环境因素在水产养殖中重要作用的初步研究

综述：环境因素在水产养殖中重要作用的初步研究李云凯2004.11.25概述环境与水生动物之间有着密切的关系，在水产养殖的过程中起着重要的作用，构成环境的各种条件称为环境因子，环境因子独自或者联合作用于水生动物，可以使水生动物的生命活动发生混乱，这一现象称为水生动物的环境性疾病，环境因子根据作用机制的不同，可分为物理因子，化学因子，和生物因子三大类。水生动物的环境性疾病危害严重，但常常由于被水产养殖主所忽视,而造成巨大的经济损失。内容I影响水产养殖的环境性疾病的种类和其相关环境因子II主要的环境因子在水产养殖中的作用机理和危害环境性疾病的种类和其相关环境因子引起水生动物生命活动混乱动的环境因子主要分为：物理因子，化学因子，和生物因子。相应的环境性疾病有环境物理性疾病，环境化学性疾病，环境生物学疾病。环境物理性疾病环境物理性疾病是指以环境的物理性状作为直接致病因子而引起的疾病。常见的有温度，光照，水流速度,养殖密度等。物理因子发生途径引起的水生动物不良反应温度高水温/低水温痉挛,体色变化,鳃盖张开,休克急剧变化时,丧失平衡能力,慢性变化时,粘膜脱落,鳃丝水肿光照强光孵化鱼苗畸形,体色异常噪音交通孵化鱼苗畸形率增加水流孵化中流速过大鱼苗脊椎骨弯曲、脑内出血,鳔破裂摩擦捕捞，争斗，悬浮固体咬伤,擦伤、擦伤,骨折、鳃上皮细胞增生粘着淤泥，藻类阻碍鳃呼吸环境化学性疾病环境化学性疾病是指以环境的化学性状作为直接致病因子而引起的疾病。引起化学性疾病的化学因子主要有：氧含量、氮含量、氨含量、亚硝酸含量、硫化氢含量、酸碱度。化学因子发生途径引起的水生动物不良反应氧气（缺乏）饲养密度过高、水质过肥浮头,窒息氧气过饱和光和作用过强气泡病氮气过饱和深井水气泡病,血管被气泡阻塞氨含量饲养密度过高、投饵过多急性上升时,发生痉挛,旋转游泳、慢性上升时,粘液分泌亢进,生长不、良,免疫力下降亚硝酸饲养密度过高急性时,发生痉挛,旋转游泳,漫性、时,溶血,生长不良,免疫力下降硫化氢淤泥的还原反应游泳失衡,肌肉痉挛,粘液分泌亢进气泡病•水体中氧气或氮气等气体过饱和都可导致水生动物发生气泡病。患病鱼丧失平衡和游泳能力,鳍条和鳃血管中有大量气泡,当气泡在眼窝内蓄积时可引起眼球突出。由氮气形成的气泡栓塞,严重时可以导致鱼体呈现痉挛症状后陆续死亡。氧气则一般不会导致水生动物出现栓塞现象,而主要是因为抑制CO2从血液中有效排除而导致死亡。环境生物性疾病•以生物体或生物的分泌物或排泄物等为直接致病因子,以环境的生物性污染或生物体的环境性条件致病为病因的疾病称为环境生物性疾病•引起生物因子主要是指生物体分泌物、排泄物••返回主要的环境因子在水产养殖中的重要作用•1.环境温度在水产养殖中的重要作用•2.光照、水流、养殖密度在水产养殖中的重要作用•3.水体中含氧量在水产养殖中的重要作用•4.水体中的氨氮含量在水产养殖中的重要作用环境温度•(1)温度可以影响鱼类的代谢率。•(2)温度可以影响营养物质以及能量的利用效率。•(3)温度可以影响水产动物消化酶活性。•(4)温度对鱼类孵育率和性别决定的影响温度可以影响鱼类的代谢率对鱼类的研究表明，在一定的温度范围内，鱼类的代谢率随着温度的升高而增大，但到了某一温度值以后，其代谢率反而降低。研究南方鲶当年幼鱼表明，在适温范围内(15-30℃)，消化率随温度的升高而增加，而温度对于该种鱼的净能转化的正效应主要通过消化率机制实现。温度可以影响营养物质以及能量的利用效率研究表明，在适宜的温度条件下，蛋白质的利用效率以及转化效率都明显提高，当温度过高或者过低其利用效率也降低，并且在高温条件下，鱼类的能量利用率降低，此时鱼类对能量的需求量升高。Helena等(1999)研究欧洲尖吻鲈在不同饲养温度下对蛋白质利用率的影响，结果表明，随着温度的升高，干物质、蛋白质以及能量的表观消化系数都明显的升高，生长速度以及饲料效率也明显的升高，但是蛋白质的利用率在低温时更好。温度可以影响水产动物消化酶活性。在合适的温度范围内，体内的消化酶活力随着温度的升高而活性增强，生长速率随之加快。但超过某一温度值，机体代谢紊乱，增加质量速率变慢。真鲷幼鱼3种消化酶在不同的反应温度和不同的饲养温度下活性变化的研究结果，3种酶活性随水温升高而增大，但增幅不同。与反应温度比较，脂肪酶活性增幅前者略大于后者。蛋白酶活性增幅则前者远大于后者，淀粉酶活性增幅前者略小于后者。饲养温度除了直接影响酶的活性外，还通过调节机体的代谢，改变体内的离子浓度、pH值等，从而间接影响酶活性。温度对鱼类孵育率和性别决定的影响温度对鱼类孵育率及性别决定有着显著的影响。研究报道，蓝色罗非鱼的性别分化比率随着温度的变化而变化，在34℃时蓝色罗非鱼的雄性孵育率高于雌性孵育率，其雄性的孵育率高达,97.8%。在27℃时，蓝色罗非鱼的性别孵育率趋于平衡，其雄性孵育率为63%。而在21℃时则延迟了蓝色罗非鱼的性别孵化。温度影响罗非鱼性别孵化的可能有以下几条途径：①高温可能破坏了罗非鱼性别孵化的正常发育过程，从而导致了雌性性状鱼的后裔向雄性转化②高温可能影响了罗非鱼孵化过程中产生的激素的结构或者激素的活性；③温度提高了性别基因的表达。•返回光照光照被认为是引起鱼类代谢系统以适当方式反应的指导因子(directivefactor)，不同生态类型的鱼类对光照产生不同的反应类型。许多研究者发现光照周期和鱼类的生长有着密切的关系，有些鱼类在持续光照或者延长光照周期的情况下会生长加速。光周期对生长的影响可能是通过“光—垂体轴”来刺激垂体增加生长激素的合成和分泌而引起的。同时，光照强度也会对鱼类的行为产生影响。曾经有人报道发现养殖在延长光周期环境中银大麻哈鱼的生长比在自然光周期中快4倍。水流速度水流能够刺激鱼类的感觉器官，使其产生相应的活动方式及反应机制，如逆水游泳。有些研究者认为水流刺激可对鱼类的新陈代谢系统发生作用，影响鱼类的生长与发育。在较传统的理论中，一般认为水流是阻碍因子。但现在有些研究已经证明低速游泳可增加鱼类的生长率，促进蛋白质的合成效率。养殖密度养殖密度作为一种环境胁迫因子能引起鱼类应激反应，改变鱼类内在生理状况，使养殖群体生长率和存活率下降，增大鱼病发生的可能性，使个体间生长差异增大，有些研究者发现了与养殖密度相关的垂体-肾间腺轴和垂体一甲状腺轴的生理变化。由于受到饲养空间大小的限制，还会导致仔鱼器官发育异常以及感觉和行为反应能力的丧失。Masket发现水族箱大小对鱼类生长并非起关键作用，水体的可利用量才是影响其生长的重要因子。很多科学家认为充足的溶氧会降低其所设计的试验养殖密度的负载对鱼类生长的抑制作用。当养殖密度不足以引起种群内部激烈竞争时，提供良好的水质条件，也许会减少负载对种群生长的影响，从而提高生长率。返回水体中含氧量在水产养殖中的重要作用空气的含氧量高而稳定,陆生动物很少有缺氧的威胁。但在水中,氧的含量不足空气的5%,变化也很大,所以水生动物经常会面临缺氧窒息的危险。因此,进行水产养殖要想达到高产、稳产、高效益,必须了解水中溶氧的变化规律、缺氧的原因及采取的对策。鱼就会发生浮头(浮在水面表层),如果继续下降,鱼就会窒息死亡。同时,水中溶氧不足会使养殖的鱼、虾、蟹等水生动物的运动能力下降,食欲减退,饵料系数增大,体质下降,抵抗力降低,疾病增多。但过多的氧含量可以使水生动物产生气泡病，即CO2无法释放，引起血管堵塞。返回水体中的氨氮含量在水产养殖中的重要作用氮元素在水体中的存在形式主要有硝酸氮(N03-),亚硝酸氮(N02-)、总氨氮泡括分子态(NH3)，和离子态(NH4+)和氮气(N2)。这儿种形式可以相互转化，在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下，氨氮被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，这个过程被称为硝化反应;反之，在反硝化菌作用下，亚硝酸盐和硝酸盐又被还原为氨氮，称为反硝化反应。一般认为，硝酸氮对水生生物是无毒的，氨氮、亚硝酸氮则是有毒的、不稳定的中间产物，而氮气是稳定无毒的，它不能被生物体直接利用，也不参与水体中的氮素转化过程。但是过量的氮气会导致鱼类的鳃部血管堵塞，使鱼类窒息，从而产生气泡病。水体中过多的氨对水生动物的体内酶的催化作用和细胞膜的稳定性产生严重的影响，并破坏排泄系统和渗透平衡。水中亚硝酸盐的浓度过高也会对鱼虾产生毒害，主要表现在影响鱼虾体内的氧的运输、重要化合物的氧化和破坏器官。Thanks