Temporal and spatial variation of plankton in high level intensive cultural shrimp pond with treated water

取样地点为海南莺歌海洋生物技术有限公司板桥养殖基地，取样时间为2021年4月3日—6月28日。试验池塘为水泥护坡、底部铺膜铺沙高位池，沙层厚度为0.3～0.5 m，单塘面积为0.4～0.5 hm²，池深2.3 m，水深1.8 m，单塘配备功率为0.75 kw台水车式增氧机8台。放养品种为凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)，放养密度为150万尾·hm⁻²。

试验地点为海南莺歌海洋生物技术有限公司板桥养殖基地的外海，近岸处的微表层水体，每隔50 m取1点，共取3点。间隔5日采1次水样，共采3次。

取样地点和取样时间同1.1.1。沙滤井建在高潮线附近，深度为6～10 m，井底低于最低低潮线约1～2 m，沙滤井内径6 m，井壁底部留有进水孔，外连内径为15～20 cm的PVC管6～8根，管上有直径为1～2 cm的孔，外包20目筛绢网，防止沙堵塞管道。采集沙滤井内表层、入渠处和入塘处3点的水样。间隔5日采1次水样，连续采3次。

从外海经过沙滤，抽水于蓄水池中，经沉淀后，用30 g·m⁻³的次氯酸纳处理消毒2 d后。取蓄水池东、西和北3面的水体。间隔5日采1次水样，共采3次。

采用0.074 mm浮游生物网采集浮游生物^[13]。

用浮游生物网，绕∞字形路线，收集时间约1 min，将所得浮游生物收集于小塑料瓶内。

用采水器取水样1 L，加入10 mL鲁格氏液（Logul’s solution）固定。沉淀48 h后，吸取上层清液，将定量样品摇匀，取0.1 mL样品置于浮游植物计数框内，在显微镜下计数。根据以下公式计算出1 000 mL水样中所含浮游植物的个数：

式中：N 为每升原水样中浮游植物数量（个·L⁻¹）；A为计数框面积(mm²)；A_c为计数面积(mm²)；V_s为1 L原水样沉淀浓缩后的体积（mL）；V_a为计数框的体积（mL）；n 为计数所得浮游植物的数目。

取10 L水样，用浮游生物网过滤，浓缩至15～30 mL（由生物多少决定），加4～7滴鲁格氏液（Logul’s solution）固定。沉淀24 h后，吸去上层清液，摇匀后取1 mL用浮游动物计数框计数。

在206^#（凡纳滨对虾养殖后期139 d）西、南和北边各取一点水样，每天2次，分别于12:00时和24:00时各取1次。

在103^#（凡纳滨对虾养殖前期5 d），202^#（养殖102 d），204^#（养殖140 d）中于每个塘的北面取表层、中层和底层的水样。表层为离水面5～10 cm；底层为离底部5～10 cm；中层为池水中部深度位置。

在103^#，202^#，204^#的每个塘边缘，中央排污，边缘与中央排污的中点处各取表层水样。

结果以平均值±标准差( mean±sd) 表示，应用 SPSS 26.0 和 Excel 2019 软件对试验数据进行统计分析，对数据运用单因素方差分析( ANOVA) ，P<0.05 为有显著性差异。

从表1可知，外海水的浮游生物种类较多，共9门27属33种，浮游动物的优势种类有泡抱球虫（Globigerina bulloides）、卵细胞、浮游植物的优势种类有菱形藻（Nitzschia sp.）、胶鞘藻（Glue whiplash algae）；处理水的浮游生物种类次之，共5门15属17种，浮游动物的优势种类有有孔虫（Textularia），浮游植物的优势种类有菱形藻、角毛藻（Chaetoceras sp.）；沙滤水浮游生物种类相比最少，共5门15属16种，浮游动物优势种类有桡足类无节幼体（Copepoda larva）、卵细胞，浮游植物优势种类有菱形藻、裸甲藻^[14-15]。

从表2可知，处理水的浮游动物密度最大，3次采样的平均值为（131.57±78.16）个·L⁻¹，主要以有孔虫（Textularia）、砂壳虫（Difflugia）为主，分别占浮游动物总数量的18 %～40 %和57 %。处理水的浮游动物数量显著高于外海水和沙滤水浮游动物数量（P<0.05）。外海水的浮游动物密度次之，平均值为（26.45±14.30）个·L⁻¹，主要以卵细胞、泡抱球虫为主，分别占浮游动物总数量的31 %～47 %和26 %。沙滤水的浮游动物密度最小，平均值为（6.31±1.45）个·L⁻¹ ，主要以桡足类无节幼体、卵细胞为主，分别占浮游动物总数量的57 %～81 %和38 % 。外海水和沙滤水的浮游动物数量的总密度两组差异不明显（P>0.05）。

从表3可知，处理水浮游植物个体数量变化很快，第1次采样密度为1.4×10⁵个·L⁻¹，第2次采样密度为2.6×10⁵个·L⁻¹，第3次采样密度上升为3.6×10⁶个·L⁻¹, 3次采样的平均密度为1.3×10⁶个·L⁻¹，三者之中最高，其优势种类为菱形藻和角毛藻，分别占浮游植物总数量的29 %～37 %和93 % 。外海水浮游植物的平均密度为（3.03±1.62）×10⁵个· L⁻¹，低于处理水，高于沙滤水，其优势种类为胶鞘藻和菱形藻，分别占浮游植物总数量的60 %～70 %和29 % 。沙滤水浮游植物的平均密度为（2.63±1.24）×10⁵个·L⁻¹，其优势种类为菱形藻和裸甲藻，分别占浮游植物总数量的35 %、47 %和45 % 。处理水的浮游植物数量显著高于外海水和沙滤水浮游植物数量（P<0.05），外海水和沙滤水的浮游植物数量两组差异不明显（P>0.05）。

从表4可知，浮游动物的总数量夜晚取样平均值为（408±345）个·L⁻¹；高于白昼取样平均值为（169±97）个·L⁻¹，两组差异不显著（P>0.05）。

从表5可知，种类基本没差异，昼夜的优势种类相同，浮游植物总数量白昼取样平均值为（3.00±1.67）×10⁷个·L⁻¹；高于夜晚，取样平均值为（2.71±1.51）×10⁷个·L⁻¹，两组差异不显著（P>0.05）。

从表6可知，在垂直方向上各个不同时期的塘的浮游生物组成差异小，除了103^#底部水样生物总种类数略高于表层中层外，其他塘的生物种类在垂直方向上总数相近。在垂直方向上浮游动物总数量的变化是从表层−中层−底层呈增多趋势，浮游植物总数量分布呈表层高于中层和底层的现象。

在垂直方向上，不同时期塘的浮游动物数量的变化从表层−中层−底层呈增多的趋势(图1、 2、 3)。

从表7可知，在垂直方向上，浮游植物数量分布呈表层高于中层和底层现象，各池中的优势种类在垂直方向上基本相同。103^#、202^#和204^#表层浮游植物的总数量平均值分别为（2.19±1.46）×10⁶个·L⁻¹、（24.31±13.32）×10⁶个·L⁻¹和（25.27±9.61）×10⁶个·L⁻¹；103^#表层浮游植物的总数量显著低于202^#和204^#表层浮游植物的总数量（P<0.05），202^#和204^#表层浮游植物的总数量两组差异不明显（P>0.05）；103^#、202^#和204^#中层浮游植物的总数量平均值分别为（1.71±0.97）×10⁶个·L⁻¹、（16.91±10.37）×10⁶个·L⁻¹和（20.83±3.51）×10⁶个·L⁻¹。103^#中层浮游植物的总数量显著低于202^#和204^#中层浮游植物的总数量（P<0.05），202^#和204^#表层浮游植物的总数量两组差异不明显（P>0.05）；103^#、202^#和204^#底层浮游植物的总数量平均值分别为（1.34±1.03）×10⁶个·L⁻¹、（20.52±12.67）×10⁶个·L⁻¹和（14.50±2.36）×10⁶个·L⁻¹，数据组间差距均不显著（P>0.05）。

从表8可知，103^#、202^#和204^#塘边浮游动物的总数量平均值分别为（822.33±1 102.90）个·L⁻¹、（1 532.33±900.02）个·L⁻¹和（912.33±764.55）个·L⁻¹；103^#、202^#和204^#中点浮游动物的总数量平均值分别为（625.00±546.96）个·L⁻¹、（2786.00±3230.75）个·L⁻¹和（808.00±677.44）个·L⁻¹；103^#、202^#和204^#中央浮游动物的总数量平均值分别为（782.00±781.93）个·L⁻¹、（4 444.67±5 855.80）个·L⁻¹和（1 348.33±1 032.53）个·L⁻¹；浮游动物种类在各个不同时期的塘中和组成和总量在水平方向上变化规律不明显，无显著性差异（P>0.05），种类数相差不大，其优势种类几乎一样。

如表9所示：103^#、202^#和204^#塘边浮游植物的总数量平均值分别为（1.37±0.32)×10⁶个·L⁻¹、（33.93±3.40）×10⁶个·L⁻¹和（27.56±8.73)×10⁶个·L⁻¹，103^#塘边浮游植物的总数量显著低于202^#和204^#塘边浮游植物的总数量（P<0.05），202^#和204^#塘边浮游植物的总数量两组差异不明显（P>0.05）。

103^#、202^#和204^#中点浮游植物的总数量平均值分别为（1.50±0.34×10⁶个·L⁻¹、（26.24±4.34）×10⁶个·L⁻¹和（29.17±6.74）×10⁶个·L⁻¹，103^#中点浮游植物的总数量显著低于202^#和204^#中点浮游植物的总数量（P<0.05），202^#和204^#中点浮游植物的总数量两组差异不明显（P>0.05）。

103^#、202^#和204^#中央浮游植物的总数量平均值分别为（1.38±0.19×10⁶个·L⁻¹、（31.10±4.72）×10⁶个·L⁻¹和（23.98±9.70）×10⁶个·L⁻¹，103^#中央浮游植物的总数量显著低于202^#和204^#中央浮游植物的总数量（P<0.05），202^#和204^#中央浮游植物的总数量两组差异不明显（P>0.05）。

浮游植物种类组成在各个不同时期虾塘中无明显的水平分布差异，水平方向上的3个取样点的优势种几乎相同。浮游植物总量在水平方向上分布有明显差异。

本研究结果表明，外海水所含浮游生物的种类数量最多，处理水次之，沙滤水最少。何建国等^[7]的研究结果表明：外海水存在一些病毒的宿主生物，如WSSV自然寄主猛水蚤，剑水蚤，部分哲水蚤目种类和介形类动物，非养殖虾、蟹等。1979年，研究人员通过电镜检测，第1次证明了病毒在海水中的大量存在^[16]，同年，人们也第1次分离出海洋浮游植物病毒^[17-18]（一种可以感染微型鞭毛藻Micromonas Pusilla的病毒）。目前，已经观察到病毒粒子在真核藻类细胞中普遍存在^[11]。不经处理直接引入外海水的养殖模式已逐渐被淘汰。从病毒防治的角度看，处理水的养殖效果最好，沙滤水虽然在一定程度上阻断了WSSV等病毒的自然寄主，但仍可能含有携带游离病毒或病毒的宿主生物。本实验用30 g·m⁻³的次氯酸钠基本已经杀灭水体中所有浮游生物，但处理水中的浮游生物种类仍比过滤水多，如有孔虫（3次取样平均为44.5个·L⁻¹），卵细胞（3次取样平均为9.7个·L⁻¹），笔者认为可能是因为次氯酸钠对浮游动物的卵细胞杀灭不彻底^[8]。

高位精养虾池中浮游动物总量表现出夜晚比白昼多的现象与郑重等^[13]的研究结果“夜晚上升，白天下降”一致。浮游植物总量则表现出白昼比夜晚多的现象，可能是浮游动物的背光性和浮游植物的趋光性造成。研究表明，上述现象与风力、水流、食料、光度、温度和浮游生物的生理等有关^[18-21]。浮游生物在垂直方向上变化的主要原因是引起昼夜变化因素作用的结果^[22-24]。浮游生物在水平方向上种类和数量都无规律差异，与高位池的结构有关，高位池是一个小型生态系统，增氧机搅动水体，池塘中表层水浮游生物水平分布趋于均匀^[25-27]。