肥料是鱼类的间接饵料，施肥养鱼是淡水养殖的成功经验^[1]，已在我国和世界上许多国家广泛应用。目前，水产养殖中使用的肥料包括有机肥和无机肥；有机肥主要有人粪尿和畜禽粪便，例如牛粪、猪粪、鸡粪等；无机肥主要是含氮、磷、钾等营养物质的化学肥料。由于肥料中含有的氮、磷、钾等可以直接被水生植物吸收利用，促使其大量繁殖，也使那些以水生植物为食的水生动物很快繁殖起来，从而为鱼类提供大量的天然饵料^[2]。因此，施肥养鱼的生产方式不仅降低了饵料系数^[3]，而且有机肥的广泛使用还为畜禽工厂化高密度养殖产生的大量鸡粪、牛粪、猪粪等的后续处理找到了一条可持续发展的道路。

目前，在施肥提高池塘渔产力、降低饵料系数方面的研究较多^[4-6]，然而在施肥改善浮游植物群落结构方面的研究较少^[7]，而有关肥料和外源藻类交互作用对养殖水体浮游植物群落结构影响的研究则未见报道。为此，本研究以鸡粪和牛粪为试验有机肥，以小球藻和栅藻为外源添加藻类，探索了在罗非鱼养殖水体中施用有机肥和添加外源藻类对浮游植物群落结构的影响，为阐述施肥及添加外源藻类在增产、增效及资源化利用方面的内在机理提供科学依据。

试验在容积为1.2 t的圆形塑料桶（直径1.3 m，高1 m）中进行。试验时装入1 t自来水，水深0.77 m，充分曝气20 d。为使试验水体中的浮游植物等与实际养殖水体接近，用25#浮游生物网从周边池塘水源水太湖中捞取浮游植物若干升，向每个塑料桶中放入1000 mL，之后用功率均为2000 L·h^-1的水泵（SOBO WPR 4000）串联所有塑料桶，充分循环泵水24 h，从而保证每个试验桶中的水质初始条件完全一致。

试验于2016年6月14日开始，8月13日结束，共计60 d。试验设置5种不同的处理方式，分别是空白组（Control）、加藻组（Algae）、鸡粪-藻组（Chicken-A）、牛粪-藻组（Cattle-A）、鸡粪-牛粪-藻组（C-C-A）。空白组不施肥，也不添加藻类；加藻组不施肥，每次添加小球藻和栅藻各5 mL；鸡粪-藻组同时添加鸡粪和藻类，每次添加鸡粪量为0.5 g·L^-1，每次添加小球藻和栅藻各5 mL；牛粪-藻组同时添加牛粪和藻类，每次添加牛粪量为0.5 g·L^-1，每次添加小球藻和栅藻各5 mL；鸡粪-牛粪-藻组同时添加鸡粪、牛粪和藻类，每次添加鸡粪和牛粪量均为0.25 g·L^-1，每次添加小球藻和栅藻各5 mL。每种处理方式设置3个平行。本试验使用的鸡粪肥和牛粪肥均为经过发酵后的腐熟肥料。施肥方法是将有机肥包入纱布中，沉入水底。根据水体透明度情况，并考虑到数据分析的方便，前20 d每10 d施肥、加藻1次，之后每20 d 1次；试验期间共施肥、添加藻4次。试验期间有机肥和藻类使用量见表 1。

表 1 试验期间有机肥和藻类使用量 Table 1 Amount of manure and algae used in tank during the experiment

表选项

根据罗非鱼养殖生产实际，每个塑料桶中放养体重2.49±0.58 g、体长3.85±0.34 cm（n=30）的罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）50尾。养殖期间的日投喂量约为鱼体重量的5%（每周从对照组中随机取5尾鱼称重，并据此改变饵料投喂量），分3次投喂，投喂时间分别为9：00、12：30、16：00。试验期间不换水，只注水以补充因蒸发或样品采集时失去的水量；遇大雨则排水，使塑料桶中水的体积在整个试验期间保持不变。试验期间使用水产养殖电磁式空气压缩机充气，采样前2 h停止充气。

由于试验水体较小，浮游植物样品仅采集定量样品，不采集定性样品。浮游植物定量样品采集方法参照文献[8]。浮游植物鉴定参照文献[9-11]。

根据浮游植物的香农-威纳多样性指数（D，Shannon-Wiener index）、Pielou均匀度指数（J，Pielou）对浮游植物的生态学特征进行分析评价。上述各项指数的计算方法参照文献[8, 12-13]。

试验期间，空白组（Control）、加藻组（Algae）、鸡粪-藻组（Chicken-A）、鸡粪-牛粪-藻组（C-C-A）均鉴定出5门，分别为绿藻、硅藻、蓝藻、裸藻、隐藻；牛粪-藻组（Cattle-A）鉴定出4门，分别为绿藻、硅藻、蓝藻、裸藻（表 2）。试验期间，空白组鉴定出藻类19种、加藻组26种、鸡粪-藻组34种、牛粪-藻组27种、鸡粪-牛粪-藻组31种。空白组、加藻组、鸡粪-藻组、牛粪-藻组、鸡粪-牛粪-藻组的藻类总丰度分别变化在1.52×10⁷~6.99×10⁷ cells·L^-1、4.18×10⁷~6.58×10⁷ cells·L^-1、1.24×10⁷~9.58×10⁷ cells·L^-1、4.37×10⁶~5.36×10⁷ cells·L^-1、1.06×10⁷~8.63×10⁷ cells·L^-1之间（图 1），施肥组和对照组的藻类总丰度都呈先降低后升高的变化趋势。对各个采样时间下的藻类种类数分析显示（图 1），试验期间的藻类种类数总体表现为：Chicken-A>C-C-A>Cattle-A>Algae>Control。

表 2 试验组藻类种类及平均丰度 Table 2 The average abundance and species of phytoplankton in every test group

表选项

图 1 浮游植物丰度和种类数变化 Figure 1 Abundance and species of phytoplankton

图选项

试验期间，空白组、加藻组、鸡粪-藻组、牛粪-藻组、鸡粪-牛粪-藻组的蓝藻丰度分别变化在1.30×10⁷~4.10×10⁷ cells·L^-1、1.55×10⁷~3.28×10⁷ cells·L^-1、4.50×10⁶~3.28×10⁷ cells·L^-1、2.00×10⁶~3.28×10⁷ cells·L^-1、4.70×10⁶~3.28×10⁷ cells·L^-1之间；在试验的前20 d，对照组的蓝藻丰度高于同期有机肥-藻组，而低于加藻组；在试验40 d后，对照组的蓝藻丰度高于所有试验组，且鸡粪-藻组的蓝藻丰度最低（图 2）。对蓝藻占总藻类的百分比分析表明，对照组蓝藻比例呈先升高后降低的变化趋势，4个试验组的蓝藻比例都呈现出不断降低的变化趋势；试验组蓝藻比例的降低幅度高于对照组，且鸡粪-藻组的降低幅度最大。试验期间，空白组、加藻组、鸡粪-藻组、牛粪-藻组、鸡粪-牛粪-藻组的绿藻丰度分别变化在2.00×10⁶~2.05×10⁷ cells·L^-1、7.76×10⁶~4.22×10⁷ cells·L^-1、7.40×10⁶~7.88×10⁷ cells·L^-1、2.35×10⁶~3.50×10⁷ cells·L^-1、5.20×10⁶~6.44×10⁷ cells·L^-1之间，试验组和对照组的绿藻丰度都呈升高趋势（图 2）。对绿藻占总藻类的百分比分析表明，对照组和4个试验组的绿藻比例都呈现出不断升高的变化趋势，但4个试验组的升高幅度高于对照组，且鸡粪-藻组的升高幅度最大。

图 2 蓝、绿藻丰度及其所占比例变化 Figure 2 Cyanophyta and chlorophyta abundance and their proportions of the total phytoplankton

图选项

对藻类多样性指数的分析表明，试验期间，空白组、加藻组、鸡粪-藻组、牛粪-藻组、鸡粪-牛粪-藻组的多样性指数分别变化在1.08~2.16、1.44~2.46、1.44~3.48、1.44~2.91、1.44~3.20之间，平均值分别为1.55、2.16、2.80、2.38、2.62；4个试验组的藻类多样性指数随着养殖时间的延长而升高，且高于同期对照组。各试验组的藻类多样性指数的大小顺序表现为：Chicken-A>C-C-A>Cattle-A>Algae>Control。

对藻类均匀度指数的分析表明，试验期间，空白组、加藻组、鸡粪-藻组、牛粪-藻组、鸡粪-牛粪-藻组的均匀度指数分别变化在0.36~0.75、0.42~0.77、0.42~0.88、0.42~0.87、0.42~0.87之间，平均值分别为0.55、0.66、0.74、0.72、0.72；有机肥组的藻类均匀度指数高于同期对照组。各试验组的藻类均匀度指数平均值的大小顺序表现为：Chicken-A>C-C-A=Cattle-A>Algae>Control（表 3）。

表 3 浮游植物均匀度指数和多样性指数 Table 3 The evenness and diversity index of phytoplankton

表选项

浮游植物是水生态系统中重要的初级生产者^[8]，是水生食物链的关键环节，能通过光合作用固定无机碳和释放氧气^[14]，并能吸收水体中的氮、磷等营养盐使之转化为有机物^[15]。因此，养殖水体中的藻类在改善水质的同时，也为经济水生动物提供了优质饵料资源，能弥补饲料中缺乏的某些营养素^[16]。然而，并非所有藻类都能被经济水生动物利用，某些有害藻类，如微囊藻等，由于不能被鱼类等水生生物利用，在特定条件下会爆发性增殖而形成水华，使水质恶化、变臭，导致鱼虾大量死亡^[17-18]。有害藻类的异常增殖给经济水生动物生长带来了严重危害^[19]。因此，在促进有益藻类生长、繁殖的同时抑制有害藻类的生长、繁殖，从而实现利用藻类调节改善养殖生态环境，将大幅提高水体初级生产力^[17]。

浮游植物数量和丰度主要受水体营养盐、水温等因素的影响^{[8, 20]}，在养殖池塘中施肥能够促进浮游植物的生长，不仅为鱼类提供天然饵料，而且还能调节水体透明度、增加溶解氧含量^{[16, 21]}。本研究对蓝藻和绿藻所占比例的分析结果显示，有机肥加藻组的蓝藻丰度和蓝藻比例均低于同期对照组，而绿藻比例均高于同期对照组，表明有机肥加藻组的蓝藻丰度、蓝藻比例、绿藻比例都优于对照组，显示出在养殖水体中添加藻类和有机肥具有抑制蓝藻生长、促进绿藻生长功效。张萍等^[7]在研究有机肥对克氏原螯虾池塘浮游藻类及水质的影响时，发现在养殖水体中施用有机肥，能够改变池塘生态环境，使其不适合蓝藻等有害藻类繁殖；Fallahi等^[22]研究发现在养殖水体中施用牛粪肥能够降低蓝藻数量。这与本研究结果一致。一般认为，藻类正常利用水体中N、P的比例约为7:1，当N/P大于7时容易产生P限制，N/P小于7时容易出现N限制^[1]。本试验对养殖水质的同步监测显示，各组养殖水体中N、P含量均随养殖时间的延长呈上升趋势，即投饵、施肥输入的N、P量超过藻类需求并在水体内积累，不会因水体中N、P缺乏对藻类产生限制作用，N/P比例对于评判N限制或P限制缺乏指示意义^[1]。施肥降低养殖水体中蓝藻含量可能与施肥带入高浓度的氮有关，过量的氮会使固氮性蓝藻失去竞争优势，使蓝藻在生长竞争中处于不利地位，而使绿藻及其他微藻成为优势种^[23]；同时，添加外源绿藻增加了绿藻的竞争优势，也在一定程度上强化了上述过程。比较不同有机肥对蓝、绿藻所占比例的影响情况可见，蓝藻比例总体表现为鸡粪加藻组最低，绿藻比例表现为鸡粪加藻组最高，表明鸡粪优于牛粪或鸡粪-牛粪混合。此外，本研究显示，对照组水体中的蓝藻所占比例也有一定程度的降低趋势。这可能与本试验的养殖鱼类为罗非鱼有关，研究认为罗非鱼有控制蓝藻的作用^[24-25]，也在一定程度上验证了前人的研究结论。

物种多样性是衡量一定区域生物资源丰富程度的一个客观指标，用于评价群落中种类组成的稳定程度及其数量分布均匀程度和群落组织结构特征，并常作为描述群落演替方向、速度和稳定程度的指标。本研究对浮游植物多样性指数的分析表明，施肥和添加藻类的水体的浮游植物多样性指数均高于同期对照组，施肥或添加藻类组的浮游植物多样性优于对照组，显示出在养殖水体中添加藻类和施用有机肥能够改善浮游植物群落结构。孙卫明等^[21]在研究不同施肥组合对凡纳滨对虾池塘中浮游植物的影响时，发现施用鸡粪的养殖水体中的浮游植物多样性显著提高；赵文等^[26]在研究施肥对罗非鱼池塘浮游植物群落的影响时，发现施用有机肥能够提高浮游植物多样性指数。这与本研究结果一致。同时，比较不同处理方式对浮游植物多样性的影响情况，可见多样性指数的大小顺序为Chicken-A>C-C-A>Cattle-A>Algae>Control，表明施用鸡粪并同时添加藻类可使浮游植物群落处于更加稳定的状态，鸡粪优于牛粪或鸡粪-牛粪混合。这与根据蓝、绿藻所占比例进行判断的结果一致。

（1）在养殖水体中添加有机肥和藻类能够抑制蓝藻生长、促进绿藻生长。与其他各组相比，鸡粪加藻组的蓝藻比例降低幅度以及绿藻比例升高幅度都最大，表明本试验条件下鸡粪加藻是最优组合。

（2）外源性添加有机肥和藻类能够提高养殖水体的浮游植物种类数、多样性指数和均匀度指数，改善浮游植物群落结构，且鸡粪优于牛粪或鸡粪-牛粪混合。