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自上世纪70年代开始,我国海水鱼类网箱养殖发展迅猛,目前,传统网箱的数量已经达到120万只,养殖区域主要集中在潮流较小的浅海海湾。由于养殖密度高,水交换能力差,养殖过程中的残饵及排泄产物等自身污染较为严重。鱼类网箱养殖的环境压力问题成为影响其可持续发展的世界性问题。为了减轻鱼类网箱养殖的环境负荷,IMTA(Integrated multi-trophic aquaculture)主要在网箱区引入滤食性贝类、大型藻类等生物,以去除多余的颗粒有机物和营养盐。低营养层次的生物,可以利用网箱养殖产生的残饵及排泄产物。掌握滤食性贝类对网箱养鱼的残饵及粪便的吸收效率、吸收率是建立IMTA健康养殖模式的的关键。本文通过室内可控实验,研究了虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)、长牡蛎(Crassostrea gigas)、紫贻贝(Mytilus edulis)及菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)对我国北方网箱主要养殖品种-牙鲆残饵和粪便的摄食行为,以增加对上述五种贝类摄食生理生态学特性的了解,确定建立基于滤食性贝类的鱼+贝IMTA养殖模式的最佳种类;同时,结合现场实验,采用稳定同位素和特征脂肪酸示综的方法,分析长牡蛎对鱼类粪便、残饵的利用情况,以期为我国北方海域可持续发展的IMTA模式的构建提供理论基础。主要结果如下:1.虾夷扇贝对牙鲆的粪便、饲料及网箱养殖区沉积物的摄食。采用室内静水法,研究了虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)对牙鲆(Paralichthys olivaceus)鱼类饲料、鱼类粪便、鱼类养殖网箱沉积物及微藻的摄食行为,分析了基于虾夷扇贝的鱼+贝多营养层次的综合养殖(IMTA)养殖模式的可能性。研究结果显示,虾夷扇贝对鱼粪、饲料及鱼类养殖网箱沉积物都可摄食,但对微藻的滤水率和摄食率最高,显著高于其它实验组(ANOVA, p<0.01);微藻组、饲料组和鱼粪组之间的吸收效率没有显著性差异,但都显著高于沉积物组。吸收效率(AE)与有机物比率(f)呈正相关关系:AE(%)=38.84ln(f)+72.7(R2=0.378);对有机物的吸收率(AR)与有机物浓度(POM)呈线性正相关关系:AR=0.118×POM-0.555(R2=0.329)。假粪产生时颗粒物TPM浓度的阈值为24.09mg L-1。2.5种滤食性贝类对牙鲆的粪便、饲料及网箱养殖区沉降物的摄食行为。采用室内静水法,研究了虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamysfarreri)、长牡蛎(Crassostrea gigas)、紫贻贝(Mytilus edulis)及菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)对不同浓度、质量的牙鲆(Paralichthys olivaceus)粪便、残饵、沉降物的摄食行为,从摄食生理角度,分析了基于滤食性贝类的鱼+贝IMTA养殖模式的可能性。研究结果显示,这5种贝类对鱼粪、残饵及网箱周围沉降物都可摄食,但是,不同种类对食物可获得性的反应不同。菲律宾蛤仔、长牡蛎、栉孔扇贝对粪便、残饵、沉降物的摄食率显著高于其它2种贝类;对饲料的吸收率无显著性差异,对鱼粪、沉积物的吸收率差异显著(ANOVA, p<0.05)。5种贝类的吸收效率(AE)都与有机物比率(f)呈正相关关系;对有机物的吸收率(AR)与有机物浓度(POM)呈线性正相关关系。颗粒物TPM浓度达到26.24,21.64,27.00mg L-1时,长牡蛎、栉孔扇贝、虾夷扇贝会产生假粪来调节摄入的能量。在牙鲆+滤食性贝类的IMTA养殖模式中,菲律宾蛤仔、长牡蛎、栉孔扇贝是比较好的候选种。3.稳定性同位素与脂肪酸方法示踪滤食性贝类对网箱残饵和粪便的利用。应用脂肪酸标志的方法分析了长牡蛎在不同环境下其主要的食物来源,实验结果表明,网箱区和对照区牡蛎的n-3/n-6值都有不同程度的增大,网箱区增加的幅度大,显著高于对照区(p<0.01)。网箱区牡蛎的DHA与对照区差异显著(p<0.05),网箱区牡蛎的DHA质量百分数趋向于鯷鱼的DHA值。通过同位素比值量化分析网箱区水体中POM、残饵和粪便对长牡蛎非生物性食物来源贡献率约为:42%、40%和18%。利用稳定性同位素碳氮示踪网箱养殖的残饵和沉积物进行28天的投喂实验。实验组长牡蛎因摄食了沉积物中混有的饲料和粪便致使实验组的长牡蛎体内的δ13C有一定的下降趋势,更加接近于饲料、粪便的δ13C特征,δ15N无明显变化;而栉孔扇贝体内组织δ13C与δ15N的值均无显著变化。长牡蛎体内同位素δ13C值相对于实验时间(天)的拟合曲线如下:y=0.082X-19.99;R2=0.199。实验投喂饲料的栉孔扇贝其实验组与对照组的δ13C值无显明的变化,长牡蛎的δ13C整体上呈逐渐变大的趋势,并接近于饲料的δ13C值,长牡蛎体内组织同位素δ13C值相对于实验时间(天)的拟合曲线如下:y=0.161X-20.δ15;R2=0.450。长牡蛎与栉孔扇贝体内组织同位素δ15N值均呈无明显且无规律的变化,而实验进行28天后,长牡蛎体内的δ15N值接近于所摄食的饲料的δ15N值,且存在显著差异。