体质量和温度对禾花鲤耗氧率与窒息点的影响

时间：2024-05-22

王丽群张旭宿志健

摘要采用静水封闭呼吸室法研究了不同温度和体质量对禾花鲤（Procypris merus）耗氧率和窒息点的影响。结果表明，禾花鲤的耗氧率与体质量呈负相关关系，差异显著（P<0.05），其指数函数关系式为y=0.328 3e-0.316x（R2=0.992 4）。在一定温度（6～30 ℃）范围内，禾花鲤的耗氧率隨水温的上升而增加，差异显著（P<0.05），用方程式表示为y= -0.003 1x2+0.059 4x+0.015 4（R2=0.998 9）;禾花鲤窒息点随体质量（1.83～36.51 g）的增加而逐渐降低，差异显著（P<0.05），其关系式为y=0.485 6x-0.791（R2= 0.979 5）;禾花鲤的窒息点与水温（6～33 ℃）呈正相关，且随着温度的逐渐升高，禾花鲤达到窒息点的时间逐渐缩短。水温与窒息点关系式为y=0.000 2x2+0.029 7x+0.088 2（R2=0.995 8）。这表明温度越高，体质量越小时禾花鲤对水中溶解氧含量的要求越高。

关键词禾花鲤;体质量;温度;耗氧率;窒息点

中图分类号 S965.199 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）10-0087-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.024

Abstract The effects of temperature and body mass on oxygen consumption rate and asphyxiation point of Procypris merus was studied with the method of static water closed breathing chamber.The results showed that the oxygen consumption rate of P.merus was negatively correlated with the body mass，the difference between the groups was significant （P<0.05），and the regressive equation of oxygen consumption and body mass could be expressed as Y=0.328 3e-0.316x（R2=0.992 4）.In a certain temperature range （6～30 ℃），the oxygen consumption rate of P.merus （average body mass of 5.2 g，average body length of 6.5 cm） increased with the increase of water temperature，the significant difference between the groups （P<0.05），the regressive equation of oxygen consumption and water temperature could be expressed as Y=-0.003 1x2+0.059 4x+0.015 4 （R2=0.998 9）.With the increase of body mass （1.83～36.51 g） of the asphyxiation point of P.merus，there were significant differences between the asphyxiation points of the P.merus of various specifications （P<0.05），and the relational formula could be expressed as Y=0.485 6x-0.791（R2=0.979 5）.The asphyxiation point of P.merus （average body mass of 1.8 g，average body length of 4.5 cm） was positively correlated with the water temperature （6～33 ℃），and the time for P.merus at the asphyxiation point was gradually shortened as the temperature rose successively.The regressive equation of asphyxiation point and water temperature could be expressed as Y= 0.000 2x2+0.029 7x+0.088 2（R2=0.995 8）.The results showed that the higher the water temperature was， the body mass was lighter，the demand of P.merus to dissolved oxygen content was higher.

Key words Procypris merus;Body mass;Temperature;Oxygen consumption rate;Asphyxiation point

禾花鲤（Procypris merus）是鲤鱼（Cyprinus carpio）的一个变种[1]，属小型经济鱼类，商品鱼规格大多为50 g/尾左右[2]。禾花鲤鱼体短而肥，全身紫褐色，细叶鳞，皮薄，内脏隐约可见，因其在稻田中被长期驯化养殖和摄食水稻禾花而得名，具有生长快、繁殖能力强、肉质鲜美、营养价值高等特点。禾花鲤可食率高，高蛋白、低脂肪，且富含多种人体必需氨基酸[3]，是原产于广西桂北地区的特色土著鱼类，在广西灌阳县、全州县、兴安县、融安县、三江县等地被广泛养殖，因其营养价值高，肉质细嫩、味鲜美，深受广大消费者的青睐，被评为桂林市十大名牌农产品之一[2]。近年来随着市场需求日益增加，在稻田生态中养殖的禾花鲤，越来越符合现代人的健康需求，养殖前景也被广泛看好。为满足不断扩大的市场需求，使其在全国范围内得到推广养殖，必须了解外部环境因子对禾花鲤生长的影响，寻求其最适生长的养殖环境。

耗氧率和窒息点是鱼类耐低氧能力和溶氧量需求的重要理论指标[4]，耗氧率可以直接或间接地反映鱼类新陈代谢规律、生理和生存状况，是有氧代谢强度的重要指标之一;窒息点则是鱼类对低氧耐受力的极限指标，二者不仅在生理和阶段发育方面的研究有着重要的意义，而且在养殖学上也有重要的理论和应用价值[5-7]。笔者通过研究温度和体质量对禾花鲤耗氧率和窒息点的影响，为禾花鲤的大规模养殖提供科学依据，有助于解决放养密度、水质管理、饲料利用和活鱼运输等方面的问题，以期为禾花鲤的运输和合理放养等提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用鱼为桂林良种场的同种无病无伤，且行动迅速、生命力强的禾花鲤。试验前在广西大学水产养殖老基地的水泥池[水温（18.0 ± 0.5） ℃，pH（8.6 ± 0.2）]中在自然光条件下暂养7 d。在暂养期间使用连续曝气的自来水，每天投饲2次。试验前将试验用鱼在室内暂养2～3 d，暂养期间用增氧机进行不间断增氧，确保暂养水中氧气充足。实验室暂养期间不进行任何喂食。最后，选用健康无疾病的试验鱼开展试验。

1.2 试验方法与设计

耗氧率和窒息点的测定均采用静水封闭呼吸室法，耗氧率呼吸室采用的是30 L水族箱，窒息点采用的是2 000 mL的玻璃呼吸瓶。静水式是指呼吸室的水体是静止的，其原理是在试验期间呼吸室内的水体的总量是恒定不变的，但会随着鱼在呼吸室中进行呼吸代谢而慢慢地消耗水体中的溶解氧，经过一段时间后呼吸室内的溶氧量随着鱼体呼吸的消耗而减少，直至达到使鱼类因缺氧而窒息，甚至全部死亡;待50%的试验鱼失去平衡、昏迷或濒临死亡试验结束，此时呼吸室内溶解氧质量浓度为该温度下的窒息点[6]。体质量设为（1.8±0.13）、（5.21±0.11）、（14.43±0.23）和（36.51±0.17） g 4个规格，其中窒息点测定时，按规格由大到小的顺序每个呼吸瓶中分别放置6、8、10、12尾鱼。每组试验各梯度3次重复，并设置2个空白对照组;水温设置6、9、12、15、18、21、24、27、30、33 ℃ 10个梯度，温差控制在±0.5 ℃。

2 结果与分析

2.1 体质量对禾花鲤耗氧率的影响

由图1可知，禾花鲤耗氧率随体质量的增加而降低。从表1可以看出，随着体质量的增加，当体质量为（36.51±0.17） g 时耗氧率出现最低值[（0.090±0.009）mg/（g·h）]。不同体质量的禾花鲤耗氧率间存在显著差异（P<0.05）。体质量（m）与耗氧率（R0）间的相关指数函数为y=0.328 3e-0.316x（R2=0.992 4）。

2.2 温度对禾花鲤耗氧率的影响

由表2和图2可以看出，当温度为6～30 ℃时，禾花鲤的耗氧率随水温的升高而增加，且各组间差异显著（P<0.05），当温度为30 ℃时达到最大值[（0.306±0.005）mg/（g·h）]。耗氧率在33 ℃时出现拐点，此时的耗氧率[（0.300±0.001）mg/（g·h）]低于30 ℃时的耗氧率，但差异不显著（P>0.05）。从图2可以看出，温度（T）与耗氧率（R0）间的关系式用一元二次方程式表示为y=-0.003 1x2+0.059 4x+0.015 4（R2=0.998 9）。

2.3 体质量对禾花鲤窒息点的影响

从表 3、图 3可以看出，体质量为1.83～36.51 g的禾花鲤窒息点随体质量的增加而逐渐降低，当体质量为36.51 g时窒息点达到最小值[（0.15±0.02）mg/L]。不同规格的禾花鲤窒息点存在显著差异（P<0.05）。由图3可知，体质量（m）与窒息点（DAP）之间的关系式为y=0.485 6x-0.791（R2=0.979 5）。

2.4 温度对禾花鲤窒息点的影响从表4、图4可以看出，当温度6 ℃时，窒息点最低值为[（0.12±0.01）mg/L];当温度为33 ℃时，窒息点最高值为[（0.41±0.03）mg/L]，禾花鲤的窒息点随水温的升高而上升。在试验过程中发现，随着温度的逐渐升高，禾花鲤达到窒息点的时间逐渐缩短。水温（T）与窒息点（DAP）之间的相关关系式为y=0.000 2x2+0.029 7x+0.088 2（R2=0.995 8）。

3 讨论

3.1 体质量与禾花鲤耗氧率的关系

体质量是影响鱼类耗氧率的重要因素之一。该试验研究结果显示，禾花鲤耗氧率随体质量的增加而降低，耗氧率与体质量呈负相关。这与李加儿等[8]对黄姑鱼（Nibea coibor ）、邓超准等[9]对星洲红鱼（Red Tilapia）、崔前进等[10]对钝吻黄盖鲽（Pleuronectes yokohama）的研究结果相一致。王资生等[11]对半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）标准代谢率的研究中指出小个体鱼的代谢水平比大鱼要高，原因可能与鱼类生长过程中组织、脏器所占的比重有关，组织器官是维持生命代谢活动的根本场所，其在正常运行时会发生许多生理生化反应，消耗大量的能量，而肌肉、骨骼等非维持基本生命活动的组织耗能少。随着鱼体的生长，组织器官占据的比例越来越小，因此其单位体质量的耗氧率也会随之下降[12]。

3.2 温度与禾花鲤耗氧率的关系

鱼类是变温动物，所以温度对鱼类新陳代谢的影响尤其重要。国内外许多研究表明，在适温范围内鱼类的耗氧率随温度的升高而增加。例如，对卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）[13]、红旗东方鲀（Takifugu rubripes）[14]、星洲红鱼[9]、赤眼鳟（Squaliobarbus curriculus）[15]等研究都证实了这一观点。该试验结果表明，禾花鲤的耗氧率在6～30 ℃范围内，随温度的升高而增加，但在33 ℃时出现了拐点，此时的耗氧率低于30 ℃时的耗氧率。研究表明，出现这种现象是因为随着温度的升高，鱼的体温会随着外界水温的变化而改变，水温升高会使维持鱼体生命基本活动的各种器官中酶的活性提高，体内物质的生化反应速率得到加强，新陈代谢加快，氧的消耗增加，但超过一定的温度，酶的活性将会受到抑制，从而导致生物体内的生理功能发生紊乱，造成耗氧率的急速下降[10，16-17]。

3.3 体质量与禾花鲤窒息点的关系

鱼类的窒息点是对其低氧耐受性和环境适应能力的反应[18]。研究不同体质量禾花鲤的窒息点，了解不同规格的禾花鲤对水中溶解氧的最低需求量，对禾花鲤养殖和活鱼运输等实际应用中是非常必要的。乔德亮等[19]认为体质量对鱼类窒息点的影响有两种类型，一类是鱼的窒息点随体质量的增加而上升，呈正相关;另一类是窒息点随体质量的增加而下降，呈负相关。该研究结果发现，禾花鲤的窒息点与体质量呈负相关关系，这与一些研究者对黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco Richardson）[20]、拉氏鱥（Phoxinus lagowskii Dybosky） [21]、虎斑乌贼幼体（Sepia pharaonis ） [22]的研究结果相一致。但有一些研究结果显示，随着体质量的增加，窒息点呈下降趋势[9，23]，这些结果的不同原因可能是因为试验鱼的规格、发育时期不同，也可能是鱼类的栖息习性差异，通常栖息于中上层的鱼类，其窒息点较高;栖息于底层的鱼类窒息点较低[23]。

3.4 温度与禾花鲤窒息点的关系

研究鱼类的窒息点能够得知鱼类在各环境条件下对低氧的耐受性。雷曼红等[24]认为，鱼类窒息点能反映其生理机能状态，窒息点最低时鱼类抵抗力最强、体质最好、生理机能最佳。该试验结果表明，在适温范围内，禾花鲤的窒息点随温度的升高而增加，这与邓超准等[9]、王鹏帅等[22]、付监贵等[18]、杨志强等[4]、李育森等[25]对星洲红鱼、虎斑乌贼幼体、梭鲈幼鱼、锦鲤、乌原鲤（Procypris merus）的研究结果相一致。在试验过程中发现，随着温度依次升高，禾花鲤达到窒息点的时间逐渐缩短。温度是影响鱼类呼吸的重要生态因素之一，适温范围内，温度上升，生理代谢水平必然随之升高，耗氧率也会随着温度的上升而增加，机体需要更多的氧气来维持呼吸作用[18]。

4 结论

温度和体质量对禾花鲤的耗氧率均有显著影响，禾花鲤幼鱼（平均体质量5.2 g，平均体长6.5 cm）耗氧率在6～30 ℃时随水温的上升而上升，即呈正比关系。体质量与耗氧率呈负相关关系。在一定范围内，温度越高，体质量越小时禾花鲤对水中溶解氧含量的要求越高，在养殖过程中，应根据水温条件及鱼体大小及时增加水中溶解氧含量。禾花鲤的最适水温范围为21～30 ℃，但温度越高，窒息点也越高，所以在高温时间段注意水中溶解氧的含量是否充足，禾花鲤应该在耗氧率相对高时进行饲料投喂，使鱼能充分摄食，避免浪费饲料。

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