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体重和时间节律对俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedti Brandt)幼鱼耗氧率和窒息点的影响

2013-12-21刘立志石振广

生物学杂志 2013年3期
关键词:耗氧耗氧率耗氧量

刘立志, 赵 文, 石振广

(1. 大连海洋大学水产与生命学院 辽宁省水生生物学重点实验室, 大连116023;2. 云南阿穆尔鲟鱼集团有限公司, 昆明 650228)

俄罗斯鲟(AcipensergueldenstaedtiBrandt)产于前苏联,主要栖息在里海和亚速海——黑海水系内,属洄游性鱼类[1]。1993年俄罗斯鲟引入中国,并养殖成功。俄罗斯鲟个体大,生长速度快,抗病力强,经人工驯化,成为工厂化、池塘、水库养殖优良品种。

在人工养殖条件下,对溶氧的耐受能力,可以反映鱼体的代谢强度、活动规律及其对环境因子变化的适应能力。耗氧率和窒息点是反映不同养殖环境条件下鱼体呼吸代谢的重要指标,通过对耗氧率和窒息点的研究,可以及时掌握鱼体生理状况的变化[2-6]。关于俄罗斯鲟的人工养殖、性腺发育、饲料营养、环境因子、细胞遗传学和生理学等方面,国内外学者曾进行了大量研究[7-13],但有关于体重和时间节律对俄罗斯鲟耗氧率和窒息点的影响研究尚未见报道。本文对俄罗斯鲟幼鱼耗氧率和窒息点进行研究,旨在丰富俄罗斯鲟在呼吸生理学方面的研究内容,为其在人工养殖、活体运输等方面提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

实验鱼取自云南阿穆尔鲟鱼集团有限公司盘溪分公司,系人工繁殖所得,计3种规格鱼种,分别用A1、A2、A3表示,全长分别是(6.02±0.34)、(8.45±0.46)和(11.4±0.36)cm;相应的体重分别为(1.39±0.24)、(3.16±0.22)和(6.2±0.36)g。

1.2 实验方法

试验根据鱼体重分成A1、A2、A3 3组,耗氧率的测定:每组实验鱼各30尾。每组设3个重复;窒息点的测定:每组实验鱼各10尾,每组设3个重复;试验前均在直径为15 cm,高度为40 cm的圆柱形有机玻璃制成的呼吸室中暂养48 h,暂养期间不投喂饲料。

1.2.1 昼夜耗氧率的测定

耗氧率测定装置为流水密封式自制的有机玻璃圆柱形呼吸室,规格为直径15 cm,高度40 cm,呼吸室容积为7 L,试验过程中呼吸室始终处于水浴槽内,以保持温度稳定。使用当地自然状况下的地表涌泉水,水温为(20.7±0.55)℃,pH值7.7,溶解氧平均为7.6 mg/L。 鱼放入后将呼吸瓶平卧放置,待鱼呼吸平稳,调节好流量。每隔2 h测定1次水温和进、出呼吸室的溶解氧及流速,连续24 h,每次测定取样3次,取其平均值。溶解氧测定采用YSIProODO溶解氧测定仪,用碘量法[14]进行修正。

1.2.2 窒息点的测定

呼吸室为7 L的有机玻璃圆柱形呼吸室,用虹吸管吸取水样。先从呼吸室取一次水样测定起始时溶氧量,放入实验鱼后立即用胶塞、液体石蜡封闭呼吸器,随后分别测定死亡1尾、半数及全部试验鱼时的溶氧量。以实验鱼半数致死时的溶氧量为窒息点。

1.3 数据处理

耗氧率和耗氧量根据下列公式进行:

OC=(D初-D末)×V/W

OR=(D初-D末)×V/L

式中,OC为耗氧率(mg/h·g);OR为耗氧量(mg/h·tail);D初为初始溶氧(mg/L);D末为取样时的溶氧(mg/L);V为流速(L/h);W为鱼体重(g);L为鱼数量(尾)。

测得数据用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析和多重比较,P<0.05时差异显著。

2 结果

2.1 体重及时间节律对俄罗斯鲟耗氧率和耗氧量的影响

3种规格的俄罗斯鲟昼夜耗氧率测定结果见表1。从表1可见,水温为(20.7±0.55)℃时,A1、A2、A3 3种规格俄罗斯鲟平均耗氧率分别为(0.57±0.11)mg/h·g、(0.32±0.06)mg/h·g、(0.28±0.05)mg/h·g, A1、A2、A3 3种规格俄罗斯鲟平均耗氧量分别为(0.68±0.14)mg/h·ind.、(1.00±0.18)mg/h·ind.、(1.59±0.34)mg/h·ind.。

表1 3种不同规格俄罗斯鲟耗氧率和耗氧量及其时间节律

同行肩标无相同小写字母表示差异显著(P<0.05);同行肩标无相同大写字母表示差异显著(P<0.05)。

由表1可见,耗氧率A1>A2>A3,耗氧量则A1

2.2 体重对俄罗斯鲟窒息点的影响

实验鱼放入7 L呼吸室中,初始溶解氧为7.60 mg/L,实验开始试验鱼在呼吸室空间内可自由游动,随着试验继续,呼吸室内溶氧逐步减少,鱼体开始较剧烈的上下窜动,有部分个体出现浮头现象。当所有鱼都呈现浮头状态时,记为浮头溶氧。随着溶氧的进一步减少,鱼开始在呼吸室内不能保持正常的游动姿势,游泳能力变弱,逐渐沉在呼吸室底部,体色逐渐变浅,鳃盖张合频率加快,直至全部沉在呼吸室底部。当鳃盖不再开闭,体色由深色变为浅色时,记为死亡。在浮头、开始死亡、50%死亡和100%死亡时,记录A1、A2 和A3 3组呼吸室内剩余的溶氧量。俄罗斯鲟的窒息点测定结果见表2。可见,体重对俄罗斯鲟窒息点有显著影响,前两种规格鱼的窒息点没有显著差别,但与A3组差异显著。窒息点分别为(2.38±0.01)、(2.35±0.02)和(1.98±0.09)mg/L。

表2 体重对俄罗斯鲟窒息点的影响

同列肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05);小写字母相同表示差异不显著(P>0.05)。

3 讨论

3.1 关于耗氧量和耗氧率的时间节律

目前对鱼类昼夜耗氧变化的时间节律的研究有很多,一般分成三种类型:1)白天高于夜间,如胡思玉等[15],对四川裂腹鱼鱼苗耗氧率与窒息点的初步研究表明,四川裂腹鱼白天比夜间进食多,多在白天活动;2)夜间高于白天,如王晓光等[16],王高学等[17],雷曼红等[18],对雷氏七鳃鳗、秦岭细鳞鲑和叶尔羌高原鳅研究表明,雷氏七鳃鳗、秦岭细鳞鲑和叶尔羌高原鳅夜间耗氧高于白天耗氧,这类鱼夜间活动频繁;3)昼夜差异不明显,如张健东等[19],对中华乌塘鳢耗氧率和窒息点研究表明,中华乌塘鳢昼夜耗氧变化不明显,夜间和白天活动情况相差无几。

对本次实验获得的数据分析表明,俄罗斯鲟属于第二种类型,即夜间高于白天,属于“昼伏夜出”型。A1、A2、A3 3组不同规格的俄罗斯鲟耗氧最大值均出现于20:00,耗氧最小值出现在12:00,且夜间耗氧均值高于日间耗氧均值。Clausen认为,耗氧率的昼夜变化,可以反映鱼类在不受胁迫状态下生理活动规律变化情况,在耗氧率处于较低情况时,说明鱼体本身的代谢强度小,处于静止或者运动较少的状态,而当耗氧率高时,则说明鱼体本身的代谢强度较大,鱼体处于剧烈运动状态。由此可以说明俄罗斯鲟幼鱼在夜间活动比较频繁,白天活动差,这与在养殖实践当中观察到俄罗斯鲟幼鱼夜间活动剧烈、摄食强度高,白天聚集沉于池底,摄食强度差的情况相符。

在养殖生产环节,我们可以根据俄罗斯鲟幼鱼这一特性调整投喂时间,尽量避免日间,特别是11:00到15:00这个时间段,使其投喂时间尽量接近俄罗斯鲟自然条件下的摄食节律,提高饲料的转化效率。

3.2 与其他鱼类窒息点的比较

窒息点与体重的关系有两种类型[19,20]:1)窒息点和体重呈正相关关系;2)窒息点和体重呈负相关关系。本实验中俄罗斯鲟窒息点和体重呈负相关与对史氏鲟、哲罗鱼和匙吻鲟窒息点的研究结果相符。由表2可知,俄罗斯鲟幼鱼随着体重的增加,耐低氧的能力也随之增强。在水温20℃,体重相近的情况下,俄罗斯鲟的窒息点要高于白斑狗鱼、河鲈和梭鲈等鱼类(表3)。说明在相同条件下,俄罗斯鲟幼鱼对水中溶解氧的要求较高,特别是鱼种的培育阶段,因此在鱼类养殖生产过程中,保证水体中具有较高的溶解氧,从而提高俄罗斯鲟幼鱼的成活率。

表3 俄罗斯鲟与其它鱼类窒息点比较

3.3 俄罗斯鲟人工养殖和运输过程中安全溶解氧的确定

本实验得出3组不同规格的俄罗斯鲟浮头溶解氧为:A1组2.60 mg/L、A2组2.57 mg/L、A3组2.32 mg/L;开始死亡溶氧为:2.52 mg/L、2.44 mg/L、2.13 mg/L。在鱼类生产中,鱼类浮头对鱼本身伤害很大,如果发现不及时,将会造成鱼类大批死亡,通过本实验可以确定在温度为20.7℃±0.55℃时,养殖过程中最低溶氧水平为:1)体重(1.39±0.24)g,溶解氧2.60 mg/L;2)体重(3.16±0.22)g,溶解氧2.57 mg/L;3)体重(6.2±0.36)g,溶解氧2.32 mg/L。活鱼运输过程中,鱼类最低的溶氧水平为:1)体重(1.39±0.24)g,溶解氧2.52 mg/L;2)体重(3.16±0.22)g,溶解氧2.44 mg/L mg/L;3)体重(6.2±0.36)g,溶解氧2.13 mg/L。

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