體質量和溫度對禾花鯉耗氧率與窒息點的影響

王麗群 張旭 宿志健

摘要 采用靜水封閉呼吸室法研究了不同溫度和體質量對禾花鯉（Procypris merus）耗氧率和窒息點的影響。結果表明，禾花鯉的耗氧率與體質量呈負相關關系，差異顯著（P<0.05），其指數函數關系式為y=0.328 3e-0.316x（R2=0.992 4）。在一定溫度（6～30 ℃）范圍內，禾花鯉的耗氧率隨水溫的上升而增加，差異顯著（P<0.05），用方程式表示為y= -0.003 1x2+0.059 4x+0.015 4（R2=0.998 9）;禾花鯉窒息點隨體質量（1.83～36.51 g）的增加而逐漸降低，差異顯著（P<0.05），其關系式為y=0.485 6x-0.791（R2= 0.979 5）;禾花鯉的窒息點與水溫（6～33 ℃）呈正相關，且隨著溫度的逐漸升高，禾花鯉達到窒息點的時間逐漸縮短。水溫與窒息點關系式為y=0.000 2x2+0.029 7x+0.088 2（R2=0.995 8）。這表明溫度越高，體質量越小時禾花鯉對水中溶解氧含量的要求越高。

關鍵詞 禾花鯉;體質量;溫度;耗氧率;窒息點

中圖分類號 S965.199 ?文獻標識碼 A

文章編號 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

禾花鯉（Procypris merus）是鯉魚（Cyprinus carpio）的一個變種[1]，屬小型經濟魚類，商品魚規格大多為50 g/尾左右[2]。禾花鯉魚體短而肥，全身紫褐色，細葉鱗，皮薄，內臟隱約可見，因其在稻田中被長期馴化養殖和攝食水稻禾花而得名，具有生長快、繁殖能力強、肉質鮮美、營養價值高等特點。禾花鯉可食率高，高蛋白、低脂肪，且富含多種人體必需氨基酸[3]，是原產于廣西桂北地區的特色土著魚類，在廣西灌陽縣、全州縣、興安縣、融安縣、三江縣等地被廣泛養殖，因其營養價值高，肉質細嫩、味鮮美，深受廣大消費者的青睞，被評為桂林市十大名牌農產品之一[2]。近年來隨著市場需求日益增加，在稻田生態中養殖的禾花鯉，越來越符合現代人的健康需求，養殖前景也被廣泛看好。為滿足不斷擴大的市場需求，使其在全國范圍內得到推廣養殖，必須了解外部環境因子對禾花鯉生長的影響，尋求其最適生長的養殖環境。

耗氧率和窒息點是魚類耐低氧能力和溶氧量需求的重要理論指標[4]，耗氧率可以直接或間接地反映魚類新陳代謝規律、生理和生存狀況，是有氧代謝強度的重要指標之一;窒息點則是魚類對低氧耐受力的極限指標，二者不僅在生理和階段發育方面的研究有著重要的意義，而且在養殖學上也有重要的理論和應用價值[5-7]。筆者通過研究溫度和體質量對禾花鯉耗氧率和窒息點的影響，為禾花鯉的大規模養殖提供科學依據，有助于解決放養密度、水質管理、飼料利用和活魚運輸等方面的問題，以期為禾花鯉的運輸和合理放養等提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用魚為桂林良種場的同種無病無傷，且行動迅速、生命力強的禾花鯉。試驗前在廣西大學水產養殖老基地的水泥池[水溫（18.0 ± 0.5） ℃，pH（8.6 ± 0.2）]中在自然光條件下暫養7 d。在暫養期間使用連續曝氣的自來水，每天投飼2次。試驗前將試驗用魚在室內暫養2～3 d，暫養期間用增氧機進行不間斷增氧，確保暫養水中氧氣充足。實驗室暫養期間不進行任何喂食。最后，選用健康無疾病的試驗魚開展試驗。

1.2 試驗方法與設計

耗氧率和窒息點的測定均采用靜水封閉呼吸室法，耗氧率呼吸室采用的是30 L水族箱，窒息點采用的是2 000 mL的玻璃呼吸瓶。靜水式是指呼吸室的水體是靜止的，其原理是在試驗期間呼吸室內的水體的總量是恒定不變的，但會隨著魚在呼吸室中進行呼吸代謝而慢慢地消耗水體中的溶解氧，經過一段時間后呼吸室內的溶氧量隨著魚體呼吸的消耗而減少，直至達到使魚類因缺氧而窒息，甚至全部死亡;待50%的試驗魚失去平衡、昏迷或瀕臨死亡試驗結束，此時呼吸室內溶解氧質量濃度為該溫度下的窒息點[6]。體質量設為（1.8±0.13）、（5.21±0.11）、（14.43±0.23）和（36.51±0.17） g 4個規格，其中窒息點測定時，按規格由大到小的順序每個呼吸瓶中分別放置6、8、10、12尾魚。每組試驗各梯度3次重復，并設置2個空白對照組;水溫設置6、9、12、15、18、21、24、27、30、33 ?℃ 10個梯度，溫差控制在±0.5 ℃。

2 結果與分析

2.1 體質量對禾花鯉耗氧率的影響

由圖1可知，禾花鯉耗氧率隨體質量的增加而降低。從表1可以看出，隨著體質量的增加，當體質量為（36.51±0.17） g 時耗氧率出現最低值[（0.090±0.009）mg/（g·h）]。不同體質量的禾花鯉耗氧率間存在顯著差異（P<0.05）。體質量（m）與耗氧率（R0）間的相關指數函數為y=0.328 3e-0.316x（R2=0.992 4）。

2.2 溫度對禾花鯉耗氧率的影響

由表2和圖2可以看出，當溫度為6～30 ℃時，禾花鯉的耗氧率隨水溫的升高而增加，且各組間差異顯著（P<0.05），當溫度為30 ℃時達到最大值[（0.306±0.005）mg/（g·h）]。耗氧率在33 ℃時出現拐點，此時的耗氧率[（0.300±0.001）mg/（g·h）]低于30 ℃時的耗氧率，但差異不顯著（P>0.05）。從圖2可以看出，溫度（T）與耗氧率（R0）間的關系式用一元二次方程式表示為y=-0.003 1x2+0.059 4x+0.015 4（R2=0.998 9）。

2.3 體質量對禾花鯉窒息點的影響

從表 3、圖 3可以看出，體質量為1.83～36.51 g的禾花鯉窒息點隨體質量的增加而逐漸降低，當體質量為36.51 g時窒息點達到最小值[（0.15±0.02）mg/L]。不同規格的禾花鯉窒息點存在顯著差異（P<0.05）。由圖3可知，體質量（m）與窒息點（DAP）之間的關系式為y=0.485 6x-0.791（R2=0.979 5）。

2.4 溫度對禾花鯉窒息點的影響 從表4、圖4可以看出，當溫度6 ℃時，窒息點最低值為[（0.12±0.01）mg/L];當溫度為33 ℃時，窒息點最高值為[（0.41±0.03）mg/L]，禾花鯉的窒息點隨水溫的升高而上升。在試驗過程中發現，隨著溫度的逐漸升高，禾花鯉達到窒息點的時間逐漸縮短。水溫（T）與窒息點（DAP）之間的相關關系式為y=0.000 2x2+0.029 7x+0.088 2（R2=0.995 8）。

3 討論

3.1 體質量與禾花鯉耗氧率的關系

體質量是影響魚類耗氧率的重要因素之一。該試驗研究結果顯示，禾花鯉耗氧率隨體質量的增加而降低，耗氧率與體質量呈負相關。這與李加兒等[8]對黃姑魚（Nibea coibor ）、鄧超準等[9]對星洲紅魚（Red Tilapia）、崔前進等[10]對鈍吻黃蓋鰈（Pleuronectes yokohama）的研究結果相一致。王資生等[11]對半滑舌鰨 （Cynoglossus semilaevis）標準代謝率的研究中指出小個體魚的代謝水平比大魚要高，原因可能與魚類生長過程中組織、臟器所占的比重有關，組織器官是維持生命代謝活動的根本場所，其在正常運行時會發生許多生理生化反應，消耗大量的能量，而肌肉、骨骼等非維持基本生命活動的組織耗能少。隨著魚體的生長，組織器官占據的比例越來越小，因此其單位體質量的耗氧率也會隨之下降[12]。

3.2 溫度與禾花鯉耗氧率的關系

魚類是變溫動物，所以溫度對魚類新陳代謝的影響尤其重要。國內外許多研究表明，在適溫范圍內魚類的耗氧率隨溫度的升高而增加。例如，對卵形鯧鲹（Trachinotus ovatus）[13]、紅旗東方鲀（Takifugu rubripes）[14]、星洲紅魚[9]、赤眼鱒（Squaliobarbus curriculus）[15]等研究都證實了這一觀點。該試驗結果表明，禾花鯉的耗氧率在6～30 ℃范圍內，隨溫度的升高而增加，但在33 ℃時出現了拐點，此時的耗氧率低于30 ℃時的耗氧率。研究表明，出現這種現象是因為隨著溫度的升高，魚的體溫會隨著外界水溫的變化而改變，水溫升高會使維持魚體生命基本活動的各種器官中酶的活性提高，體內物質的生化反應速率得到加強，新陳代謝加快，氧的消耗增加，但超過一定的溫度，酶的活性將會受到抑制，從而導致生物體內的生理功能發生紊亂，造成耗氧率的急速下降[10，16-17]。

3.3 體質量與禾花鯉窒息點的關系

魚類的窒息點是對其低氧耐受性和環境適應能力的反應[18]。研究不同體質量禾花鯉的窒息點，了解不同規格的禾花鯉對水中溶解氧的最低需求量，對禾花鯉養殖和活魚運輸等實際應用中是非常必要的。喬德亮等[19]認為體質量對魚類窒息點的影響有兩種類型，一類是魚的窒息點隨體質量的增加而上升，呈正相關;另一類是窒息點隨體質量的增加而下降，呈負相關。該研究結果發現，禾花鯉的窒息點與體質量呈負相關關系，這與一些研究者對黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco Richardson）[20]、拉氏鱥 （Phoxinus lagowskii Dybosky） [21]、虎斑烏賊幼體（Sepia pharaonis ） [22]的研究結果相一致。但有一些研究結果顯示，隨著體質量的增加，窒息點呈下降趨勢[9，23]，這些結果的不同原因可能是因為試驗魚的規格、發育時期不同，也可能是魚類的棲息習性差異，通常棲息于中上層的魚類，其窒息點較高;棲息于底層的魚類窒息點較低[23]。

3.4 溫度與禾花鯉窒息點的關系

研究魚類的窒息點能夠得知魚類在各環境條件下對低氧的耐受性。雷曼紅等[24]認為，魚類窒息點能反映其生理機能狀態，窒息點最低時魚類抵抗力最強、體質最好、生理機能最佳。該試驗結果表明，在適溫范圍內，禾花鯉的窒息點隨溫度的升高而增加，這與鄧超準等[9]、王鵬帥等[22]、付監貴等[18]、楊志強等[4]、李育森等[25]對星洲紅魚、虎斑烏賊幼體、梭鱸幼魚、錦鯉、烏原鯉（Procypris merus）的研究結果相一致。在試驗過程中發現，隨著溫度依次升高，禾花鯉達到窒息點的時間逐漸縮短。溫度是影響魚類呼吸的重要生態因素之一，適溫范圍內，溫度上升，生理代謝水平必然隨之升高，耗氧率也會隨著溫度的上升而增加，機體需要更多的氧氣來維持呼吸作用[18]。

4 結論

溫度和體質量對禾花鯉的耗氧率均有顯著影響，禾花鯉幼魚（平均體質量5.2 g，平均體長6.5 cm）耗氧率在6～30 ℃時隨水溫的上升而上升，即呈正比關系。體質量與耗氧率呈負相關關系。在一定范圍內，溫度越高，體質量越小時禾花鯉對水中溶解氧含量的要求越高，在養殖過程中，應根據水溫條件及魚體大小及時增加水中溶解氧含量。禾花鯉的最適水溫范圍為21～30 ℃，但溫度越高，窒息點也越高，所以在高溫時間段注意水中溶解氧的含量是否充足，禾花鯉應該在耗氧率相對高時進行飼料投喂，使魚能充分攝食，避免浪費飼料。

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