超飽和溶解氧在褐牙鲆養(yǎng)殖中的應(yīng)用-生長及生理學(xué)機制分析.pdf

1、本論文以我國重要養(yǎng)殖魚類--褐牙鲆為研究對象，采用實驗生態(tài)學(xué)、生理學(xué)方法，主要研究了超飽和溶解氧在褐牙鲆養(yǎng)殖中應(yīng)用的可行性。該研究結(jié)合了另外兩個重要的環(huán)境因子--氨和養(yǎng)殖密度，來探索超飽和溶解氧在養(yǎng)殖中的優(yōu)越性。此外，本文還對當(dāng)前養(yǎng)殖中的智能化進(jìn)行了有益探索。研究結(jié)果旨在為優(yōu)化牙鲆工廠化養(yǎng)殖模式、提高牙鲆工廠化養(yǎng)殖技術(shù)、促進(jìn)牙鲆健康快速養(yǎng)成提供理論支持。主要內(nèi)容如下：
　　 1.正常溶解氧與超飽和溶解氧條件下褐牙鲆幼魚氨毒性實驗

2、及鰓形態(tài)學(xué)比較在正常溶解氧水平(6.5±0.5 mg/L)和超飽和溶解氧水平(16±2 mg/L)下調(diào)查了褐牙鲆幼魚(5.76±0.12g)對氨的半致死濃度(LC50)及對鰓絲進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察。在正常溶解氧水平下，總氨(TAN)濃度設(shè)置為0.04mg/L(對照)至93.3 mg/L，而在超飽和溶解氧水平下，總氨濃度設(shè)置為0.04(對照)至226.7 mg/L。實驗96 h后，正常溶解氧條件下LC50為62.48 mg/L FAN(0.5

3、0 mg/L NH3-N)，超飽和溶解氧條件下LC50為160.71 mg/L FAN(0.65 mg/L NH3-N)。光學(xué)顯微觀察顯示，在93.3 mg/L TAN條件下，實驗魚在正常溶解氧水平下鰓絲損壞程度顯著大于超飽和溶解氧條件下。同時，電子顯微觀察結(jié)果顯示，正常溶解氧93.3 mg/L TAN條件和超飽和溶解氧條件相比，實驗魚次級鰓瓣表現(xiàn)出明顯的卷血和纖維化。實驗結(jié)果支持超飽和溶解氧能夠通過降低褐牙鲆鰓絲的損壞程度而增加對氨的

4、耐受能力的結(jié)論，同時部分解釋了高密度養(yǎng)殖中采用超飽和溶解氧的益處。
　　 2.溶解氧與氨對褐牙鲆幼魚生長、體成分和能量收支的影響
　　 實驗調(diào)查了溶解氧與氨對褐牙鲆幼魚生長、體成分和能量收支的影響。褐牙鲆幼魚(10.38±0.13 g)分別放養(yǎng)于12個水族箱(3個重復(fù)，12尾實驗魚每箱)。溶解氧設(shè)置為空氣充氧(6.5±0.5 mg/L)和純氧充氧(14±2 mg/L)。氨濃度設(shè)置為0.17 mg/L NH3，對照組不加氨

5、。實驗持續(xù)40 d。實驗結(jié)果表明，氨與溶解氧均能顯著影響實驗魚體重、特定生長率、攝食率和水分比。超飽和溶解氧/0.17 mg/L處理組實驗魚體重和特定生長率顯著高于正常溶解氧/0.17 mg/L處理組。同時，能量收支結(jié)果表明，生長的差異主要由日攝食能(FRe)和日生長能(Ge)差異引起。體成分分析顯示，溶解氧能夠顯著影響實驗魚粗脂肪含量，脂肪含量與實驗魚體重成正相關(guān)。實驗結(jié)果支持超飽和溶解氧能夠增加褐牙鲆對氨的耐受能力的結(jié)論。實驗為超飽

6、和溶解氧在工業(yè)化牙鲆養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　 3.溶解氧與養(yǎng)殖密度密度對小規(guī)格褐牙鲆幼魚生長與生理的影響在20±0.4℃的循環(huán)水養(yǎng)殖條件下，實驗調(diào)查了溶解氧與養(yǎng)殖密度對小規(guī)格褐牙鲆幼魚(1.26±0.18 g，全長4.7±0.24 cm)的生長及生理指標(biāo)影響。溶解氧含量設(shè)置為兩種模式：空氣充氧(5.5±0.5 mg/L)與純氧充氧(14±2 mg/L)。養(yǎng)殖密度分別為200、400、600、800、1000 ind/m

7、2。實驗持續(xù)40 d。實驗結(jié)束后存活率達(dá)到94％以上。結(jié)果表明：①空氣充氧條件下，實驗魚在實驗10 d時，平均體重出現(xiàn)顯著差異，并持續(xù)到實驗結(jié)束。而純氧充氧條件下的實驗魚平均體重差異不顯著；②食物轉(zhuǎn)化率有隨密度升高而下降的趨勢，在空氣充氧條件下表現(xiàn)明顯；③腸蛋白酶活力隨密度的升高而下降，在空氣充氧模式下尤為顯著。④純氧充氧條件下實驗魚的血紅蛋白含量、呼吸頻率顯著低于空氣充氧條件。實驗結(jié)果表明超飽和溶解氧可以有效的緩解由養(yǎng)殖密度帶來的脅迫

8、。
　　 4.溶解氧與養(yǎng)殖密度密度對大規(guī)格褐牙鲆幼魚生長、能量收支和體成分的影響實驗采用能量學(xué)方法解釋了溶解氧與養(yǎng)殖密度對褐牙鲆幼魚(14±2.1g，全長11.84±0.45 cm)生長的影響。溶解氧含量和養(yǎng)殖密度設(shè)置為兩種模式：正常溶解氧模式，溶解氧范圍為5.5±0.5 mg/L，對應(yīng)養(yǎng)殖密度為100、200、300、400 ind/m2；超飽和溶解氧模式，溶解氧范圍為14±2 mg/L，對應(yīng)養(yǎng)殖密度為200、400、600、

9、800 ind/m2。實驗持續(xù)30 d。結(jié)果表明：①食物轉(zhuǎn)化率隨養(yǎng)殖密度上升而顯著下降。②超飽和溶解氧條件下，400 ind/m2養(yǎng)殖密度處理組實驗魚體重最大。③溶解氧與養(yǎng)殖密度對實驗魚的能量收支有顯著影響，尤其是對呼吸能和生長能的分配。而對糞能影響不顯著。④相同溶解氧水平下，養(yǎng)殖密度對實驗魚的水分比、粗脂肪含量和能值無顯著影響。但是相同密度不同溶解氧水平下，差異顯著。能量收支結(jié)果表明，超飽和溶解氧條件下，實驗魚通過降低呼吸能租排泄能比

10、例，提高生長能比例，是超飽和溶解氧條件下實驗魚生長速度快的主要原因。實驗結(jié)果為工廠化高密度褐牙鲆養(yǎng)殖提供了有益參考。
　　 5.溶解氧與養(yǎng)殖密度對大規(guī)格褐牙鲆幼魚血液生理和消化生理的影響
　　 本章是上一章節(jié)的延續(xù)，在上一章節(jié)的養(yǎng)殖基礎(chǔ)上，調(diào)查了實驗魚血液生理和消化生理指標(biāo)。①空氣充氧條件下，紅細(xì)胞數(shù)目(RBC)、白細(xì)胞數(shù)目(WBC)、血紅蛋白(Hb)含量均有隨養(yǎng)殖密度增大而增加的趨勢，但各處理之間差異不顯著；純氧充氧條

11、件下，三項指標(biāo)也有隨養(yǎng)殖密度增大而增加的趨勢。其中紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目差異不顯著；血紅蛋白含量差異顯著；養(yǎng)殖密度為200 ind/m2時，純氧充氧條件下血紅蛋白含量顯著低于空氣充氧條件，紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目差異不顯著。養(yǎng)殖密度為400 ind/m2時，純氧充氧條件下紅細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目、血紅蛋白含量三項指標(biāo)均顯著低于空氣充氧條件。②兩種充氧條件下胃蛋白酶活力沒有顯著差異，而腸蛋白酶則差異顯著。純氧充氧條件下腸蛋白酶活力顯著高于空氣

12、充氧條件。③兩種充氧方式下超氧化物歧化酶活力無顯著差異。④養(yǎng)殖密度對實驗魚呼吸頻率無顯著影響，但溶解氧水平對呼吸頻率影響顯著，純氧充氧條件下呼吸頻率顯著低于空氣充氧條件。實驗結(jié)果支持提高溶解氧水平可以緩解養(yǎng)殖密度帶來的擁擠脅迫這一結(jié)論。
　　 6.褐牙鲆工廠化養(yǎng)殖的智能化研究初探
　　 通過論文第四章實驗驗所得數(shù)據(jù)，根據(jù)褐牙鲆幼魚在不同密度下的生長狀況，在其他環(huán)境因子不變的條件下，通過數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)了空氣充氧和純氧充氧條件

13、下褐牙鲆幼魚(1.26-7.99 g，14.00-29.00 g)與養(yǎng)殖密度之間的關(guān)系分別為
　　 y=-1.2857x2-0.7143x+391.8 R2=0.99
　　 y=0.7143x2-20.714x+668 R2=0.94并設(shè)計了1套可視化軟件，以期為養(yǎng)殖用戶提供決策支持。同時，對褐牙鲆工廠化養(yǎng)殖專家系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計。設(shè)計以Windows操作系統(tǒng)為應(yīng)用軟件平臺，采用瀏覽器/服務(wù)器(B/S)體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)集