光照强度对克氏原螯虾耗氧率和排氨率的影响.doc

光照强度对克氏原螯虾耗氧率和排氨率的影响摘要：研究了不同光照强度对克氏原螯虾耗氧率和排氨率的影响。试验用虾体长（810）cm，体质量（1523）g。在（20.00.5）条件下，试验设置0、1000、3000、5000、7000、10000lx六个光照梯度。结果表明，在试验设置的范围内，克氏原螯虾耗氧率随着光照强度的升高而有增高趋势，其中黑暗条件下克氏原螯虾耗氧率最低，光照强度为10000时耗氧率最高；排氨率在3000时最低，在7000时最高，在03000范围内，随着光照强度的增加，排氨率先增高后减小，在300010000范围内，排氨率先增高后减小，但总体略呈上升趋势，7000组的排氨率显著高于其他组，3000组与黑暗组间差异不明显，但显著低于其他各组；在光强3000时，O/N比最大，显著高于其他各组。试验说明，随着光照强度的增加，处于饥饿状态的克氏原螯虾活动代谢增强，光强3000时，克氏原螯虾代谢的供能物质主要为脂肪或碳水化合物，蛋白质次之，因此，养殖克氏原螯虾成虾时，给予其3000lx光照有利于其生长，提高单位产量。关键词：克氏原螯虾；光照强度；耗氧率；排氨率克氏原螯虾（Procambarus clarkia）俗称龙虾，又名克氏螯虾或淡水龙虾，隶属于节肢动物门(Arthropoda)、甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、爬行亚目(Reptantia)、螯虾科（Cambaridae）、原螯虾属(Procambarus),原产于北美洲1。其肉味鲜美、高蛋白、低脂肪、低能量、富含丰富的维生素和矿物质2，因而养殖规模和产量迅速发展，已成为我国淡水重要养殖虾类3。目前对克氏原螯虾的研究主要涉及其形态、习性、生理状态、食性、繁殖、幼体发育、营养成分等多个方面2,4-9。在水产动物养殖中，光作为重要的影响因子直接或间接影响动物的存活、摄食、生长和繁殖10。在水产动物工厂化育苗、养殖生产过程中，根据对象生物的生理生态需求，提供相应的光照条件，对提高苗种培育、养殖存活率和生产稳定性具有十分重要的意义。目前，有关光照对各种虾的影响报道很多，涉及生长、繁殖、摄食等多个方面11-16。有关不同光照强度对克氏原螯虾耗氧率和排氨率的影响的研究还未报道，因此本试验研究了不同光照强度对克氏原螯虾耗氧率和排氨率的影响。1 材料与方法1.1 试验材料试验前于沈阳本地北大营海鲜市场上购买体长8-10cm、体质量15-23g的体格健壮、附肢健全的虾，暂养于聚乙烯塑料桶中，保证温度、溶氧、ph、氨氮等条件符合其生存生长的需要，在实验室条件下暂养2d，使其适应环境,在暂养期间每2d换一次水，每天定时投喂鲜活小杂鱼。试验用虾于试验前1d停止喂食。1.2 试验设计选取质量、大小相当的虾放于相应的试验条件下驯养1d，于试验前24h停止喂食。试验在同一实验室的两个智能型恒温光照培养箱内进行，培养箱内光源为白色荧光灯。温度(20.00.5)，设6个光照强度0、1000、3000、5000、7000、10000lx。光照强度可由光照培养箱设定，使用光照度计测定。试验前，用吸水纸吸取虾体表水分，电子天平准确称取虾质量，并做好记录。试验用体积为6685ml大锥形瓶，试验用水经充分曝气后装满锥形瓶，并用测氧仪分别测定溶解氧Do值，每个锥形瓶放虾2尾，立即用保鲜膜密闭锥形瓶，放入光照培养箱中，设定试验光强，试验持续时间为10小时。试验结束后，立即测其末状态溶氧值，并用虹吸法吸取水样用氨氮测试仪测氨氮值。每个处理设3个重复，一天进行一组光照处理。1.3 数据处理耗氧率/%=（C0C1）/（m10）100%排氨率/%=（C1C0）/（m10）100%式中：C0：试验前水氧（氨）质量浓度（mg/L）；C1：试验终止水氧（氨）质量浓度（mg/L）；V：试验用水体积（6.685L）；m：试验虾体质量（g）。所得数据采用单因子方差分析及Duncan多重比较进行分析处理，以P0.05作为差异显著水平。2 试验结果 2.1 光照强度对克氏原螯虾耗氧率的影响不同光照强度对克氏原螯虾耗氧率的试验结果见图1和表1。随着光照强度的升高，虾的耗氧率有增高趋势。光照强度为0时耗氧率最低，在光照强度为10000时耗氧率最高，采用单因子方差分析及Duncan多重比较进行分析发现，光照强度为3000、5000、7000、10000组之间差异不显著，但与黑暗组之间差异极显著，1000与黑暗组间差异不显著，1000与3000、7000组之间差异不显著，1000与5000、10000组之间差异显著。2.2 光照强度对克氏原螯虾排氨率的影响 不同光照强度对克氏原螯虾排氨率的试验结果见图2和表2。在试验范围内，虾的排氨率以光照3000为分隔点，在03000范围内，排氨率先增高后降低，在30007000范围内，排氨率先增高后降低，但总体略呈增高趋势。在光照强度为3000时，排氨率最小，在光照强度为7000时，排氨率最大。其中7000组与其他五个光强组间差异极显著，排氨率显著高于其他五组，10000组与1000组间差异不显著，与其他组间差异显著，1000与5000组间差异不显著，黑暗组与5000、3000组间差异不显著。表1 不同光照强度下克氏原螯虾的耗氧率（mg/g.h）(平均数标准差)Table 1 Oxygen consumption rate of Procambarus clarkia at different light intensity 光照强度0100030005000700010000耗氧率0.0563b0.0702b0.0943ab0.1012a0.0914ab0.1026a0.02510.01430.00330.01330.00910.0083注：表2 不同光照强度下克氏原螯虾的排氨率（ug/g.h）(平均数标准差)Table 2 Ammonia N consumption rate of Procambarus clarkia at different light intensity光照强度0100030005000700010000排氨率0.231cd0.466b0.148d0.356c0.752a0.559b0.0460.1380.0180.0430.1480.037 3 讨论光照对甲壳动物的成熟、繁殖、代谢、幼体发育都有一定的影响10，因此，根据动物适宜摄食和生长的光照条件，在水产养殖中采取相应的措施，改善水体的光照环境，可以达到提高产量的目的。如Wang14等研究发现高强度的日光照射会延缓中国对虾幼虾的生长；游奎等17研究发现高光照强度显著促进了凡纳滨对虾摄食，说明视觉可能是凡纳滨对虾摄食的一种辅助方法，因此提出人工养殖凡纳滨对虾时应予以强光照射，提高产量；水柏年18研究发现凡纳滨对虾幼虾适宜在高光强水域中生活，而成虾具厌光性，不宜在强光下养殖，所以应处理好凡纳滨对虾在生长过程中的光照调节；林小涛19-20研究发现光照不足会影响罗氏沼虾幼体摄食，进而影响其发育生长；对日本对虾的研究表明其生长与光强呈负效应21；对红螯螯虾的研究表明其繁殖的适合光强为3000lx22-23。由此可见，不同虾类、不同生长阶段，其习性不同，所需的光照强度也不同。耗氧率是动物新陈代谢活动规律的直接或间接反映24，通过本试验的研究发现，随着光照强度的增加，克氏原螯虾的耗氧率呈增高趋势，说明随着光照强度的增加，处于饥饿状态的克氏原螯虾代谢增强，代谢主要为活动代谢；随着光照强度的增加，克氏原螯虾的排氨率呈增高趋势，7000时达最高，代谢最活跃，3000时最低，这可能与高光照强度下，虾蜕皮促进激素和与代谢有关的激素活性增强有关25。 呼吸和排泄是动物进行能量代谢的基本生理活动，它不仅反映了动物的生理状态，也反映了环境条件的影响。了解和掌握虾类呼吸和排泄，对于其养殖过程中的合理放养以及水质、光照等管理具有重要的指导意义。氧氮比值表示生物体内蛋白质与脂肪、碳水化合物分解代谢的比率，是动物代谢的一个重要生理指标，可用于估计甲壳动物能量代谢中供能物质的比例26。Widdows27认为，尽管氧氮比值的变化还未表现出对有机体的最终生长大小和生长速率有明显直接的影响。但很多迹象表明，氧氮比值是与环境对有机体的压力紧密联系的，并且可以作为生物体适应环境压力的一项指标。如果机体，主要由脂肪或碳水化合物供能，其氧氮比值较大甚至无穷大；若由蛋白质和脂肪共同氧化供能，则氧氮比值约为24；如果完全有蛋白质氧化供能，氧氮比值约为728-29。本试验中，克氏原螯虾主要在六个光照强度下，其氧氮比值均较大，可以推论克氏原螯虾只要由脂肪或碳水化合物提供能量，试验结果与慕峰等：盐度与体重对克氏原螯虾代谢的影响8，试验结果相一致。试验中在光照强度为3000lx时，克氏原螯虾的氧氮比值最大，明显高出其它5个光照强度。说明，在光照强度为3000lx时，饥饿状态下的克氏原螯虾的代谢物质以脂肪和碳水化合物为主，蛋白质次之。蛋白质被氧化供能的比例较少，则用于生长的比例就会较高，因此，从节约能源和养殖成本的角度出发，在光照强度为3000lx时，克氏原螯虾养殖单位产量达最高，肉质中含蛋白质较高。 The Effects of light intensity on Oxygen Consumption and Ammonia Excretion in Procambarus clarkiiAbstract：The effects of light intensity on oxygen consumption and ammonia excretion were studied in Procambarus clarkii with initial body weight of (15-23) g and body length of (8-10)cm at the light intensity of 0, 1000, 3000, 5000, 7000,and 10000lx at（20.00.5）. The results show that with the increase of light intensity ,the oxygen consumption increased significantly, the minimal oxygen consumption was found at light intensity of 0lx, and the maximum oxygen consumption was found at light intensity of 10000lx.The minimal ammonia excretion was found at light intensity of 3000lx,and the maximum ammonia excretion was found at light intensity of 7000lx.In the range of 0-3000lx,with the increase of light intensity, the ammonia excretion first increased and then decreased, in the range of 3000-10000lx, with the increase of light intensity, the ammonia excretion first increased and then decreased. But the general trend was increased. The ammonia excretion at the light intensity of 7000 was significantly higher than the others, and the ammonia excretion at the light intensity of 3000 was significantly lower than the others except the light intensity of 0lx.The maximum ratio of oxygen and ammonia was found at the light intensity of 3000. With the increase of light intensity, the metabolic activity of Procambarus clarkia increased. At the light intensity of 3000, Procambarus clarkia use fats or carbohydrates for energy mainly, so the light intensity of 3000lx was the best light condition for Procambarus clarkia.Key words：Procambarus clarkii；Light intensity；Oxygen consumption ；Ammonia Excretion参考文献：1 堵南山.甲壳动物学（下）M.北京:科学出版社,1993：813824.2 姚根娣，孙振中，郭履骥等.克氏原螯虾含肉率和营养成分分析J.水产科技情报,1993,20（4）：177179.3 陈蓝荪，李应森，刘其根等.中国的小龙虾经济（上）J水产科技情报,2008,35（6）：278285.4 谢文星，董方勇，谢山等.克氏原螯虾的食性、繁殖和栖息习性研究J.水利渔业，2008,28（4）：6365.5 郭晓鸣，朱松泉.克氏原螯虾幼体发育的初步研究J.动物学报，1997，43（4）：372381.6 温小波，库夭梅，罗静波.克氏原螯虾的生理生态学研究I.标准代谢J.湖北农学院学报，2003，23（1）：4144.7 温小波，库夭梅，罗静波.温度、体重及摄食状态对克氏原螯虾代谢的影响J.华中农业大学学报，2003，22（3）：152156.8 慕峰，吴旭干，成永旭等.盐度与体重对克氏原螯虾代谢的影响J.海洋渔业，2007，29（2）：153158.9 李庭占.盐度对克氏原螯虾幼虾耗氧率和排氨率的影响J.水产科学，2009，28（11）：698700.10 周显青，牛翠娟，李庆芬.光照对水生动物摄食生长和存活的影响J.水生生物学报，2000，24（2）：178181.11 Wang F ,Dong S L, Huang G Q.etal. The effect of light intensity on the growth of Chinese Shrimp Fenneropenaeus chinensis J. Aquaculture,2004,234（14）:475483.12 Wang F ,Dong S L, Huang G Q.etal. The effect of light color on the growth of Chinese Shrimp Fenneropenaeus chinensis J. Aquaculture,2003,238（14）:351360.13 王芳，张建东，董双林等.光照强度和光照周期对中国明对虾稚虾生长的影响J.中国海洋大学学报，2005，35（5）：768772.14 王芳，董双林，董少帅等.光照周期对中国对虾稚虾蜕皮和生长的影响J.中国水产科学，2004，11（4）：354359.15 林小涛，杞森，曹双俊等.光周期对罗氏沼虾幼体生长及能量收支的影响J.海洋与湖沼，1998，29（2）：119127.16 张胜负，乔振国.光照条件对养殖虾蟹类幼体生长发育影响的研究进展J.现代渔业信息，2009，24（9）：2527. 17 游奎，刘鹰，杨红生等.不同光源及光照时间对凡纳滨对虾生长的影响J.海洋科学，2005，29（5）：15.18 水柏年.凡纳滨对虾虾苗对若干环境因子适应性研究J.2005，26（1）：813.19 林小涛.罗氏沼虾育苗生产上的光照条件J.淡水渔业,1998，28（3）：3940.20 林小涛，黄长江，梁旭方等.摄食、体重及光照条件对罗氏沼虾幼体氧代谢的影响J.生态学杂志，1998，17（4）：1417.21 周志华，傅文庆，张文焕.光线对实验室桶养日本对虾生长影响的研究J.福建畜牧兽医.1999，2：6.22 吴志新，陈孝煊，刘小玲等.不同光照时间对红螯螯虾繁殖及生长的影响J.淡水渔业，2000，30（3）：45.23 罗文，赵云龙，王群.光照对红螯螯虾繁殖