波吉卵囊藻的生態(tài)學(xué)特性研究

波吉蛋b出生于蝦高位池。作為一種微藻生態(tài)控制，它可以改善水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，防止蝦疾病。屬于綠色藻類藻類，綠色藻類藻類，綠色藻類，綠球藻類，蛋囊藻科，蛋囊藻科。群體卵圓形,由2、4、8個(gè)細(xì)胞以群體形式生活;群體外有一層明顯膠質(zhì)包被,群體中細(xì)胞橢圓或略呈卵形,兩端廣圓;色素體片狀,幼小細(xì)胞常為1片,成熟細(xì)胞2~4片,各有一個(gè)蛋白核。細(xì)胞寬9.0~13μm,長10~19μm;一般情況下產(chǎn)生2、4、8或16個(gè)似親孢子營孢子生殖。曾呈奎等報(bào)道,在一定的生態(tài)環(huán)境中,固有的生物結(jié)構(gòu)具有明顯的排它性與復(fù)原性特點(diǎn),作為養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng),具有合理的生物組成和優(yōu)化環(huán)境的功能。引入生物技術(shù)引入和改變養(yǎng)殖水域中微小生物群落的結(jié)構(gòu)與功能的生態(tài)調(diào)控防病技術(shù),是生態(tài)防病的重要內(nèi)容之一。本文對(duì)蝦塘中波吉卵囊藻這一優(yōu)良藻株培養(yǎng)的生態(tài)條件進(jìn)行了研究,以期為對(duì)蝦養(yǎng)殖水域微藻生態(tài)調(diào)控防病技術(shù)的研究和應(yīng)用提供參考資料。1材料和方法1.1材料表面1.1.1藻類的來源實(shí)驗(yàn)用波吉卵囊藻于2000年5月直接從湛江東海島恒興對(duì)蝦養(yǎng)殖試驗(yàn)場(chǎng)1號(hào)池分離,養(yǎng)殖場(chǎng)系高位池,微藻經(jīng)馴化培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室中備用。1.1.2試驗(yàn)與海水海水取自湛江市東風(fēng)碼頭海區(qū),經(jīng)沉淀砂濾、煮沸消毒,靜置1d后使用。1.1.3用于實(shí)驗(yàn)的藥物實(shí)驗(yàn)用藥物NaNO3、KH2PO4和FeCl3,均為分析純;維生素B1和維生素B12則是醫(yī)用注射液。1.2方法1.2.1初始藻液的消毒處理實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)液成分采用湛水107-13培養(yǎng)液配方為基礎(chǔ)配方,實(shí)驗(yàn)用波吉卵囊藻取自進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期的藻液,次日早上8:00~9:00接種,接種前各實(shí)驗(yàn)用具均用75%的酒精嚴(yán)格消毒。實(shí)驗(yàn)用三角錐形瓶為1000mL,培養(yǎng)體積600mL。為避免原營養(yǎng)鹽的干擾,各組接種的起始藻液的光密度(OD)值盡量一致。各實(shí)驗(yàn)組均設(shè)兩個(gè)平行組,靜置在培養(yǎng)架上培養(yǎng),培養(yǎng)過中程每隔4h搖動(dòng)一次。1.2.2溫度和溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)均在室內(nèi)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)以日光燈作為光源,除光照時(shí)間實(shí)驗(yàn)外,均采取24h光照;除光照度試驗(yàn)除外,各試驗(yàn)光照度控制在2000~2200lx;溫度實(shí)驗(yàn)采用水浴控溫,各組的溫度差均在±0.5℃,其它試驗(yàn)溫度為(27±2)℃。培養(yǎng)用的海水相對(duì)密度為1.018±0.001,pH值8.0~8.2。除生長實(shí)驗(yàn)外,各實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)時(shí)間均為7d。1.2.3別是0.133設(shè)置1、2、3、4和5組培養(yǎng),藻液起始濃度分別是0.315×109L-1,0.476×109L-1,0.603×109L-1,0.898×109L-1和1.271×109L-1。1.2.4光實(shí)驗(yàn)1.2.4.1光照度實(shí)驗(yàn)分5種處理,光強(qiáng)分別為400,800,1200,1600,2000lx。1.2.4.2.照明時(shí)間測(cè)試作4種處理,每天光照分別為8,12,16和24h。1.2.5鹽度的接種海水稀釋是加淡水,增加鹽度是加鹽場(chǎng)制鹵的濃縮海水。為了避免鹽度突然變化造成的影響,在正式試驗(yàn)前作了長時(shí)間的適應(yīng)性培養(yǎng),即將試驗(yàn)用藻先在相應(yīng)的鹽度下做適應(yīng)性培養(yǎng)5d,正式實(shí)驗(yàn)時(shí)再用其作藻母液,按1∶6接種到相應(yīng)的試驗(yàn)鹽度培養(yǎng)液中。鹽度組按密度設(shè)置為1.004,1.008,1.012,1.016和1.020處理組。1.2.6溫度實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)在LRH-150B型生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行,試驗(yàn)溫度分別為10、15、20、25、28、30、32℃。1.2.7ph值的測(cè)定pH分別設(shè)定為5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9和9.5處理。pH值用pH計(jì)測(cè)定,用1molHCl和1molNaOH調(diào)配。為了防止加酸、堿時(shí)對(duì)藻類的影響,先將海水培養(yǎng)液的pH調(diào)至試驗(yàn)值,然后按1∶6比例接種,接種后再加酸或堿調(diào)pH至試驗(yàn)值。1.3測(cè)量1.3.1藻密度與3分光光度計(jì)算先做光密度(OD)和藻類細(xì)胞數(shù)相關(guān)初步實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)用藻液稀釋成不同濃度梯度,用723分光光度計(jì)在660nm處測(cè)各濃度組OD值,并將藻液用血球計(jì)數(shù)板計(jì)算其細(xì)胞數(shù),結(jié)果表明OD值與藻密度的線性關(guān)系良好。從接種次日起,每天定時(shí)取樣一次,用723型分光光度計(jì)測(cè)定藻液660nm的光密度值(OD660nm),以不加藻種的相同培養(yǎng)液為空白。1.3.2處理數(shù)據(jù)增殖率K=(lgODt-lgOD0)/T×3.322,ODt表示最終的光密度值,OD0表示最初的光密度值,T培養(yǎng)時(shí)間。2結(jié)果2.1種群相對(duì)持續(xù)時(shí)間的穩(wěn)定性以不同起始濃度接種后12d的培養(yǎng)過程中,波吉卵囊藻無顯著的指數(shù)增長期,其種群在相對(duì)較長時(shí)間持續(xù)增長(圖1)。起始藻液濃度是0.315×109L-1時(shí),其K值為0.116,起始藻液濃度是1.271×109L-1時(shí),其K值為0.026,高起始濃度組的相對(duì)增殖率低于低起始濃度組。2.2光實(shí)驗(yàn)2.2.1光照時(shí)間對(duì)成活率的影響其結(jié)果顯示,在無光照的情況下停止生長,隨光照時(shí)間的增加,其生長率明顯增大,光照時(shí)間從12h增加到24h,其增殖率提高了68.45%。波吉卵囊藻的生長與光照時(shí)間的長短有密切關(guān)系(圖2),光照時(shí)間的長短可有效地控制波吉卵囊藻種群的增長。2.2.2提高長率組的速度光照度從400lx增加到800lx時(shí),其相對(duì)生長率提高了27.04%,增長速度較快。當(dāng)光照強(qiáng)度從800lx增加到2000lx時(shí),其相對(duì)增殖率提高14.98%(圖3)。相對(duì)生長率與光照度呈正相關(guān)。2.3培養(yǎng)液相對(duì)密度和相對(duì)密度對(duì)增殖率的影響結(jié)果表明,培養(yǎng)液相對(duì)密度在1.004~1.020的范圍,波吉卵囊藻均能正常生長繁殖。當(dāng)相對(duì)密度從1.004上升到1.008時(shí),增殖率與培養(yǎng)液密度成正相關(guān),增殖率提高了12.32%,培養(yǎng)液相對(duì)密度從1.008上升1.016時(shí)增殖率無顯著變化,高于1.016時(shí),其增殖率顯著下降(圖4)。證明波吉卵藻適合的海水相對(duì)密度范圍是1.008~1.016。2.4溫度對(duì)波吉卵囊藻生長的影響試驗(yàn)結(jié)果表明,溫度從10℃上升到20℃時(shí)增殖率有所提高;從20℃上升到25℃時(shí),增殖率提高了16.94%,提高幅度較大;溫度從25℃上升到30℃時(shí),其增殖率不變,高于30℃其增殖率反而下降,波吉卵囊藻在10~32℃都能正常生長繁殖,適合的生長的溫范圍是25~30℃(圖5)。如將波吉卵囊藻存放于4℃的冰箱,2個(gè)月后檢查,細(xì)胞色澤正常,個(gè)別還處于即將分裂的狀態(tài),如轉(zhuǎn)入適宜溫度仍能正常增殖。2.5增殖率和ph值的關(guān)系pH值為5.0時(shí)藻類幾乎停止生長,pH值在5.0~9.0的范圍內(nèi),其增殖率與pH值呈正相關(guān),從5.0上升到7.5時(shí),增殖率提高了92.86%,提高幅度較大;從7.5上升到9.0時(shí),增殖率無明顯有提高;pH值高于9.0時(shí),增殖率有顯著下降的趨勢(shì),生長受抑制(圖6)。證明波吉卵囊藻生長適合的pH值范圍是7.5~9.0。3討論3.1微生物藻體穩(wěn)定性對(duì)蝦的養(yǎng)殖過程中,池塘養(yǎng)殖水環(huán)境的好壞在很大程度取決于浮游植物種群的穩(wěn)定性。許多學(xué)者的研究表明,微藻在種群持續(xù)穩(wěn)定過程中,光合作用一方面能降低并消除養(yǎng)殖水體中的有機(jī)污染和其他有害物質(zhì);另一方面為水體提供充足的氧氣,保持養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),改善水質(zhì)。若種群不穩(wěn)定,則導(dǎo)致養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)破壞,引起水質(zhì)惡化。因此,作為調(diào)控水質(zhì)、穩(wěn)定水環(huán)境的微藻必需具備種群穩(wěn)定、持續(xù)時(shí)間長、并能形成良好水色的特點(diǎn)。現(xiàn)選育的人工培養(yǎng)的餌料微藻,如小球藻、扁藻、角毛藻等,都具有種群增長速度快的特點(diǎn),這必然導(dǎo)致種群數(shù)量在短期內(nèi)達(dá)到一個(gè)峰值,影響種群的穩(wěn)定性。波吉卵囊藻在培養(yǎng)過程中無明顯的指數(shù)增長期,且較高起始密度組的種群增長率低于低起始密度組(圖1),可能與其藻體結(jié)構(gòu)和繁殖方式有密切關(guān)系。這種相對(duì)群穩(wěn)定的特點(diǎn),有利于養(yǎng)殖水環(huán)境的穩(wěn)定,從而達(dá)到改善水質(zhì)的目的。3.2對(duì)淡水增生物群落結(jié)構(gòu)的影響波吉卵囊藻對(duì)光照時(shí)間和光照強(qiáng)度都有一定的要求。24h的光照相對(duì)于12h的光照,其增殖率提高了68.45%。因此,對(duì)蝦池塘自然光照時(shí)間的條件下,在一定程度上可有效控制波吉卵囊藻種群的快速生長,這對(duì)對(duì)蝦池塘浮游植物群落結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定具有積極作用,有利于養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。但作為擴(kuò)大培養(yǎng),可適當(dāng)增加光照時(shí)間。波吉卵囊藻在800lx以上就能正常生長,進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),其光照強(qiáng)度只要高于800lx,就能得到良好的生長效果。波吉卵囊藻在試驗(yàn)溫度、鹽度和范圍內(nèi)均能正常生長。最適生長溫度是25~30℃,最適合的海水相對(duì)密度范圍是1.008~1.016,最適的pH值范圍是7.5~9.0。南方對(duì)蝦高位池養(yǎng)殖池塘常年水溫在22~32℃,養(yǎng)殖中后期的海水相對(duì)密度為1.010~1.020,pH值7.9~9.2,均能滿足波吉卵囊藻生長的需求。因此,波吉卵囊藻種群在對(duì)蝦池塘具的一定的競(jìng)爭(zhēng)能力。3.3微藻系統(tǒng)的生物生態(tài)學(xué)意義高位池對(duì)蝦養(yǎng)殖是一種集約化的養(yǎng)殖模式,其養(yǎng)殖密度高,對(duì)蝦養(yǎng)殖的病害防治時(shí)普遍使用大量的化學(xué)藥物,化學(xué)藥物的不斷積累對(duì)水環(huán)境造成污染,同時(shí)又抑制有益藻類的繁殖。生態(tài)防病應(yīng)用是對(duì)蝦養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的前提,養(yǎng)殖水域生態(tài)系的穩(wěn)定性,在很大程度上取決于水域的微藻群落結(jié)構(gòu)。水體中的有機(jī)污染是普遍存在的,并且隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延續(xù)會(huì)不斷升高,從而使養(yǎng)殖水體中的氨氮、亞硝酸氮、硫化氫等有毒物質(zhì)逐漸增多。據(jù)報(bào)道,氨氮可以使對(duì)蝦各種與抗病有關(guān)的酶活性降低,也可以增加水生動(dòng)物