莆田后海垦区菲律宾蛤仔养殖池养殖容量的估算

杨淑芳，张 磊，阎希柱,2

(1.集美大学水产学院，福建 厦门 361021; 2.农业部东海海水健康养殖重点实验室, 福建 厦门 361021)



莆田后海垦区菲律宾蛤仔养殖池养殖容量的估算

杨淑芳1，张 磊1，阎希柱1,2

(1.集美大学水产学院，福建 厦门 361021; 2.农业部东海海水健康养殖重点实验室, 福建 厦门 361021)

2013年8月—2014年2月，对莆田后海垦区菲律宾蛤仔反季节高效生态养殖池叶绿素a、浮游植物初级生产量、蛤仔死亡率等进行了测定，采用Parsons T R和Takahashi M 营养动态模型和Tait沿岸海域能流分析模型对2个菲律宾蛤仔养殖池的养殖容量进行估算，扣除20%的日排水量导致的初级生产量损失，2种估算模型得到的养殖容量经校正后，池1为5.52t、7.1t，平均为6.31t；池2为3.60t、4.62t，平均为4.11t。两个花蛤养殖池的实际产量分别为估算养殖容量的59.43%、97.32%，根据模型估算的适宜底播密度池1为 0.61kg/m2，池2为0.40kg/m2，有一定的潜能，可以适当增加花蛤的养殖数量。

菲律宾蛤仔；初级生产量；养殖容量；模型

菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)是中国四大养殖贝类之一，莆田的菲律宾蛤仔育苗占全国总产量的一半[1]。由于在实际养殖中缺乏对养殖池养殖容量的研究，使得养殖容量过大，造成巨大的环境压力，制约了贝类养殖的发展[2]。20世纪60年代日本学者对贝类的养殖容量进行了初次研究[3]，此后国内外学者针对各养殖区的特点进行养殖容量评估，并建立了相应海区的养殖容量模型。Holiday等对Tasmania海域的悉尼岩牡蛎(Saccostreacommercials)养殖容量进行研究，并建立了养殖容量模型[4]。Cerver等建立了贻贝(Mytilusedulis)的养殖容量模型[5]。国内贝类养殖容量的研究起步较晚，先后有方建光、卢振彬、张继红等对不同海域的养殖容量进行了研究[6-12]。为了缓解环境承载压力及合理密度养殖，本研究选取莆田市后海垦区主养菲律宾蛤仔养殖池作为研究对象。目前关于菲律宾蛤仔养殖池养殖容量的研究少见报道。菲律宾蛤仔反季节养殖是一种新型的养殖模式，该模式具有较高的生态效益和经济效益。

1 材料与方法

1.1 采样池的基本状况及测定方案

选取两个菲律宾蛤仔养殖池为研究对象，标记为池1、池2。池1是180m×180m的方形池，池2是300m×130m的长方形池。菲律宾蛤仔养殖区位于所在养殖池的中央，用网与螃蟹养殖区隔离，菲律宾蛤仔养殖面积为1.3 333hm2。两个池的菲律宾蛤仔养殖区平均水深70cm，放养情况大体相同，2013年8月5号放苗，菲律宾蛤仔2500kg，规格640粒/kg，115.2万粒/hm2，经过半年养殖，池1收获3750kg、100粒/kg，池2收获4000kg、90 粒/kg。

采样时间为2013年8月—2014年1月，在每口池子设置5个采样点，分别位于四角及中央，每个采样点2个平行样，垂直方向上分2层，分别为距池底和池水面10cm处。以水生81型采水器采集水样。样品采集均参照《海洋监测规范》[15]。

1.2 养殖容量估算模型

1.2.1 营养动态模型

用Parsons T R 和Takahashi M[13]营养动态模型估算生态系统中不同营养阶层生物的生产量。模型表达式为：P=BEn。用于估算贝类含壳重生产量时模式为P=(BEn)×k。式中P为估算贝类含壳重的生产量；B为浮游植物的生产量(鲜重)，采用年初级产碳量除以浮游植物鲜重含碳率求得；E为生态效率；n为贝类营养阶层；k为贝类带壳鲜重与软组织鲜重比值。

1.2.2 Tait沿岸海域能流分析模型

Tait对沿岸海域能流分析结果，认为初级生产量有10%转化为底栖滤食性动物[14]。因此，贝类年产碳量为10%的年初级产碳量，其产量单位以有机碳计算。模式为B=[(0.1×C)/Q]×k，B为贝类含壳重年生产量，C为海域年初级产碳量，Q为贝类软组织鲜重含碳率，k为含壳鲜重与软组织鲜重的比值。

1.3 模型参数的确定方法

1.3.1 Chl-a和初级生产力的测定及计算

Chl-a是用90%丙酮萃取，用分光光度法测定，计算公式为：

Chl-a(mg/L)= α×v/(V×L)[16]

式中：α-在E664、E647、E630下校正后的吸光值；v-样品提取液的体积，mL；V-过滤水样体积，L；L-测定池光程，cm。

PP采用黑白瓶法测定[17]。每个池塘取5个采样点，每个样点挂2层，挂瓶水深根据各样点水体透明度不同而不同，上午开始挂瓶，悬挂时间24 h后用Winkler氏法测定溶氧变化量。并根据公式计算初级生产力[18]。

1.3.2 菲律宾蛤仔含壳重与鲜组织重比值的确定

随机抽取菲律宾蛤仔样本30个，确定含壳重与鲜组织重比值。

1.3.3 适宜底播密度的估算

在估算出养殖容量的前提下根据死亡率来估算菲律宾蛤仔的底播放苗密度，用以下公式：M=D/(1-A)[19]，式中M为菲律宾蛤仔的底播放苗密度，D为蛤仔单位面积养殖容量，A为蛤仔的死亡率:A=100%-[(底播数量-收获数量)/底播数量]×100%。

2 结果

2.1 叶绿素a和初级生产力

如表1所示，池1和池2 的叶绿素a含量在2013年8月—2014年1月呈逐渐递增趋势，池1的均值为1.84±1.36mg/L，池2为2.01±0.73mg/L，根据t检验结果，池1和池2 叶绿素a水平差异性不显著(P>0.05)。池1、池2初级生产力平均值分别为(365.69±96.88)mgC/(m2·d)、(237.97±65.63)mgC/(m2·d)，夏秋季节显著高于冬季(P<0.05)。

表1 菲律宾蛤仔主养池叶绿素a含量、初级生产力月变化

2.2 菲律宾蛤仔养殖容量结果

2.2.1 营养动态模型估算

池1、池2菲律宾蛤仔养殖周期均为2013年8月9日—2014年2月16日，为期191d。取菲律宾蛤仔的营养级1.05[20]，生态效率取15.9%，浮游植物鲜重有机碳含量百分率为8.015%，花蛤带壳鲜重与软组织鲜重比值为4.56。根据公式P=(BEn)×k，计算得到池1、池2生长周期内总养殖容量均值(含壳重)分别为7.68t、5.00t。

表2 菲律宾蛤仔养殖池养殖容量

2.2.2 Tait的沿岸能流模型估算

Tait(1981)模式计算菲律宾蛤仔养殖池蛤仔生长周期内平均产碳量池1、池2分别为0.093t、0.06t。菲律宾蛤仔鲜重含碳率为4.31%。生长周期内可产菲律宾蛤仔鲜组织重池1、池2分别为2.16t、1.39t 。换算平均含壳重产量，池1为9.85t，池2为6.41t (如表3所示)。

表3 菲律宾蛤仔养殖池养殖容量 (t)

2.3 实际产量与估算养殖容量的差异

将两种模型的计算结果进行综合，池1生长周期内总养殖容量为：(7.68+9.85)/2=8.77t；池2生长周期内总养殖容量为(5+6.41)/2=5.71t。考虑到花蛤养殖池的换水情况，按照20%的日排水量计算，估算模型的养殖容量分别为池1∶6.31t；池2∶4.11t。计算得到两个花蛤养殖池的实际产量分别为估算养殖容量的59.43%、97.32%。将所计算的养殖周期平均养殖容量除去养殖面积，可得到单位面积的菲律宾蛤仔养殖池养殖容量，计算结果分别为池1：0.47kg/m2；池2：0.31kg/m2。

2.4 适宜底播密度的估算

根据蛤仔死亡率计算公式，计算得到池1的死亡率A为22.5%，池2的死亡率为23.43%；又根据M=D/(1-A)估算公式，可得到模型估算的池1、池2的适宜底播密度M分别为0.61kg/m2、0.40kg/m2；2个养殖池的实际底播密度均为0.19kg/m2，池1、池2分别还有0.42kg/m2、0.21kg/m2的底播空间。

3 讨论

3.1 养殖容量的影响因素

已有研究表明，在贝类种群优势明显的养殖区，贝类对浮游植物摄食作用的下行效应要明显强于营养盐等对浮游植物的上行控制效应[21]。因而，养殖容量的大小主要取决于浮游植物的初级生产力。初级生产力除了受光强度、水深、透明度、温度及光衰减系数等因素的影响，叶绿素a所表示的浮游植物的数量是其决定因素[22]。调查初期，叶绿素a含量处于较低水平，可能是由于这一时期温度偏高，不利于藻类生长。同时，对菲律宾蛤仔而言，温度适宜，摄食水平较高，从而对浮游植物的摄食压力较大，10月以后随着水温的降低，藻类适宜生长繁殖，而菲律宾蛤仔的摄食量有所降低导致叶绿素a含量呈逐渐上升趋势。以黑白瓶法测定初级生产力时，其结果受很多因素影响，例如，光照、温度、营养盐、浮游植物的生物量和生理状态等[23]，且叶绿素的生物量能反应水体中浮游植物的现存量，浮游植物现存量高的季节，初级生产力水平未必高[24]，即初级生产力水平未必与叶绿素a含量呈正相关。

3.2 养殖容量估算结果分析

朱春华等[25]使用ParsonsTR 营养动态模型、Tait沿岸海域能流分析模型对湛江流沙湾马氏珠母贝的养殖容量进行调查。2种模型估算结果相近，表明此2种模型在贝类养殖容量估计中具有实用价值。宋广军等[26]在调查鸭绿江口菲律宾蛤仔的养殖容量时认为，可根据实验室条件和调查能力来确定使用的估算模型。从模型自身来看，营养动态模型取决于生态效率、浮游植物有机碳含量以及贝类营养级；沿岸能流模型取决于贝类有机碳含量。模式不同，参数不同，估算结果也存在一定的差异[27]。营养生态模型和Tait能流分析模型估算结果差异显著(P<0.05)，表现为Tait能流分析模型大于营养生态模型估算的养殖容量。

根据养殖容量的估算，池1明显大于池2，引起差别原因可能有：①两个池塘的叶绿素a含量相差很大，有可能影响了2个池塘的养殖容量，从而产生差别；②2个池塘的形状差异可能影响了1天接收的光照强度，影响初级生产力，从而产生差别；③可能是由于在实际养殖过程当中，当地渔民在对池塘的管理上的差异，如换水的频率、投饵或者施肥的频率及其含量等方面的差异。池塘1的产量较低是由于其生长速度慢，遇上极端低温天气，规格小更易死亡。但从池2 看，养殖容量和实际产量接近，意味着底播的密度接近适宜密度。

估算的养殖容量大于实际养殖容量，可能是由于实际养殖过程中，一些浮游植物随排水而流失，即初级生产力未被利用，进而导致实际没有那么多的天然饵料真正供给花蛤。陈丽梅在对胶州湾菲律宾蛤仔的养殖容量的研究中，认为胶州湾超养殖容量造成菲律宾蛤仔死亡率增加，提出调整底播密度的建议[28]。本研究中，两个养殖池的花蛤死亡率分别为23.43%、22.5%，可能是由于冬季花蛤遭遇摄食的瓶颈。另外，蛤仔生长具有明显的季节变化，水温是影响蛤仔的主要环境因子[29]，由此我们认为二月底的极端低温可能导致死亡率上升的情况，使得实际产量低于估算的平均养殖容量。

3.3 菲律宾蛤仔养殖方法上的改进

宋广军[25]等针对鸭绿江口菲律宾蛤仔养殖容量调查，提出建议，即在春季底播夏季收获，在秋季给予适当的养殖量补充，以达到优化养殖和生态保护并举的效果。本研究中，8、9月份为初级生产量最高月份，在此时期底播可以进行适当的养殖量补充，而冬季初级生产量较低，在本研究中，8月份底播时，菲律宾蛤仔的规格尚小，不能充分利用初级生产力，可以考虑调整养殖周期，在春末夏初底播，以充分利用夏秋比较高的初级生产力，使之达到或接近养殖容量。

4 结论

2种估算模型得到的养殖容量分别为池1∶7.68t、9.85t，平均为8.77t；池2为5.00t、6.41t，平均为5.71t。除去排水量20%的耗损，得到池1、池2的养殖容量分别为6.31t、4.11t。两个花蛤养殖池的实际产量分别为估算养殖容量的59.43%、97.32%。两个养殖池的花蛤死亡率分别为23.43%、22.5%，估算模型得到的蛤仔单位面积养殖容量分别为池1为0.61kg/m2，池2为0.40kg/m2。两个主养菲律宾蛤仔的池塘实际养殖量均未达到养殖容量，都还有一定的潜能可以适当增加花蛤的养殖数量。

[1] 阎希柱,徐晓津,吴成业.高滩位菲律宾蛤仔反季节高效池塘生态养殖模式经济效益分析[J].中国渔业经济,2010,2(28):118-123.

[2] 贾磊, 宋文平. 国内养殖容量研究综述[J].天津水产,2010(1):8-11.

[3] 唐启升. 关于容纳量及其研究[J]. 海洋水产研究, 1996,17(2):1-6.

[4] Holiday J.E, Maguire G.B, Nell J.A. Optimum stocking density for nursery culture of sydney rock oysters(Saccostrea commercials)[J]. Aquaculture, 1991, 96(1):7-16.

[5] Cerver C, Mallet A.L. Assessing the carrying capacity of a coastal inlet in terms of mussel culture[J]. Aquaculture,1990(88)：39-57.

[6] 方建光, 匡世焕, 孙慧玲, 等. 桑沟湾栉孔扇贝养殖容量的研究[J]. 海洋水产研究, 1996,17(2):18-31.

[7] 卢振彬, 杜琦, 蔡海清, 等. 福建湄洲湾贝类养殖容量的估算[J]. 江西水产科技, 2006,106(2):33-40.

[8] 卢振彬, 杜琦, 钱小明, 等. 东山湾贝类养殖容量的估算[J]. 台湾海峡, 2001,20(4):462-470.

[9] 卢振彬, 杜琦, 蔡海清, 等. 福建泉州湾贝类养殖容量评估[J]. 热带海洋学报, 2005,24(4):22-28.

[10]卢振彬, 杜琦, 钱小明, 等. 福建罗源湾贝类的养殖容量[J]. 中国水产科学, 2004,11(2):104-110.

[11] 卢振彬, 杜琦, 钱小明, 等. 福建诏安湾贝类的养殖容量[J]. 南方水产, 2005,1(5):1-9.

[12] 张继红, 方建光, 王诗欢. 大连獐子岛海域虾夷扇贝养殖容量[J]. 水产学报, 2008,32(2):236-241.

[13] Parsons T R, Takahashi M. Biological oceanographi processes[M].New York:Pergamon Press,1973:186.

[14] Tait V. Elements of Marine Ecology[M]. Butterworths Scientific Ltd,1981.

[15] 国家海洋局.海洋监测规范[M]. 北京:海洋出版社出版,1991:69-301.

[16] 梁兴明,方建光,崔毅,等.莱州湾海湾扇贝养殖区海水中悬浮颗粒的动态变化[J]. 海洋与湖沼, 2001,32(6): 635-640.

[17] 董双林, 赵文. 养殖水域生态学[M]. 北京:中国农业出版社, 2004,276-277.

[18] 王骥. 浮游植物初级生产力与黑白瓶测氧法[J]. 淡水鱼类, 1980(3):24-28.

[19] 匡世焕, 方建光, 孙慧玲.桑沟湾栉孔扇贝不同季节滤水率和同化率的比较[J]. 海洋与湖沼，1996, 27(2):194-199．

[20] 沈国英, 施秉章. 海洋生态学[M].厦门:厦门大学出版社,1990:186-195.

[21] 张学雷. 滤食性贝类与环境间的相互影响及其养殖容量研究[D]. 青岛：中国海洋大学, 2003:1-170.

[22] 费尊乐.近海水域漫衰减系数的估算[J]. 黄渤海海洋, 1984,2(1):26-29.

[23] 姚宏录, 吴乃薇, 顾月兰, 等. 主养青鱼高产池塘的初级生产力及其能量转化为鲢、鳙产量的效率[J]. 水生生物学报, 1990, 14(2): 114-127.

[24] 张继红, 方建光, 蒋增杰,等. 獐子岛养殖水域叶绿素含量时空分布特征及初级生产力季节变化[J]. 海洋水产研究, 2008,29(4): 22-28.

[25] 朱春华, 申春玉, 谢恩义,等. 湛江流沙湾马氏珠母贝的养殖容量[J]. 热带海洋学报, 2011,30(3):76-81.

[26] 宋广军, 宋伦, 李爱,等. 鸭绿江口浅海海域菲律宾蛤仔养殖容量估算[J]. 水产科学, 2013,32(1):36-40.

[27] 李磊, 蒋玫, 沈新强, 等. 江苏如东滩涂文蛤养殖区养殖容量[J]. 海洋环境科学, 2014,33(5):752-756.

[28] 陈丽梅.胶州湾移植底播菲律宾蛤仔滤水率及其养殖容量的研究[D].青岛:中国海洋大学,2007:1-66.

[29] 任一平, 徐宾绎, 杨鸣,等. 胶州湾移植底播菲律宾蛤仔渔业生物学特性与养护对策措施[J]. 齐鲁渔业, 2007,24(4):46-48.

Estimation of Carrying Capacity of Manila Clam(Ruditapesphilippinarum) Culture Pond in Houhai Reclamation Area of Putian city, China

YANG Shu-fang1,ZHANG Lei1,YAN Xi-zhu1,2

(1. Fisheries College, Jimei University, Xiamen Fujian 361021 ,China)

From August 2013 to January 2014, the chlorophyll-a, primary productivity of phytoplankton, clams mortality rate in Houhai reclamation area of Putian were determined. The carrying capacity of the two Manila clam ponds wereestimated by Parsons TR-Takahashi M Ecological Trophodynamicsmodel[P=(BEn) ×k] and Tait coastal energy flowing analysis model{B=[(0.1×C)/Q]×k}. Taking into consideration of the unused primary productivity due to the pond effluent, the corrected results of two models were 5.52t and 7.10t for pond 1,with an average of 6.31t; 3.60t and 4.62t for pond 2,with an average of 4.11t for two ponds. The actual yields of the two ponds accounted for 59.43% and 97.32% of the estimated capacities respectively. Two ponds of clam mortality rates were 23.43% and 22.5%, respectively. The capacity of pond 1 was significantly larger than that of pond 2. The possible reasons are as follows: chl-a, the shapes of the pond, location and management. The carrying capacity of pond 2 was close to its actual yield. The estimated suitable breeding densities of Manila clam for pond 1and for pond 2 were 0.61kg/m2and 0.40kg/m2respectively. As the actual breeding densities of two ponds are 0.19kg/m2for each pond. The estimated suitable breeding density of Manila clam calculated from the carrying capacity was larger than the actual breeding density.A certain potential to increase the number of breeding clam exists.

Ruditapesphilippinarum; primary productivity; carrying capacity; model

2016-04-28

福建省自然科学基金项目(2012J01139)。

杨淑芳( 1991-) ，女，硕士研究生，研究方向: 水生生物学。

阎希柱( 1965-)，男，教授，博士，研究方向: 水产养殖生态学。

X26

A

1673-9655(2016)06-0030-05