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鰱、鳙等濾食性魚類,真的能吃掉藍藻水華?

作者:小編 日期:2022-02-11 14:55:46 點擊數:

“關于鰱、鳙控藻的研究頗多,令人遺憾的是,這些研究結果經常相互矛盾。”
 
利用鰱、鳙控制藍藻水華的技術,往往以“非經典生物操縱理論”為人所知。

這樣的科學研究和工程實踐很多,有成功的,也有不成功的,這也致使國內外長期存在對鰱鳙控藻的意見分歧。

支持者認為通過向水體中投放濾食性鰱、鳙,可直接牧食藻類,達到控制藍藻生產力、消除藍藻水華的目的。

懷疑者和反對者認為濾食性魚類雖然可以在一定程度上抑制大型浮游植物的發展,但同時也促進了微型藻類的生長繁殖,并抑制了大型浮游動物的發展,水體富營養化程度并沒有降低。

雖然爭議不斷,但這似乎并沒有妨礙濾食性魚類控藻技術的廣泛開展,甚至出現了只要水體出現藍藻水華問題,放養濾食性魚類是必備措施的現象。

這其實是一種思路上的誤區。

首先需肯定一點,鰱、鳙的確可以攝食一定量的藍藻。但是,并非所有的藍藻都會被其攝食。

作為典型的濾食性魚類,鰱、鳙利用鰓耙、鰓耙網、腭皺、和鰓耙管構成的濾食器官濾食,其對食物的選擇取決于攝食時食物的可得性和顆粒的大小,其中鰱濾食的藻類大小為8-100μm,鳙濾食的藻類大小為17-3000μm。

小于鰱鳙鰓靶間距的藻類則不能被有效攝食,這已在很多研究中得到驗證。忽視這一點,直接投放鰱鳙很可能引起水體浮游生物個體小型化和微型藻類生物量的激增。

此外,水體所發生的藍藻水華,因水體環境不一樣而差異顯著,如微囊藻型(太湖)、微囊藻+魚腥藻型(巢湖)、微囊藻+束絲藻型(滇池)、微囊藻+束絲藻+魚腥藻型(洱海)等。

即使同樣是微囊藻水華,不同湖泊其優勢種類也不盡相同,而且這種優勢種類,隨著湖泊自身特性及季節因素等也經常出現轉換,如太湖的藍藻水華優勢群體在“水華微囊藻(Microcystis flos-aquae)和銅綠微囊藻(M. aeruginosa)-惠氏微囊藻(M.wesenbergii)”之間轉換,而洱海多為“束絲藻-魚腥藻-微囊藻”之間轉換,滇池多為“束絲藻-微囊藻”之間轉換。

針對不同的藍藻水華,采用千篇一律的“鰱鳙控藻”治理方案,顯然難以全都成功。

在不清楚濾食性魚類能否完全消化這些水華藍藻種類的情況下,隨意大規模引入這些魚類,可能對水體生態系統的結構和功能產生嚴重的影響。

由于鰱、鳙的腸液pH值通常大于6,且缺乏纖維素酶,難以對浮游植物的纖維素細胞壁酸解和酶解,其對藻類的消化主要發生在食道內,依靠咽頭齒的機械研碎作用。從這個層面來講,鰱、鳙對藻類的消化是有限的。

有研究表明,在藍藻水華期間,鰱、鳙腸內微囊藻含量占食物總量的80%~100%,但其對藍藻(微囊藻)的消化利用率僅25%~30%。

這意味著什么呢?

鰱、鳙攝食的藍藻,有相當大一部分又被“拉”了出來。而且,這拉出來的藻類,有的形態依然完整,保持細胞活性,可直接參與水體的營養物再循環。

Datta等將從鰱、鳙排泄物中提取的微囊藻在過濾的湖水中培養,4天后發現生物量增加了7~8倍。試驗表明,微囊藻被鰱攝食后,并沒有造成生理上的破壞,最終以單細胞存在。

也正因為此,鰱、鳙的魚糞有時也被稱為“假糞”(pseudofaeces)。
 
導致濾食性魚類對藻類消化產生差異的原因,除魚類自身特性外,也可能與藻類形態和化學組分的差異有關。比如惠氏微囊藻的膠被最厚且最堅實、綠色微囊藻次之、魚害微囊藻(M. ichthyoblabe)最薄;而水華微囊藻、銅綠微囊藻和史密斯微囊(M. smithii)藻介于綠色微囊藻和魚害微囊藻之間。

這些常見的水華藍藻種類的膠鞘或有或無,或厚或薄,藻體或單絲或群體,或螺旋或直絲,形態千差萬別。因此,鰱、鳙對各藻類的消化也難以一視同仁,呈現出不同程度的差異。

濾食性魚類這種不完全消化的結果,使得容易被消化的種類被逐漸減少,而不易被攝食消化的浮游植物種類被大量保留。這即是濾食性魚類的“消化選擇”(digesting selectivity)。

這種消化選擇,將會影響到利用濾食性魚類控制藍藻水華的效果,即濾食性魚類的消化選擇可能并不導致浮游植物總生物量下降。小型微型藻類因更易吸收水體中的營養物質而激增,并迅速發展,平衡了總生物量的變動。

如果長時間保持這種消化選擇的后果,使浮游植物向難消化的類群演替,可能最終會導致水體中浮游植物的種類組成發生改變,和影響到生態系統的結構和功能上的變化。“

                                         
 附:濾食性魚類控藻試驗

 
| 試驗1

早在1982年5-7月,大連水產學院史為良教授及其同事就在水泥池條件下開展了鰱鳙能否控藻的控制實驗。

他們利用水庫庫岸邊的8個容積為3立方(面積約2m2,深1.5m)的水泥池分A、B兩組同時進行。A組池底加入半寸左右厚的水庫底泥,B組不加。試驗池內注入庫水,分別以每立方0,6,18,36尾的密度放養平均全長254.9px的鰱鳙魚種(鰱鳙之比為2:1)。同時在水庫庫區同一網箱養殖區域選定10個相鄰網箱,分別以每箱(規格7×4×1.8) 0,0.6,1.0,1.5萬尾的密度放養全長250px左右的鰱鳙魚種,分C、D兩組進行試驗對照。他們每5天測定一次水化學、水生生物的變化。

他們的研究結果表明,放養鰱鳙使水體初級產量、浮游植物生物量和P/B系數大幅度上升。其中,密養池變化幅度大于稀養池,A組強于B組。同樣,魚種密度較高的網箱內,浮游植物生物量、生產量和P/B系數等均未因鰱鳙攝食而相應減少,附著藻類卻明顯比未養魚的空箱多,且箱內浮游植物生物量、生產量和P/B系數也稍高于箱外。此外,隨著放養密度達到一定量后,水體中的浮游植物也明顯出現了小型化,優勢種也發生了明顯的變化。

以A組為例,未養魚的A1號池,每毫克浮游植物的細胞數在140萬個,而每立方放養36尾的A2號池,每毫克浮游植物的數量則達到2650萬個。隨著放養密度的增加,浮游動物生物量下降,且也出現小型化。而魚類生長隨密度增加而變差。實驗結果表明,鰱鳙不能控制水體中的藻類數量。

| 試驗2

中科院水生生物研究所的阮景榮研究員及其同事于1994年前后也在實驗室水族箱條件下開展了鰱鳙控藻的實驗研究。

他們選用了12個60L的水族箱,分3個實驗組和1個對照組,每組設3個重復,水族箱添加以活性炭過濾過的自來水配置的一種被稱為WC的藻類培養基,水深為31 cm,并接種羅非魚實驗留下的混合藻類培養液,接種的初始密度為0.15×105個細胞/L,接種的藻類有顫藻、鐮型纖維藻、菱形藻、柵藻、小球藻和衣藻等,其中顫藻占80%以上。

藻類接種后第三周,引入大型溞,密度為每個水族箱22個成體。在接種大型溞后第四周再放養規格分別為2.5~87.5px的鰱鳙魚種,放養密度平均為15g/m3。其中兩組為鰱和鳙單養,兩組鰱和鳙混養,實驗共持續27周,其中鰱鳙放養后實驗持續了21周。為了能使接種藻類生長,每個水族箱都配備了5000~6000lx的光照,光照時間為12小時/天。水族箱水溫控制在25℃左右,水樣每周采集一次,用于水生生物和水化學測定,每周于采樣后給各水族箱補充等量的營養物和自來水,其營養物補充量系按照WC培養基用量的1~5 %逐漸增加,實驗期間的平均磷負荷為0.0061g P/(m3·d)。

實驗結果表明,鰱鳙引入微型實驗生態系統后,大型溞密度降低,而浮游植物密度增高,其消長幅度以單養鳙組為最高,同時,浮游植物的組成亦發生了很大的變化,藍藻和硅藻所占的比重顯著下降,而綠藻的相對密度有大幅度的增長。鰱、鳙放養期間,各實驗組的總初級生產力,以及II、IV組浮游植物初級生產力都顯著地高于對照組 (p<0.001),表明鰱鳙并不能控制藻類生物量的增長。

然而,多項“以鰱控藻”的試驗,也沒有顯示出成功的控藻結果。
 《來源于網絡》



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