水产生态养殖模式研究进展_秦传新

水产生态养殖模式研究进展
秦传新1，2，张安凯1，3，于刚1，董双林4
（1.中国水产科学研究院南海水产研究所，广东广州510300；2.农业部南海渔业资源环境科学观测实验站，广东广州510300；
3.农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心（广州），广东广州510300；
4.中国海洋大学水产学院，山东青岛266003）
摘要：生态养殖是提高水产品产量和质量、保护水环境的重要手段。

综述了水产生物饵料的数量和质量、溶解氧、氨氮、二氧化碳含量等水质因素和养殖生物密度等限制水产养殖产量提高的限制因子，并根据养殖生物的食性、空间位等方面，探讨了不同种类之间混养和综合养殖等水产养殖模式确立的原则，以期为优化生态养殖模式、促进水产养殖业发展和保护养殖环境等方面提供理论参考。

关键词：水产养殖；生态模式；优化；产量
中图分类号：S964文献标识码：A文章编号：1004-874X（2013）12-0140-04
Research and development of ecological aquaculture model
QIN Chuan-xin1，2，ZHANG An-kai1,3，YU Gang1，DONG Shuang-lin4
（1.South China Sea Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou510300，China；
2.Scientific Observing and Experimental Station of South China Sea Fishery Resources&Environment，Ministry of Agriculture，
Guangzhou510300，China；3.South China Sea Fishery Ecological Environment Monitoring Center，Ministry of Agriculture，Guangzhou510300，China;4.Fisheries college，Oeacn University of China，Qingdao266003，China）
Abstract：Ecological aquaculture is an important method to improve the output of aquatic products and production quality,and to protect the water environment.Food,water quality,stock density and other factors which limited the aquaculture production increasing were showed in this paper.The pinciple,which based on food habit,food chain and integrated farming,to build the aquaculture model were showed in this paper too.It will be providing theory reference for the future development of aquaculture industry,aquaculture environmental protection and optimizing the ecological farming model.
Key words：aquaculture；ecological model；optimize；production
近年来随着海洋与内陆水域渔业资源的枯竭，水产捕捞量逐年下降，发展水产养殖成为解决粮食危机的重要手段。

据联合国粮农组织统计，2011年全球可供食用的水产品总量为13080万t，其中6360万t来自于水产养殖业[1]。

然而，随着水产养殖业的迅速发展，水产养殖所带来的环境污染、水产品质量与安全等负面影响也日益受到人们的重视，消除水产养殖的负面影响、在单位面积上创造最大的生态效益和经济效益成为水产养殖业发展的重要课题。

本文综述了近年限制水产养殖产量的主要因素和水产养殖模式确定的原则等方面的研究进展，以期为优化生态养殖模式、提高水产养殖的生态经济效益和其他相关研究提供参考依据。

1限制水产养殖产量提高的主要因素
提高水产养殖产量，获得最大经济效益，是水产养殖者所追求的最终目标[2]。

影响水产养殖产量的因素较多，且这些因素并不是单独的起作用，而是互相影响互相依赖的物理、化学以及生物过程，其中饵料的质量和数量、生物密度和溶解氧、氨氮等水化学指标等是限制水产品产量提高的主要因素。

1.1饵料限制
要获得更多的水产品就必须为养殖动物提供充足的优质饵料[2]。

Barton等[3]认为饥饿可以导致养殖生物身体的生理和习性变化，并会导致养殖生物的生长、肌肉中蛋白质和脂肪含量的变化；Damsgard等[4]发现大西洋鲑（Salmo salar）在饵料受限制时会导致其健康状态下降。

对于某些养殖种类，采用施肥的方式可以获得比自然条件下更高养殖产量[5]，投饵与肥水结合比单纯的肥水更能够提高池塘的养殖产量[6]，而随着高密度集约化设施渔业的发展，采用高密度和投喂优质饵料的养殖方式愈来愈多，极大的增加了产量。

饵料质量是影响水产养殖生物生长与存活的重要因素。

饵料中添加适合的微量元素和维生素可以提高养殖生物对外界环境的免疫能力，提高成活率和生长[7]。

Merchie 等[8]认为在饲料中添加维生素C可以提高革胡子鲶（Claria gariepinus）对外界环境胁迫的抵抗力。

投喂未加入维生素E的饲料，大西洋鲷幼鱼（Sparus aurata L.)[9]的成活率和生长都明显低于对照；饵料中Omega-3脂肪酸的含量和投饵模式影响弧菌病爆发后的大西洋鲑的成活率[4]，Rorvik 等[10]认为减少饵料中铁的含量可以提高大西洋鲑的成活率。

根据饵料类型和饵料来源，池塘养殖方式可分为4
收稿日期：2013-01-28
基金项目：广东省科技计划项目（2011B020307002）；广东省海洋渔业科技推广专项（A201101E01）；茂名市科技计划项目（2011A0 1001）
作者简介：秦传新（1978-），男，博士，副研究员，E-mail：qincx@ 广东农业科学2013年第12期
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种：一是粗养，这种类型养殖过程中不投饵不施肥，一般密度较低，养殖产量也较低；二是采用化学肥料肥水，一般池塘中添加尿素和碳铵等化肥培养浮游生物为养殖生物提供基础饵料；三是采用有机肥料肥水，这种类型一般采用诸如牛羊粪便、发酵的秸秆等为肥料，其中一部分颗粒物质直接可以被养殖生物摄食，而大部分培养浮游生物为养殖生物提供基础饵料；四是投喂配合饲料，采用优质的配合饲料根据养殖生物对营养的需求不同搭配不同比例的营养成分，这种养殖方式可以大幅度提高养殖产量。

1.2水质限制
水产养殖生物终生生活在水体中，因此水环境化学指标变化对养殖生物具有直接或间接的影响。

良好的水质和底质条件可促进水生动物的生长，是获得优良水产品的重要保证。

影响水生动物生长的水质指标有数百个，其中有少数指标起决定性作用，如溶解氧（DO）、二氧化碳和氨氮等[2]。

1.2.1溶解氧（DO）养殖水体的溶解氧有两个来源：一个是水-空气界面的扩散，另一个是水体中藻类光合作用产生的氧气；而水体中溶解氧的消耗主要有3种途径：一是养殖生物的呼吸作用，二是水体中微生物的呼吸作用，三是底泥的呼吸作用，其中养殖生物的呼吸作用是溶解氧消耗的最大部分。

溶解氧过低不但会抑制养殖生物的生长、饵料转化率和成活率，且会导致养殖生物的大量死亡[11-12]。

不同的养殖生物对溶解氧的需求不同，一般温水种类对溶解氧的需求大于冷水种类[2]，Colt等[13]的研究表明温水中鲑鱼的溶解氧需求一般在5~6mg/L，而冷水性鲑鱼的溶解氧需求则一般在3~4mg/L。

1.2.2二氧化碳（CO2）水体CO2含量对养殖生物也有重要的影响。

CO2浓度过高可对水生生物机体产生胁迫作用，影响其生长与存活；CO2浓度与水体中pH值有关；CO2作为一种营养元素会影响水体的初级生产力[2]。

CO2浓度过高（60~80mg/L及以上）对水生动物具有麻醉作用，而超过临界浓度甚至将导致其死亡。

Colt等[13]认为高于20 mg/L的溶解CO2含量将会对大马哈鱼产生影响；Boyed等[2]认为如果溶解氧高于5mg/L，养殖的温水性鱼类能够耐受超过30mg/L的溶解CO2；长时间暴露在高浓度的溶解CO2下将会导致养殖生物肾功能紊乱[14]。

因此，水产养殖中保持一个适宜的溶解CO2浓度对养殖生物的生长及成活具有重要意义。

1.2.3氨氮氨氮是水生生物的主要排泄物。

自然水域中的氨氮浓度一般较低，动物排泄的氨氮作为一种营养物质很快就被藻类所吸收。

养殖水体中由于施肥和投饵，氨氮的浓度一般较高，且随着养殖密度的升高氨氮的浓度呈上升趋势。

养殖生物在不同的生长阶段对氨氮的耐受力不同，一般幼体对氨氮的耐受度低于成体[15]，淡水罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii)幼体后期72h半致死剂量为1.4mg/L非离子氨、养成期为2.2mg/L非离子氨[16]。

不同的生物对氨氮的耐受力也不同，如纹鳢(Channa striatus)96h的半致死剂量为5.4~15mg/L非离子氨[17]，斑节对虾（Penaeus monodon）96h的半致死剂量为1.7mg/L 非离子氨[18]。

1.3密度限制
密度变化会影响养殖生物的体质[7]，高密度放养会降低养殖生物的生长速度，导致个体规格变小，同时还会导致生物体畸形、烂胃和降低变态成功率[19]。

研究表明，养殖动物的成活率与放养密度关系密切，即密度超过最适范围会导致成活率下降，如银鲈〔silver perch(Bidyanus bidyanus)〕[20]、黄鳍结鱼〔Tor putitora(Hamilton)〕[21]、斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)[22]和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)[23]。

随着密度上升，革胡子鲶(Clarias gariepinus)皮肤疾病的爆发机率增加[24]，从而导致成活率下降。

Qin等[25]认为密度对海参的成活率影响不大，但随密度升高海参平均体重下降较大。

因此，根据养殖品种和养殖环境条件设定合理的养殖密度是水产养殖获取最大产量的决定性因素之一。

2水产养殖模式的确定原则
2.1根据食性不同
利用生态位互补原理，可将食性不同的水产养殖品种进行混养。

早在公元618—907年的唐代，我国就有将不同食性的青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼池塘混养的记录，使池塘的饵料资源和空间资源得到更好地利用。

近年来关于将不同食性的种类混养以获得较高的经济效益的报道很多[6，26-27]，将滤食性鱼类或者贝类同杂食性养殖种类按一定的比例混养，从而获得较高的经济和生态效率，如虾与罗非鱼混养[27]、虾与贝类混养[28-29]、滤食性鱼类和杂食性鱼类混养[30-36]等。

将不同食性的养殖种类混养不但能改良水质、提高产量[33,36-38]，而且对主要种类的疾病控制也有一定的作用[39-40]。

藻类可迅速吸收水体中的营养盐，降低水体的污染[41-43]，因此选择藻类与养殖动物混合养殖具有较高的经济和生态效益[44-45]。

藻类还可作为混养动物的饵料，建立联合养殖模式是实现水产可持续发展的主要原则，如大型藻类与海胆混养[42]、大型藻类与鲍鱼混养[42,44]等。

2.2根据所占的空间位不同
根据养殖生物在水体中所占的空间位不同，设置占据不同空间位的种类进行混养。

我国古代就有将底层的鲤鱼和上层的鲢鳙鱼混养的记录，近年来对于充分利用池塘空间和饵料的研究也较多。

将鲢鳙与三角帆蚌进行混养，不但可充分利用水体空间，还能改良水质、提高养殖种类的成活率[46-47]。

Azim等[6，48]将鲮鱼(Labeo rohita)、卡特拉鱼(Catla catla)和蓝黑鲮(L.calbasu)进行混养试验，结果表明混养不仅能获得较高的经济效益，而且能够获得较好的生态效益。

Barki等[49]将底层的红龙虾和中层的罗非鱼混养，发现罗非鱼在白天投饵、而红龙虾在夜间投饵的养殖模式是可行的。

近年来，有研究发现海参不仅具有较高的食用价值，而且由于其生活在底层，摄食底栖藻类和底泥中其他生物的排泄物，对于开展近海综合养殖具有重要意义[50-52]。

因此，对于不同空间位的养殖种类进行混养的研究不仅要考虑所占的空间位不同的种类，而且要
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考虑到食性的不同，进行综合的考虑设置。

2.3综合养殖
早在19世纪50年代，我国的水产工作者就已经根据我国生产养殖特点，利用食物链理论、生态位理论和种间互利共生理论，创造出了桑基鱼塘的养殖模式，实现了鱼塘-桑树-蚕的综合养殖，塘泥为桑树提供肥料，桑树为蚕提供饵料，而养蚕的下脚料还可以作为鱼的饵料，这种养殖模式不仅为人们提供了鱼、虾等水产品，且提供了蚕丝等其他农副产品。

20世纪90年代以来根据养殖动物的不同，将渔农牧副工相结合，促进生产良性循环的养殖模式研究发展迅速[53]。

如利用稻田里面的水体养殖水生动物，稻田由于地形多样、沟系丰富，为鱼蟹等提供了较大活动、取食空间和躲避天敌的隐蔽场所，且养殖的虾蟹摄食水稻的敌害生物对水稻疾病的防治有一定的功能，可达到稻鱼互利共生的目的[54]，稻田养虾[55]、稻田养蟹[56]及稻田养鱼[57]等技术发展迅速。

3前景与展望
限制水产养殖产量提高的因素有很多，如何在有限的水体中获得最大的经济与生态效益是如今水产养殖研究的热点。

建立生态养殖模式，不同种类混和养殖或综合养殖是目前最有效的方式，然而现在的研究对于养殖模式的选择、不同种类之间的搭配、养殖种类之间的生理干涉的研究较少，因此未来水产养殖模式的研究应集中在：（1）根据主养种类的食性和所占空间位选择合适的搭配种类。

（2）确定不同搭配种类之间的最佳搭配比例。

（3）研究不同混养种类之间的生理生态学影响，确定混养品种之间无负面的影响。

（4）利用食物链及种间互利共生理论，发展负责任的水产养殖业，促进水产养殖的健康可持续发展。

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