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本论文以我国重要养殖鱼类——褐牙鲆为研究对象,采用实验生态学、生理学方法,主要研究了超饱和溶解氧在褐牙鲆养殖中应用的可行性。该研究结合了另外两个重要的环境因子——氨和养殖密度,来探索超饱和溶解氧在养殖中的优越性。此外,本文还对当前养殖中的智能化进行了有益探索。研究结果旨在为优化牙鲆工厂化养殖模式、提高牙鲆工厂化养殖技术、促进牙鲆健康快速养成提供理论支持。主要内容如下:1.正常溶解氧与超饱和溶解氧条件下褐牙鲆幼鱼氨毒性实验及鳃形态学比较在正常溶解氧水平(6.5±0.5mg/L)和超饱和溶解氧水平(16±2mg/L)下调查了褐牙鲆幼鱼(5.76±0.12g)对氨的半致死浓度(LC50)及对鳃丝进行了形态学观察。在正常溶解氧水平下,总氨(TAN)浓度设置为0.04mg/L (对照)至93.3mg/L,而在超饱和溶解氧水平下,总氨浓度设置为0.04(对照)至226.7mg/L。实验96h后,正常溶解氧条件下LC50为62.48mg/L TAN (0.50mg/L NH3-N),超饱和溶解氧条件下LC50为160.71mg/L TAN (0.65mg/L NH3-N)。光学显微观察显示,在93.3mg/L TAN条件下,实验鱼在正常溶解氧水平下鳃丝损坏程度显著大于超饱和溶解氧条件下。同时,电子显微观察结果显示,正常溶解氧93.3mg/L TAN条件和超饱和溶解氧条件相比,实验鱼次级鳃瓣表现出明显的卷曲和纤维化。实验结果支持超饱和溶解氧能够通过降低褐牙鲆鳃丝的损坏程度而增加对氨的耐受能力的结论,同时部分解释了高密度养殖中采用超饱和溶解氧的益处。2.溶解氧与氨对褐牙鲆幼鱼生长、体成分和能量收支的影响实验调查了溶解氧与氨对褐牙鲆幼鱼生长、体成分和能量收支的影响。褐牙鲆幼鱼(10.38±0.13g)分别放养于12个水族箱(3个重复,12尾实验鱼每箱)。溶解氧设置为空气充氧(6.5±0.5mg/L)和纯氧充氧(14±2mg/L)。氨浓度设置为0.17mg/L NH3,对照组不加氨。实验持续40d。实验结果表明,氨与溶解氧均能显著影响实验鱼体重、特定生长率、摄食率和水分比。超饱和溶解氧/0.17mg/L处理组实验鱼体重和特定生长率显著高于正常溶解氧/0.17mg/L NH3处理组。同时,能量收支结果表明,生长的差异主要由日摄食能(FRe)和日生长能(Ge)差异引起。体成分分析显示,溶解氧能够显著影响实验鱼粗脂肪含量,脂肪含量与实验鱼体重成正相关。实验结果支持超饱和溶解氧能够增加褐牙鲆对氨的耐受能力的结论。实验为超饱和溶解氧在工业化牙鲆养殖中的应用提供了理论依据。3.溶解氧与养殖密度密度对小规格褐牙鲆幼鱼生长与生理的影响在20±0.4℃的循环水养殖条件下,实验调查了溶解氧与养殖密度对小规格褐牙鲆幼鱼(1.26±0.18g,全长4.7±0.24cm)的生长及生理指标影响。溶解氧含量设置为两种模式:空气充氧(5.5±0.5mg/L)与纯氧充氧(14±2mg/L)。养殖密度分别为200、400、600、800、1000ind/m2。实验持续40d。实验结束后存活率达到94%以上。结果表明:①空气充氧条件下,实验鱼在实验10d时,平均体重出现显著差异,并持续到实验结束。而纯氧充氧条件下的实验鱼平均体重差异不显著;②食物转化率有随密度升高而下降的趋势,在空气充氧条件下表现明显;③肠蛋白酶活力随密度的升高而下降,在空气充氧模式下尤为显著。④纯氧充氧条件下实验鱼的血红蛋白含量、呼吸频率显著低于空气充氧条件。实验结果表明超饱和溶解氧可以有效的缓解由养殖密度带来的胁迫。4.溶解氧与养殖密度密度对大规格褐牙鲆幼鱼生长、能量收支和体成分的影响实验采用能量学方法解释了溶解氧与养殖密度对褐牙鲆幼鱼(14±2.1g,全长11.84±0.45cm)生长的影响。溶解氧含量和养殖密度设置为两种模式:正常溶解氧模式,溶解氧范围为5.5±0.5mg/L,对应养殖密度为100、200、300、400ind/m2;超饱和溶解氧模式,溶解氧范围为14±2mg/L,对应养殖密度为200、400、600、800ind/m2。实验持续30d。结果表明:①食物转化率随养殖密度上升而显著下降。②超饱和溶解氧条件下,400ind/m2养殖密度处理组实验鱼体重最大。③溶解氧与养殖密度对实验鱼的能量收支有显著影响,尤其是对呼吸能和生长能的分配。而对粪能影响不显著。④相同溶解氧水平下,养殖密度对实验鱼的水分比、粗脂肪含量和能值无显著影响。但是相同密度不同溶解氧水平下,差异显著。能量收支结果表明,超饱和溶解氧条件下,实验鱼通过降低呼吸能和排泄能比例,提高生长能比例,是超饱和溶解氧条件下实验鱼生长速度快的主要原因。实验结果为工厂化高密度褐牙鲆养殖提供了有益参考。5.溶解氧与养殖密度对大规格褐牙鲆幼鱼血液生理和消化生理的影响本章是上一章节的延续,在上一章节的养殖基础上,调查了实验鱼血液生理和消化生理指标。①空气充氧条件下,红细胞数目(RBC)、白细胞数目(WBC)、血红蛋白(Hb)含量均有随养殖密度增大而增加的趋势,但各处理之间差异不显著;纯氧充氧条件下,三项指标也有随养殖密度增大而增加的趋势。其中红细胞数目、白细胞数目差异不显著;血红蛋白含量差异显著;养殖密度为200ind/m2时,纯氧充氧条件下血红蛋白含量显著低于空气充氧条件,红细胞数目、白细胞数目差异不显著。养殖密度为400ind/m2时,纯氧充氧条件下红细胞数目、白细胞数目、血红蛋白含量三项指标均显著低于空气充氧条件。②两种充氧条件下胃蛋白酶活力没有显著差异,而肠蛋白酶则差异显著。纯氧充氧条件下肠蛋白酶活力显著高于空气充氧条件。③两种充氧方式下超氧化物歧化酶活力无显著差异。④养殖密度对实验鱼呼吸频率无显著影响,但溶解氧水平对呼吸频率影响显著,纯氧充氧条件下呼吸频率显著低于空气充氧条件。实验结果支持提高溶解氧水平可以缓解养殖密度带来的拥挤胁迫这一结论。6.褐牙鲆工厂化养殖的智能化研究初探通过论文第四章实验验所得数据,根据褐牙鲆幼鱼在不同密度下的生长状况,在其他环境因子不变的条件下,通过数学方法推导了空气充氧和纯氧充氧条件下褐牙鲆幼鱼(1.26-7.99g,14.00-29.00g)与养殖密度之间的关系分别为y=-1.2857x2-0.7143x+391.8R2=0.99y=0.7143x2-20.714x+668R2=0.94并设计了1套可视化软件,以期为养殖用户提供决策支持。同时,对褐牙鲆工厂化养殖专家系统进行了研究与设计。设计以Windows操作系统为应用软件平台,采用浏览器/服务器(B/S)体系结构,系统集成了硬件设施、水质环境、鱼类生理参数、养殖技术4个模块所组成的综合数据库和1个专家在线答疑模块,设计了褐牙鲆工厂化养殖专家系统方案,初步实现了养殖专家系统的决策支持功能。