稻虾连作模式下稻田水体浮游生物调查研究

隋燚 夏德军 石小平 毛栽华

摘 要：对不同条件下稻虾连作田浮游生物进行定性定量分析，结果表明：推水模式田溶氧和pH显著高于非推水养虾田（P<0.05）；各稻田绿藻密度始终在20%以上，蓝藻生物量始终低于20%；稻虾连作田中浮游植物种类均以绿藻门藻类种数最多，浮游动物种类均以轮虫种类最多；当年由常规稻田改造并用于稻虾连作生产的新田在浮游生物种类和生物量上均低于多年以稻虾连作方式进行生产的老田，且推水模式稻田水体浮游生物多样性最丰富，浮游生物密度和生物量最高。因此，稳定的高溶氧环境可促进浮游生物多样性的提高，稻虾连作生产模式有益于稻田生态系统的改善。

关键词：克氏原螯虾；浮游生物；稻虾连作

中图分类号 S966.12 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）18-0043-05

Study on the Effect of Plankton in Rice-Crayfish Continuous Production Rice Fields

Sui Yi1 et al.

（1Maanshan Municipal Agriculture Commission，Maanshan 243000，China）

Abstract：In this study，qualitative and quantitative analysis of plankton in Rice-Crayfish continuous production system under different conditions. The dissolved oxygen and pH of the push-water mode were significantly higher than those of the non-pushing water（P<0.05）；the density of Chlorophyta was always above 20% in all rice fields，and the Cyanophyceae biomass was always below 20%；Chlorophyta and Rotifer ranked first in species richness in Rice-Crayfish continuous production rice fields，The new rice fields，which was reformed from conventional rice fields and used for Rice-Crayfish system，was lower in both plankton species and biomass than the old Rice-Crayfish continuous production rice fields. The rice field in the push-water mode had the most abundant plankton，with the highest plankton density and biomass. The results show that a stable high dissolved oxygen environment can promote the increase of plankton biodiversity，and the Rice-Crayfish continuous production mode is beneficial to the improvement of the rice field ecosystem.

Key words：Procambarus clarkia；Plankton；Rice-Crayfish continuous production

在我国，小龙虾的养殖模式主要包括池塘养殖模式、河沟养殖模式、稻田养殖模式、虾蟹混养模式等[1]，其中，稻田养殖模式是1种将小龙虾养殖与水稻种植有机结合的生态养殖模式，该模式充分合理地利用了土地资源，达到了“稻虾”双收的目的[2]，同时，促进了养殖水体生产者、消费者和分解者3者之间的能量流动和物质循环，保持了水体的生态平衡，在保障水稻、水产品产量和质量安全的前提下，净化养殖水环境，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。

目前，关于稻田小龙虾养殖技术[3-6]、产量和经济效益[7-9]以及产业发展情况[1，2，10，11]的研究比较多，对浮游生物的研究也多集中在大水面水體，如湖泊、河流和海洋，而对稻田小水体浮游生物[12-14]的研究相对较少，有关稻虾连作模式中水体浮游生物的相关研究鲜有报道[15]，对稻田推水养虾模式中浮游生物的研究更是未见报道。本试验主要研究新开稻虾连作田与多年稻虾连作田以及在稻虾连作田环沟水体中安装推水装置等情况下稻田生态系统浮游生物的变化，为探讨新型、高效稻虾生态养殖模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验地点：马鞍山市博望区农腾生态农业有限公司。试验采用稻虾连作生产模式，选择4块稻田，其中1号田1.8hm2，2号田1.7hm2，3号田2.73hm2，4号田4.67hm2。1号、2号稻田为多年以稻虾连作方式进行生产的老田，1号田在稻田环沟内以80～90m为间隔安装有6个统一方向的推水装置（合肥万康渔业科技有限公司，型号VKTS02，0.85kW），如图1，用以保持环沟内水体流动，其它稻田未安装推水装置；3号、4号稻田为当年由常规稻田新开挖改造并用于稻虾连作生产的新田。4块稻田后期生产管理方式均相同，不使用农药、化肥，小龙虾饵料采用小龙虾专用全价配合饲料。

稻虾连作稻田设计标准如图2，在常规稻田四周开挖倒梯形环沟，沟上宽3～4m，底宽1m，主埂高1m、顶宽1.5～2m，沟沿子埂高0.5m。主埂内侧四周安装高0.5～0.7m的防逃设施，以防止小龙虾窜逃和外来生物侵入。

2017年4月初，向4块稻田投放规格为260只/kg的龙虾苗种，投放密度均为375kg/hm2。1号田推水装置仅在小龙虾生产期，即4—6月使用，通过物联网检测系统进行自动控制，在溶氧低于4mg/L时自动开启，高于8mg/L自动关闭。

1.2 浮游生物采样与分析 采样在2017年4—7月每月月底的晴天上午8：00—10：00进行，在每块稻田环沟及田面共选取6个采样点进行浮游植物和动物采样，样品采集依据《湖泊生态调查观测与分析》[16]，浮游生物定性定量分析依据《水生生物学》[17]、《中国淡水藻类志—系统、分类及生态》[18]、《中国淡水生物图谱》[19]。使用Excel统计数据，IBM SPSS Statistics 19.0软件对数据进行方差分析和差异显著性检验。

1.2.1 浮游植物的定性定量分析 用1L采水器在选中的6个采样点采水，将所采水样混合后用鲁哥氏液和甲醛溶液现场固定，固定后的样品在实验室中沉淀浓缩。用0.1mL浮游植物计数框在显微镜下计数，每个样品检测2次，取其平均值[17]，换算成稻田平均浮游植物密度和生物量。

1.2.2 浮游动物的定性定量分析 用5L采水器在选中的6个采样点采水，用25号浮游生物过滤网（孔径64μm）将所采6个水样集中过滤浓缩至500mL螺口瓶中，甲醛现场固定。在实验室显微镜下用1mL浮游动物计数框，分若干次全部计数，取其平均值，换算成稻田平均浮游动物密度和生物量。

1.3 稻田溶解氧和pH值测定 使用物联网检测装置全程监测4—6月小龙虾主要生长期推水养虾1号田、对照2号田的每日水体溶解氧和pH动态变化。

2 结果与分析

2.1 稻田溶氧和pH 如图3所示，4—6月，1号田、2号田月平均溶氧均呈逐月上升趋势，1号田月均溶氧分别为5.54mg/L、6.92mg/L、7.83mg/L，均显著高于2号对照田对应月份月均溶氧1.32mg/L、4.05mg/L、5.95mg/L（P<0.05），且2号田溶氧变化波动大，1号田相对稳定。从图4中可看出，1号田月均pH呈逐月上升趋势，2号田pH基本保持不变，1号田月均pH分别为7.77、8.35、8.51，均显著高于2号对照田对应月份pH月平均值7.51、7.51、7.45（P<0.05）。

2.2 浮游植物

2.2.1 多样性 在4—7月的4次采样中，1号田共观察到浮游植物7门48属85种，2号田共观察到浮游植物7门41属68种，3号田共观察到浮游植物7门28属51种，4号田共观察到浮游植物7门27属49种。1号田浮游生物的生物多样性最丰富，2号田次之，3号田浮游植物种类数略多于4号田，4块稻虾连作田中均为绿藻门的藻类种数最多，1号田、2号田、3号田、4号田绿藻门比例分别为50.59%、55.88%、45.10%、46.94%，具体结果见表1。

2.2.2 平均密度和生物量 4—7月，均未出现蓝藻爆发的情况，各稻田绿藻的密度始终在20%以上，蓝藻的生物量始终低于20%，这表明稻虾连作生产模式有益于稻田生态系统的改善。

结合表2、表3和图5，从浮游植物密度的角度分析：在4—6月小龙虾生产期间，各田块浮游植物密度变化趋势不相同，1号、2号田浮游植物密度始终大于3号、4号田，且1号田浮游植物密度大于2号田。

结合表2、表4和图6，从浮游植物生物量的角度分析：在4—6月小龙虾生产期间，4块稻田浮游植物生物量变化趋势基本相同，均呈现出5月明显增高，6月略有下降。1號、2号稻虾连作田的浮游植物生物量一直高于3号、4号田，且1号推水养虾田的浮游植物生物量始终高于其它3块稻虾连作田。

2.3 浮游动物

2.3.1 种类组成 在4—7月的4次采样中，1号田共观察到浮游动物48种，2号田共观察到浮游动物35种，3号田观察到浮游动物19种，4号田观察到浮游动物20种。4块稻虾连作田中均以轮虫种类最多，1号田、2号田、3号田、4号田轮虫种类比例分别为45.65%、40.00%、52.63%、55.00%。具体结果见表5。

2.3.2 平均密度和生物量 根据表6、图7和图8可知：4—7月，四块稻田浮游动物密度变化趋势不完全相同，但4块稻田浮游动物密度均在6月达到最大值，在7月由小龙虾生产期转入水稻生产期时出现急剧下降。4块稻田浮游动物生物量变化趋势基本相同，即4—6月呈上升趋势，7月急剧下降。且1号推水养虾田浮游动物的生物量在推水系统运作的4—6月间始终高于3块常规稻虾连作田。

2.4 小龙虾收获量分析 1号田小龙虾产量2175kg/hm2；

2号田小龙虾产量1612.5kg/hm2；3号田小龙虾量产1005kg/hm2；4号田小龙虾亩产712.5kg/hm2。4块稻田所产小龙虾规格均为30～50g/只，其中以35g/只居多。

3 结论

3.1 稳定的高溶氧环境可促进浮游生物多样性的提高 在稻虾连作生产模式下，4—6月为小龙虾主要生长期，1号田推水系统的运行，使稻田环沟内形成了1个平均流速为0.101m/s的微流水环境，水体溶氧和pH均保持相对稳定，且显著高于常规稻虾连作田（P<0.05），水体呈弱碱性。稳定的高溶氧和弱碱性增加了水环境对浮游生物的承载能力，而碱性环境有利于浮游植物捕获CO2进行光合作用，从而使1号田中浮游植物种类、密度和生物量始终高于其它稻田，具有良好的生物多样性，且以绿藻、轮虫等有益浮游生物为优势种群。

3.2 稻虾连作模式可有效改善稻田微生态环境 4—6月间当年由常规稻田新开挖改造并用于稻虾连作生产的3号、4号田在浮游生物种类和生物量上均低于多年以稻虾连作方式进行生产的1号、2号2个老稻虾连作田，其原因可能是新田残留有一定的往年种植水稻使用的农药和化肥，而抑制了浮游生物的生长繁殖。7月转入水稻生产期后，新田残留的农药减少，对浮游生物密度和生物量的影响减弱。

浮游动物生物量在4—6月呈明显的上升趋势，6月达到最高值，但浮游植物生物量在4—5月明显上升，6月有所下降，是因为5月是小龙虾生产旺季，饲料投喂量加大，残饵和小龙虾代谢产物会增加水体氮磷含量，这有利于浮游植物的生长[20]，而6月小龙虾陆续售出，饲料投喂量和龙虾代谢产物均减少，且浮游动物对浮游植物有胁迫作用，使得浮游植物生物量略有下降。

3.3 稻田推水养虾有利于小龙虾产量的提高 较高的溶氧和浮游生物多样性有利于小龙虾产量的提高，生产多年的虾稻田块生态系统趋于平衡，小龙虾产量较为稳定且高于当年新虾稻田块。

参考文献

[1]徐加涛，阎斌伦，徐国成.克氏原螯虾产业发展背景、现状与展望[J].水产科技情报，2011，38（04）：172-176+180.

[2]宋亮，张建平，韩晓磊，等.克氏原螯虾养殖现状及对策[J].常熟理工学院学报，2011，25（02）：85-87+91.

[3]奚业文.低洼稻田稻虾连作、共作生态试验技术分析[J].基层农技推广，2014，2（10）：30-33.

[4]秦显明，郭伟利，曹静.克氏原螯虾稻田生态高产养殖技术[J].现代农业科技，2017（14）：255-257.

[5]徐增洪，赵朝阳，周鑫.克氏原螯虾两种稻田养殖模式的生物学比较研究[J].华北农学报，2011（26）：248-251.

[6]严维辉，唐建清，费忠智，等.克氏原螯虾池塘不同放养密度条件下养殖模式化试验[J].江西水产科技，2013（01）：25-26.

[7]奚业文，张玲宏.稻虾综合种养试验效益研究[J].河南水产，2015（01）：20-23.

[8]奚业文，周洵.稻虾连作共作稻田生态系统中物质循环和效益初步研究[J].中国水产，2016（03）：78-82.

[9]刘中来，袁志华，谢国强，等.赣北地区稻田小龙虾的养殖技术及效益分析[J].浙江农业科学，2017，58（02）：341-342+346.

[10]江汉稻田作出大文章 潜江龍虾造就大产业—湖北省潜江市小龙虾产业发展情况调研报告[J].中国水产，2015（07）：15-17.

[11]何玉明，张天虎.我国克氏原螯虾稻田养殖发展现状及对策[J].科学养鱼，2011（03）：1-2.

[12]李岩.稻蟹共生对稻田水体浮游生物和底栖动物影响的研究[D].上海海洋大学，2013.

[13]武剑，周小丹，薛文达，等.有机稻田与常规稻田浮游动物群落比较[J].江西农业学报，2012（24）：98-97.

[14]汪金平，曹凑贵，金晖，等.稻鸭共生对稻田水生生物群落的影响[J].2006（10）：2001-2008.

[15]程慧俊.克氏原螯虾稻田养殖生态学的初步研究[D].湖北：湖北大学，2014.

[16]黄祥飞.湖泊生态调查观测与分析[M].北京：中国标准出版社，1999.

[17]赵文.水生生物学[M].北京：中国农业出版社，2011.

[18]胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类志—系统、分类及生态[M].北京：科学出版社，2006.

[19]韩茂森，束蕴芳.中国淡水生物图谱[M].北京：海洋出版社，1995.

[20]沈会涛，刘存歧.白洋淀浮游植物群落及其与环境因子的典范对应分析[J].湖泊科学，2008（06）：773-779. （责编：王慧晴）