半刺厚唇鱼的耗氧率与窒息点

2022-03-03 10:16:45 | 浏览次数：

基金项目：福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项（2017R10024）；福建省种业创新与产业化工程——省农业生物资源保存中心项目（FJZZZY1502）

摘要：采用封闭式流水装置，测定2种不同規格半刺厚唇鱼Acrossocheilius hemispinus的耗氧率与窒息点。结果表明：半刺厚唇鱼的耗氧率和窒息点均与体质量呈负相关，即大规格试验鱼的耗氧率和窒息点均低于小规格试验鱼；不同规格半刺厚唇鱼的耗氧率存在明显的昼夜节律变化，属于“昼伏夜出型”。综合半刺厚唇鱼的耗氧率、耗氧率昼夜变化节律及窒息点表现，在人工养殖过程中，建议饲料投喂的适宜时间为9：00～11：00和17：00～19：00，同时注意确保养殖水体中溶氧充足。

关键词：半刺厚唇鱼；耗氧率；窒息点

中图分类号：S 965文献标识码：A文章编号：1008-0384（2017）10-1072-05

Abstract： The oxygen consumption and suffocation point of Acrossocheilius hemispinus were observed on two weightclasses of the fish in a closed fresh watertank with constant circulation. The results showed that the rate ofoxygen consumption and suffocation point of the large sized fish were lower than the small sized counterparts. There was an apparent difference on the oxygen consumptions of the fish during the day and night， as it is termed“circadian rhythm”.In that regard，A.hemispinus belonged to the nocturnal type that tended to be more active in the daytime than at night. Based on the information collected， feeding at 9：00-11：00 and 17：00-19：00with sufficient supply of oxygen for the aquaculture was recommended.

Key words： Acrossocheilius hemispinus； oxygen consumption rate； suffocation point

半刺厚唇鱼Acrossocheilius hemispinus隶属于鲤科Cyprindae、鲃亚科Barbinae、光唇鱼属Acrossocheilus[1]，主要生活于山区溪流，常集小群活动，是“南浦溪半刺厚唇鱼国家级水产种质资源保护区”和“松溪河厚唇鱼国家级水产种质资源保护区”的主要保护物种，为闽浙一带常见的食用鱼，具有较高的经济、生态和遗传育种价值。随着其栖息生态环境的持续恶化以及过度捕捞，半刺厚唇鱼自然资源量日渐萎缩。由于种种原因，有关该鱼的相关研究资料极少，严重制约了其养殖产业化研发等工作的开展。为有效保护和开发这一土著特色品种，项目组自2014年以来开展了大量基础性研究工作[2-6]，2015年首次在“南浦溪半刺厚唇鱼国家级水产种质资源保护区”开展了自繁子一代苗种增殖放流工作，并于2016年在国内外首次实现了半刺厚唇鱼的全人工育苗，为该鱼的种质资源保护与养殖示范推广奠定了坚实基础。

耗氧率是鱼类呼吸代谢的重要指标，根据耗氧率可计算出其代谢率，从而了解试验鱼的生理状况；而窒息点则可较为客观地反映出试验鱼对水体中溶氧的最低耐受水平。耗氧率和窒息点能够直接或间接地反映鱼类在不同环境条件下的代谢强度、生理活动规律及其对环境变化的适应能力[7]。关于鱼类的呼吸生理问题，国内外学者已开展了大量研究工作[8-12]，但有关半刺厚唇鱼的耗氧率与窒息点研究尚未见报道。半刺厚唇鱼属于溪河小型经济鱼类，喜栖息在底层多砾石的流水环境，其对水体溶氧水平要求较高；在开展苗种培育和人工养殖工作过程中亦发现，水体溶氧不足或短暂缺氧，半刺厚唇鱼均会产生较为强烈的应激反应。因此，有必要摸清半刺厚唇鱼的耗氧率和窒息点，这对于其育苗生产和人工养殖技术研发等均具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验装置

试验装置分为3部分（图1），分别为供水水源A，储存水源B，呼吸室C，供水水源为（直径2 m，高1.3 m）储水桶，在室内另设有一个（直径0.5 m，高1.0 m）大水桶作为呼吸室的水源，呼吸室C为容积20 L的玻璃缸。下面有出水口，盖子拧紧用密封胶密封，盖子上面有2个空，一个作为出水口，另一个作为进出口，进水口的水管插入到玻璃缸底部。整个呼吸室是采用虹吸法从储存水源B中取水，然后从出水口排出。在试验过程中将整个呼吸室密封，水只从呼吸室的出水口流出。由于24 h储存水源B中水量不够，试验过程中通过从供水水源A中来补充水，以保证试验用水持续循环。试验过程中水温（25±0.5）℃。在试验之前所有的仪器水管都用高浓度的高锰酸钾消毒。试验在环境安静、有弱光照明的室内进行，呼吸室用黑色网纱布包裹，以避免阳光直射，并确保昼夜光强无显著差异。

1.2 试验鱼

从采集的野生半刺厚唇鱼中挑选出体质健壮、无病无伤、规格基本一致的个体作为试验鱼。试验前放入水族缸中不投饵暂养2 d，以便试验鱼适应环境并排净体内代谢物。试验鱼分为大、小两种规格，其平均体质量依次为（105.4±2.87）g·尾-1、（60.4±1.85） g·尾-1，总重量均约为1 kg；试验鱼数量分别为10尾和17尾。

1.3 试验仪器

抽水机1台；容量20 L的密封玻璃缸2个；空矿泉水瓶若干（用于提取水样）；电子天平（0.01 g）1台；移液管和滴定管1套；锥形瓶6个，进行清洗并用恒温干燥箱烘干冷却后备用。

1.4 试验方法

1.4.1 试验试剂及配置方法

（1）硫酸溶液c（1/2H2SO4）=2 mol·L-1；

（2）二价锰离子溶液340 g·L-1；

（3）碱性碘化钾溶液：用电子天平称取300 g氢氧化钠和200 g碘化钾，依次溶解在1 000 mL水中，摇匀即可；

（4）10 g·L-1的淀粉指示剂，在试验过程中现配现用；

（5）硫代硫酸钠标准溶液[c（Na2S2O3）=10 mmol·L-1]。

每次在配置好硫代硫酸钠溶液后必须进行标定，标定方法：用25 mL移液管移取25 mL标准碘酸钾溶液于锥形瓶中，加入100 mL水、0.5 g碘化钾和5 mL硫酸溶液。用配置好的硫代硫酸钠溶液进行滴定。当出现淡黄色时可加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色完全消失为止。计算硫代硫酸钠的溶液浓度，标定的浓度即为实际浓度。

（6）碘酸钾标准溶液c（1/6 KIO3）=0.01 mol·L-1。

1.4.2 溶解氧的测定方法

（1）水樣的提取：

在挑选好鱼准备测量前，分别对鱼和水体进行称量，确保鱼与水的比例大于等于1∶20（放养密度约50 kg·m-3水体）；密封呼吸室，让鱼在实验呼吸室适应2 h后，选好时间段进行实验。每次在取水样之前均要测量水的流速。每2 h收集水样1次，并用二价锰离子和碱性试剂进行固定；每个时间段取水样3组，进水口和出水口各取3瓶。注意在取出水样时要将水管浸到瓶底，等到瓶子装满水且溢出水的体积大约是瓶装水体积的2倍后，拔出水管并迅速拧紧瓶盖，然后快速加入二价锰离子溶液进行固定。

（2）碘量法测量原理：

收集好水的样品后，用碘量法（GBT154551995）测定水的溶解氧。溶解氧的碘量法测定原理：在碱性溶液中二价锰离子会与水中的氧产生氧化反应，被氧化为三价或四价的锰，进而达到固定氧的作用：

1.4.4 窒息点的测定

在耗氧率测定试验结束后，关闭虹吸管阀门，阻止水流的进入，再用止水夹夹住出水口的水管，为了确保不漏气再将出水管进行打结密封。密封好后，立即记录试验开始的时间。待试验装置中50%的试验鱼死亡沉底时，及时测定装置中水体的溶氧含量，即为试验鱼的窒息点。

2 结果与分析

2.1 半刺厚唇鱼的耗氧率

不同规格的半刺厚唇鱼各时间段的耗氧率详见表1。大、小2种规格半刺厚唇鱼的平均耗氧率依次为（192.89±30.06） mg·g-1·L-1和（259.19±23.74） mg·g-1·L-1，采用Excel单因子进行方差分析，大规格和小规格试验鱼白天的平均耗氧率均高于晚上的平均耗氧率。

不同规格半刺厚唇鱼24 h的耗氧率变化情况见图2。大规格试验鱼的耗氧率呈现晚上高于白天的现象，而除了在17：00～19：00时间段的耗氧率相对较高外，在其他时间段都相对较平稳。小规格试验鱼的耗氧率在11：00～19：00呈现上升的趋势，而在1：00～9：00则呈现下降的趋势，耗氧率高峰期出现在9：00～11：00。

2.2 窒息点

不同规格半刺厚唇鱼的窒息点（表2），2种规格试验鱼的窒息点从大到小依次为小规格（3.03±0.07）mg·L-1 >大规格（2.43±0.03）mg·L-1，平均窒息点为（2.73±0.30） mg·L-1。小规格试验鱼在试验开始约40 min后即出现窒息反应，而大规格试验鱼在49 min后开始出现窒息个体。

3 讨论与结论

3.1 鱼体规格大小对耗氧率的影响

已有研究表明，随着试验鱼体重的增加，耗氧量会相应增加，而耗氧率则下降[13-15]。鱼体规格的大小直接影响到鱼的耗氧率和耗氧量，这是由于小规格个体生长迅速、基础代谢高，它必须获得相对多的营养物质转化为自身物质，才能维持正常生命活动；其次，在自然环境中，小鱼的竞争能力不如大鱼，为能争取食物和逃避敌害，必须保持高强度的生活能力，而在这种状态下，体内的能量代谢相对较高，因而其耗氧率也就相对增高[16]。在本研究中，不同规格试验鱼之间的耗氧率也呈现这种规律。分析认为，小规格试验鱼处于快速生长阶段，这期间其抢食竞争能力较强、体内的能量代谢亦较高，因此其耗氧率相对较高。

3.2 半刺厚唇鱼耗氧率的昼夜节律

鱼的耗氧率是鱼体内代谢的反映，不同时间段耗氧率的高低间接反映了鱼在这个时间段的新陈代谢水平。一般认为鱼类耗氧率昼夜节律性变化有3种类型：①日间高于夜间，这些鱼白天进食活动较频繁，属于“昼出夜伏型”；②日间低于夜间，这些鱼属于“昼伏夜出型”；③日间与夜间相似，日间和夜间均可进食，耗氧率无明显的节律性[17]。Clausen[18]认为这种变化可能代表着鱼类在自然环境中的活动代谢周期，耗氧大的时期一般为鱼类进食或活动旺盛时期。本试验中，大规格和小规格半刺厚唇鱼白天的平均耗氧率均低于夜间的平均耗氧率，可以认为半刺厚唇鱼的耗氧率具有明显的昼夜节律变化，属于“昼伏夜出型”。但两种规格试验鱼的耗氧率高峰期基本集中在白天或傍晚时分，出现这种结果是否由于人为驯养改变了其栖息生活环境，使试验鱼的代谢节律发生改变等原因所致，尚需进一步探讨。

综合不同规格半刺厚唇鱼在不同时间段的耗氧率变化情况，在9：00～11：00和17：00～19：00这个时间段其活动最频繁、代谢能力相对较强。因此在进行人工养殖时，该时间段可建议作为人工投喂的适宜时间。

3.3 半刺厚唇鱼的窒息点

研究鱼类的窒息点，探明鱼类对水体溶氧的最低需求，对鱼类养殖生产实践具有重要的指导意义。鱼类的窒息点与鱼体质量的关系主要分为两种类型：①窒息点随鱼体质量的增加而上升，呈正相关，如花[19]；②窒息点随鱼体质量的增加而降低，呈负相关，如叶尔羌高原鳅[20]。本研究中，半刺厚唇鱼的窒息点从大到小的关系为小规格>大规格，即该鱼的窒息点与其体质量呈负相关关系。

半刺厚唇鱼的窒息点高达2.43～3.03 mg·L-1，其高窒息点、高耗氧率与其长期栖息于水体溶氧丰富的生活环境相适应，同时也说明半刺厚唇鱼对低氧的耐受能力较差，对养殖水体中的溶氧水平要求较高。

至此，得出如下结论：

半刺厚唇鱼的耗氧率和窒息点均与体质量呈负相关，即大规格试验鱼的耗氧率和窒息点均低于小规格试验鱼，其中大规格试验鱼的平均耗氧率为192.89 mg·g-1·L-1、窒息点为2.43 mg·L-1，小规格的平均耗氧率为259.19 mg·g-1·L-1、窒息点为3.03 mg·L-1；不同规格半刺厚唇鱼的耗氧率存在明显的昼夜节律变化，属于“昼伏夜出型”。半刺厚唇鱼缺氧窒息反应表现为：试验刚开始、氧气较充足时，试验鱼呼吸平稳，活动正常；约过0.5 h后试验鱼开始焦躁不安，并不时从试验瓶底上窜至瓶口处，游动急躁无规律；不久呈缓慢上下游动，继而鱼的腹面向上、出現侧卧，慢慢进入休克状态；在休克前会挣扎数次，后呈昏迷状态，直至平躺水底死亡。

综合半刺厚唇鱼的平均耗氧率、耗氧率昼夜变化节律及窒息点表现情况来看，在人工养殖过程中，人工投喂饲料的适宜时间建议为9：00～11：00和17：00～19：00，同时注意确保养殖水体中溶氧充足。

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