喂1次。高密度养殖：放幼鳖6 300 kg/hm2;生态养殖：3月上旬池塘种植轮叶黑藻、芦苇等水生植物，占池塘面积的70%左右，放幼鳖640 kg/hm2;莲鳖套养：3月中旬池塘中种植莲，莲占池塘面积的70%左右，放幼鳖640 kg/hm2;菱鳖套养：3月上旬池塘种植菱，菱占池塘面积的60%左右，放幼鳖640 kg/hm2。

1.2 水样测定方法

采集时间为5—10月，每月的15日左右，在每一个养殖模式中挑选一个池塘采取水样，水样采集方式为每个池塘对角线上的3个点，溶氧仪（HACH，HQ30d）现场测定溶解氧（DO）和水温（WT），pH计（Mettler Toledo，FG2-FK）现场测定pH，萨氏盘现场测定透明度（SD）。2 L柱状采水器采集表层水（水面下0.5 m），带回实验室测定氨氮（NH4+-N）、亚硝酸氮（NO2--N）、总氮（TN）、总磷（TP）、化学需氧量（CODMn）和叶绿素a（Chl a）等水质指标，具体测定方法参照《水和废水监测（第四版）》[12]。

1.3 浮游植物水样的采集及处理方法

浮游植物的采集和水样的采集同时进行，定性样品用25#浮游生物网（孔径64 μm）在表层水中做∞字形来回拖动，注入样品瓶中，鲁哥氏液固定。定量样品采集使用有机玻璃采水器采1 L水样至水样瓶中，鲁哥氏液固定后，实验室检测。

1.4 数据处理

数据用平均值±标准差（Means±SD）表示，SPSS 18.0进行one-way ANOVA分析，显著水平为P<0.05，采用Shannon-Wiener多样性指数（H）、Margalef丰富度指数（D）、Pielou均匀度指数（J）对浮游植物的多样性进行评价[13]。浮游植物功能群与水环境的关系采用典范对应分析方法，浮游植物功能群丰度值和各环境因子（pH除外）进行log10（x+1）转换使之呈正态分布，采用Canoco 5软件进行显著性检验和作图。

2 结果与分析

2.1 水体理化指标

以不同养殖模式下各月及每个池塘对角线上3个点的水质指标进行单因素方差分析，并进行多重比较。结果显示，莲鳖套养模式中SD显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;菱鳖套养模式中NH4+-N和TN显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;高密度养殖模式NO2--N和Chl a显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;高密度养殖模式和菱鳖套养模式中TP和CODMn显著高于生态养殖模式和莲鳖套养模式（P<0.05）（表1）。

2.2 不同养殖模式浮游植物群落结构

共记录的浮游植物9门54属，其中蓝藻门11属，隐藻门3属，甲藻门1属，裸藻门4属，金藻门3属，定鞭藻门1属，黄藻门1属，硅藻门6属，绿藻门24属。

高密度养殖模式蓝藻门、硅藻门、绿藻门丰度和浮游植物总丰度较高，显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;莲鳖套养模式隐藻门、甲藻门、金藻门、定鞭藻门浮游植物丰度最高，显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;生态养殖模式黄藻门丰度最高，显著高于其余3种养殖模式（P<0.05）;高密度养殖和莲鳖套养模式裸藻门中丰度较高，显著高于生态养殖和菱鳖套养2种养殖模式（P<0.05）（表2）。

2.3 浮游植物的多样性指数

由图1可知，莲鳖套养模式中Shannon-Wiener多样性指数显著高于高密度养殖、生态养殖和菱鳖套养（P<0.05）;生态养殖和莲鳖套养Margalef丰度指数显著高于高密度养殖和菱鳖套养（P<0.05）。莲鳖套养模式中Pielou均匀度指数显著高于高密度养殖、生态养殖和菱鳖套养（P<0.05）。综合比较，4种养殖模式中，生态养殖和莲鳖套养2种养殖模式浮游植物多样性指数较高，说明生态养殖和莲鳖套养模式的水环境较好。