溶氧水平对日本对虾耗氧能力与生理行为的影响

侯文杰+周文玉+潘桂平+毕浩+周裕华+刘本伟+张年国

摘要：研究了在海水养殖的环境条件下日本对虾的瞬时耗氧速率与时间、体重及溶氧水平的关系，测定了5种体重日本对虾的瞬时耗氧速率。结果表明：在盐度为3%、水温25 ℃的环境下，日本对虾的瞬时耗氧速率随时间和水中溶解氧含量的降低而降低，随体重的增加而降低，呼吸类型属于顺应型。随着水中溶解氧含量和虾体瞬时耗氧速率的降低，日本对虾的运动能力逐渐减弱，当溶解氧<3 mg/L 时，应注意及时充氧，以免造成虾体不适。

关键词：日本对虾；瞬时耗氧速率；呼吸类型；溶氧量；生理行为

中图分类号： S945.4+5文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）02-0190-02

收稿日期：2013-06-27

基金项目：上海市农委科技兴农项目[编号：沪农科攻字（2009）第 5-6 号]。

作者简介：侯文杰（1985—），男，山东烟台人，硕士，工程师，研究方向为渔业水环境及调控。E-mail：wjhou01@163.com。

通信作者：潘桂平，高级工程师，研究方向为水产养殖和设施渔业。E-mail：gppan@126.com。日本对虾（Penaeus japonicus Bate）俗称车虾、竹节虾，在山东、辽宁等地养殖发展得较快，目前已经形成了较完整的日本对虾苗种培育和养成体系，取得了较好的经济效益[1-2]。养殖水环境稳定是成功养殖日本对虾的保障，而丰富的溶解氧是维持良好水环境的重要因素之一。曾有资料报道溶氧对养殖品种的影响，如臧维玲等研究了凡纳滨对虾的瞬时耗氧速率与体长、溶氧水平的关系[3]；张煜等研究了淡水养殖凡纳滨对虾的瞬时耗氧速率与体长、溶氧水平关系[4]；还有部分学者开展了溶氧变化对鱼类游泳能力的影响研究，对鳊鱼、中华倒刺鲃幼鱼[5]、瓦氏黄颡鱼[6]、南方鲇[7]、鲫鱼[8]和锦鲫[9]等均有报道。在日本对虾的养殖过程中，尤其当自然水温较高、养殖密度较大、个体较大时，极易发生缺氧情况，从而造成重大经济损失。如果能够了解日本对虾随体长的增长对溶解氧需求的变化，便可合理地管理调控养殖水体中的溶解氧含量。目前尚未有关于溶解氧对日本对虾成虾耗氧速率的影响及随着溶解氧水平的变化日本对虾生理行为变化方面的研究，因此本试验拟研究达到商品规格的日本对虾的瞬时耗氧速率及其与溶解氧含量等的相关关系，通过观察随着溶解氧的变化日本对虾生理行为的变化，以期为日本对虾的养殖生产、水质管理等提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于上海市水产研究所启东科研基地进行，试验用日本对虾为野生海捕虾，经人工暂养稳定后用于试验。所用海水为过滤沉淀后的自然海水，水温25 ℃，盐度3%，试验容器为5 L的玻璃锥形瓶。

1.2试验方法

试验前向5 L玻璃锥形瓶中注入新鲜海水，插入用以采取测定溶解氧（碘量法）水样的玻璃导管，将玻璃锥形瓶置于25 ℃的水浴环境中。试验选择5种不同规格的日本对虾，按个体大小分别在不同的玻璃锥形瓶内放入不同尾数的试验虾（表1），以3 cm厚的液体石蜡封盖水面后开始试验。观察记录随着溶氧量的下降，日本对虾的运动状态、体色、呼吸频率等变化，并记录不同溶氧水平下对虾的呼吸频率；记录每次取水样的时间，试验结束后，称取体重（W），量取体长（L），根据各次取样时间及溶氧量变化求得日本对虾的耗氧量、瞬时耗氧速率及其与溶氧量之间的相互关系。

2结果与分析

2.1不同溶氧水平下日本对虾生理行为的变化

在试验开始阶段，日本对虾由于环境改变或受惊吓等原因有明显的游动行为，游动持续时间约1 min，之后虾体静止于容器底部，腹部游泳足间隔性长时间划水，划水频率较高，个体最小组约150次/min，个体最大组约80次/min。随着试验时间的延长，水中溶解氧含量逐渐降低，虾体基本呈静卧不动状态，在溶解氧含量降为约4 mg/L时，虾体腹部的游泳足偶有划水行为，但身体的活动幅度较小，用玻璃棒触碰仍可长时间划水；当水中溶解氧含量在2 mg/L以下时，虾体几乎不动，以玻璃棒触碰后其游泳足划水，划水频率无明显变化，但划水时间短到不足5 s，划水随后静卧；在溶解氧含量降到 1 mg/L 以下时，部分虾体开始侧偏，触碰均无反应，仅颚足略有活动。整个试验期间的日本对虾体色、肌肉颜色未见明显变化。试验期间，随着溶氧含量的降低，对虾无弹跳或漂浮水面游泳的行为，可能是由于试验容器较小的缘故，因此不能简单作出结论并作为生产的依据。

2.2日本对虾瞬时耗氧速率与时间的关系

以5个试验组日本对虾的单位耗氧量（W，mg/g）与时间（t，h）作回归方程，结果见表2。可以看出：W与t之间存在良好的相关性，经显著性检验，各方程均在α=0.01水平下显著相关。将此相关方程进行微分（dW/dt），可得各试验组日本对虾的瞬时耗氧速率与时间的相关方程。

2.3日本对虾的瞬时耗氧速率与溶氧量的关系

对瞬时耗氧速率与水中相应的溶解氧含量作回归分析，得图2。可以看出，日本对虾的瞬时耗氧速率与水中的溶解氧含量存在良好的线性关系。各试验组对虾的瞬时耗氧速率均随水中溶解氧含量的降低而明显降低，说明溶解氧水平影响了日本对虾的呼吸耗氧，且溶解氧越高其呼吸耗氧越强。根据Fry的观点，鱼类的耗氧速率随溶解氧含量的增减而升降的呼吸型属于顺应型[13]，因此本试验中日本对虾的呼吸类型为顺应型，这与臧维玲、张煜等对凡纳滨对虾研究所取得的结论一致[3-4]。蔡露等对齐口裂腹鱼的研究发现，齐口裂腹鱼的耗氧率首先维持平稳，然后缓慢降低，最后快速降低直至窒息，属于氧调节型鱼[14]。在本试验的日本对虾中没有出现上述情况，表明日本对虾不具有齐口裂腹鱼的无氧呼吸调节机制，进一步支持了日本对虾的呼吸类型属于顺应型的结论。马海娟等也曾指出，耗氧速率与溶氧的关系会因水生生物种类不同而有所差异，即便是同种生物，也会由于温度的不同而对其产生截然相反的影响[15]。通常情况下，在越低的温度下生存的生物耐低氧能力越强，因此在高温季节要注意溶氧变化，做到适时、及时充氧。endprint

3结论与讨论

日本对虾的呼吸耗氧速率具有与河口养殖水虾相同的特点：随着时间的延长、体重的增加、溶解氧含量的降低，呼吸耗氧速率降低，属于典型的顺应型呼吸类型。随着水中溶氧含量和虾体瞬时耗氧速率的降低，日本对虾的运动能力逐渐减弱，当溶解氧<3 mg/L时应注意及时充氧，以免造成虾体不适。

参考文献：

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[8]张伟，曹振东，付世建. 溶氧水平对鲫鱼代谢模式的影响[J]. 生态学报，2012，32（18）：5806-5812.

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[14]蔡露，房敏，林少明，等. 溶氧对齐口裂腹鱼幼鱼呼吸代谢的影响[J]. 三峡大学学报：自然科学版，2013，35（1）：81-84.

[15]马海娟，臧维玲，崔莹. 温度对南美白对虾瞬时耗氧速率与溶氧水平的影响[J]. 上海水产大学学报，2004，13（1）：52-55.endprint

3结论与讨论

日本对虾的呼吸耗氧速率具有与河口养殖水虾相同的特点：随着时间的延长、体重的增加、溶解氧含量的降低，呼吸耗氧速率降低，属于典型的顺应型呼吸类型。随着水中溶氧含量和虾体瞬时耗氧速率的降低，日本对虾的运动能力逐渐减弱，当溶解氧<3 mg/L时应注意及时充氧，以免造成虾体不适。

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3结论与讨论

日本对虾的呼吸耗氧速率具有与河口养殖水虾相同的特点：随着时间的延长、体重的增加、溶解氧含量的降低，呼吸耗氧速率降低，属于典型的顺应型呼吸类型。随着水中溶氧含量和虾体瞬时耗氧速率的降低，日本对虾的运动能力逐渐减弱，当溶解氧<3 mg/L时应注意及时充氧，以免造成虾体不适。

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[15]马海娟，臧维玲，崔莹. 温度对南美白对虾瞬时耗氧速率与溶氧水平的影响[J]. 上海水产大学学报，2004，13（1）：52-55.endprint