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光环境是设施水产养殖生产中最重要的环境因素之一,在调控水生生物生长发育,行为及摄食,实现优质、高效生产等方面具有不可替代的作用。工厂化养殖具有集约度高、可控性强、受外界环境影响小等优点,是未来水产养殖模式发展的重要方向之一。出于厂房保温、构造稳固等原因,室内工厂化养殖车间相对比较封闭,相较于池塘、网箱等传统开放养殖模式,较为直观的一个差异就是自然光线的隔绝或者阻拦,替代光源的开发以及光照策略的构建应用显得尤为重要。对比常规光源,LED光源具有光电转化效率高、光利用率高、可控性强、寿命长、节能效果好等优点,取代了传统的白炽灯、日光灯作为补光光源,优势显著。凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是我国对虾养殖的主要种类,近年来其工厂化养殖模式快速推广,但凡纳滨对虾工厂化养殖模式的光环境调控策略仍未建立,特定光源在养殖水体中的传播规律及其对对虾的生长和应激反应影响仍不明确。本研究利用地下深井海水和凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化养殖车间水体模拟养殖水环境,通过研制测量设备,利用直接测量法并进行数据统计分析,对不同光谱成分LED光源在养殖水环境中传播规律进行总结,并以凡纳滨对虾作为实验材料,测定其在紫外辐射下的生长以及抗氧化酶活性情况,并探究不同光色对凡纳滨对虾生长以及抗氧化酶活性的影响,以期为室内工厂化海水养殖动物光生物学效应研究的开展和养殖光环境优化策略的构建提供科学参考。主要研究内容和结果如下:1.LED光源在海水养殖水体中传播特征解析五种不同光谱特征的LED光源在深井海水中的透光率随水深增加呈降低趋势,不同光源间的变化趋势存在差异,当透光水深为10cm时,绿光透光率达到最大值(46.01±4.03%),UVA最小值(26.01±2.53%),当透光水深为150cm时,五种光色透光率均小于1.5%;五种不同光色的光源在水体中的透光率衰减曲线均符合乘幂函数。水体对LED光的吸收在不同的光谱区域不同,具有明显的选择性,水对光谱中的红外和紫外部分的吸收最为强烈,对可见光谱波段中的红色、黄色和绿色光谱区段的吸收也十分显著;LED光源在养殖水体中衰减严重,水深是影响LED光源在水体中传播的主要因素(P<0.01),其次是TSS和COD,但不同光源在养殖水体中受TSS和COD含量的影响程度不同。2.紫外光源对凡纳滨对虾生长及抗氧化活性的影响不同光照环境组对虾特定生长率(SGR)显著不同,其中全光谱+UVA组SGR最高,其次为全光谱+UVB组和全光谱组,黑暗组SGR最低(P<0.05);全光谱+UVA组饵料转化效率(FCE)显著高于其他组(P<0.05);各组对虾摄食率(FI)无显著差异。理化指标检测结果表明,光照组对虾肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)含量呈上升趋势,而黑暗组呈降低趋势,实验周期末,全光谱+UVA组对虾SOD活性显著高于全光谱组、全光谱+UVB组以及黑暗组(P<0.05),光照组对虾SOD活性均显著高于黑暗组(P<0.05)。实验末期,不同实验组对虾过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化活性(TAOC)以及碱性磷酸酶(ALP)的变化趋势类似于SOD,具有较好的规律可循。全光谱组对虾MDA含量先降低后又升高;全光谱+UVA组与全光谱+UVB组MDA含量维持在一个相对稳定的水平;黑暗组在实验中期及实验末期MDA含量均显著高于光照组,且实验期间MDA含量逐渐升高,表明机体潜在较高的氧化损伤。本实验结果表明,全光谱+UVA组的生长及抗氧化酶活性较全光谱组和全光谱+UVB组好,更适于凡纳滨对虾生长;黑暗组受氧化损伤较为严重,不适于凡纳滨对虾生长。3.光色对凡纳滨对虾生长及抗氧化活性的影响光照环境对凡纳滨对虾SGR、FCE和FI存在显著影响,其中全光谱组对虾SGR最高,显著高于绿光组和黄光组,蓝光组和红光组次之,黑暗组最低(P<0.05);全光谱组和绿光组FCE显著高于黄光组、红光组和蓝光组,黑暗组最低(P<0.05);全光谱组对虾FI显著高于黄光组、黑暗组、绿光组和蓝光组,红光组最低(P<0.05)。理化指标检测结果表明且相较于其它实验组,全光谱组对虾血清中SOD、CAT、GSH-Px、T-AOC、ALP以及PO酶活性最高,MDA含量最低(P<0.05);单色光源中,绿光组对虾SOD、CAT、GSH-Px、T-AOC、ALP活性均高于其它单色光照组,MDA含量低于其它单色光照组(P<0.05);相较于光照组,黑暗组对虾6种抗氧化相关酶活性最低,而MDA含量则处于较高水平(P<0.05)。本实验结果表明,全光谱光照环境下对虾生长及抗氧化酶活性较好,适于凡纳滨对虾生长;单色光源中优选绿色光源作为凡纳滨对虾养殖补光光源;黑暗环境不适于凡纳滨对虾生长。