放養密度對南美白對蝦攝食行為影響研究
為了滿⾜⽇益增⻓的商業需求，商業池塘對蝦的集約化養殖需求正在迅速增⻓，確定正確的飼養密度是養蝦業的一個重要問題。飼養密度的增加導致個體蝦之間的競爭加劇，攝食效率降低，水降解加劇。此外，在高密度下，蝦的生產飼料轉化率、生長率和成活率會受到影響。因此，要想飼養成功，確定適合的放養密度起著重要作用。本研究旨在探究如何根據放養密度改變南美白對蝦的攝食行為。該研究還測評了諾達思的動物運動軌跡跟蹤系統(EthoVision XT)在群體環境下自動跟蹤蝦攝食行為的適用性。
實驗過程
試驗正式開始前，提前兩周讓蝦在封閉系統中進行馴化和適應。在正式試驗中，挑選56只狀況良好的蝦，蝦被分配到三種不同密度中的一種：低密度（兩蝦）、中密度（四蝦）和高密度（八蝦），分別對應6.2蝦/平方米、12.4蝦/平方米和24.8蝦/平方米。根據密度不同，使用不同的顏色（紅色、黃色、藍色或黑色）和位置（左眼或右眼柄）對蝦進行標記（圖1），以便識別所有個體。每個密度下有四個組。將各組蝦與飼料一起放置在試驗場地并記錄20分鐘，每組連續記錄8次。試驗過程中使⽤ EthoVision 跟蹤軟件⾃動進行觀察和視頻分析，并通過EthoVision的社會交互模塊獲得每次試驗中所有個體蝦的行為數據。
實驗過程
試驗正式開始前，提前兩周讓蝦在封閉系統中進行馴化和適應。在正式試驗中，挑選56只狀況良好的蝦，蝦被分配到三種不同密度中的一種：低密度（兩蝦）、中密度（四蝦）和高密度（八蝦），分別對應6.2蝦/平方米、12.4蝦/平方米和24.8蝦/平方米。根據密度不同，使用不同的顏色（紅色、黃色、藍色或黑色）和位置（左眼或右眼柄）對蝦進行標記（圖1），以便識別所有個體。每個密度下有四個組。將各組蝦與飼料一起放置在試驗場地并記錄20分鐘，每組連續記錄8次。試驗過程中使⽤ EthoVision 跟蹤軟件⾃動進行觀察和視頻分析，并通過EthoVision的社會交互模塊獲得每次試驗中所有個體蝦的行為數據。
圖1
諾達思的動物運動軌跡跟蹤系統 (EthoVision XT)可以提供大量參數，以幫助研究者對實驗結果進行深入分析。本試驗中EthoVision跟蹤的南美白對蝦行為包括：在喂食區域花費的時間、對喂食的吸引分數、到喂食區域的轉換次數、整個試驗中喂食的平均距離、移動時間、蝦行走的距離、試驗期間的平均速度、個體之間的距離和身體接觸（表1）。
表1
試驗結果
（1）動物運動軌跡跟蹤系統可靠性
在統計過程中，將觀察者⼿動跟蹤的五種行為數據（喂食時間、喂食吸引、轉換、移動和身體接觸）與 EthoVision的⾃動觀察行為數據進行⽐較。⼿動觀察與從 EthoVision獲得的自動觀察結果顯著相似（圖2）：在攝⾷區域花費的時間（98.0%相似性，圖2a），喂食吸引（97.0% 相似度，圖2b），轉換次數（93.4%相似性，圖2c），移動時間（93.4%相似性，圖2d) 和⾝體接觸（95.0%相似性，圖2e）。
圖2
（2）密度對蝦行為的影響
數據結果顯示，密度對喂食區的時間有顯著影響（圖3a）。與低密度和高密度的蝦相比，中等密度的蝦在覓食區域花費的時間更多。密度對飼料吸引沒有影響（圖3b）。密度對到喂食區的轉換次數有顯著影響（圖3c），在中等密度和低密度下，高密度蝦的轉換次數更多。未發現喂食距離與密度之間存在顯著差異（圖3d）。
在測試場地內，移動時間存在顯著差異（圖3e），低密度下的蝦比在中等密度和高密度下的蝦表現出更大的活性。同樣，密度對移動距離也具有影響（圖3f），低密度的蝦比中等密度和高密度的蝦走得更遠。蝦的移動速度也受到密度的影響（圖3g），低密度的蝦比中等密度和高密度的蝦具有更高的速度。
在社會行為方面，蝦之間的距離存在差異（圖3h），相比中等密度和高密度下，低密度蝦之間的距離更遠。同樣，身體接觸時間也存在差異（圖3i），對比中等密度和高密度下，低密度蝦身體接觸的時間更少。此外，與高密度相比，中等密度的身體接觸時間顯著減少。
數據結果顯示，密度對喂食區的時間有顯著影響（圖3a）。與低密度和高密度的蝦相比，中等密度的蝦在覓食區域花費的時間更多。密度對飼料吸引沒有影響（圖3b）。密度對到喂食區的轉換次數有顯著影響（圖3c），在中等密度和低密度下，高密度蝦的轉換次數更多。未發現喂食距離與密度之間存在顯著差異（圖3d）。
在測試場地內，移動時間存在顯著差異（圖3e），低密度下的蝦比在中等密度和高密度下的蝦表現出更大的活性。同樣，密度對移動距離也具有影響（圖3f），低密度的蝦比中等密度和高密度的蝦走得更遠。蝦的移動速度也受到密度的影響（圖3g），低密度的蝦比中等密度和高密度的蝦具有更高的速度。
在社會行為方面，蝦之間的距離存在差異（圖3h），相比中等密度和高密度下，低密度蝦之間的距離更遠。同樣，身體接觸時間也存在差異（圖3i），對比中等密度和高密度下，低密度蝦身體接觸的時間更少。此外，與高密度相比，中等密度的身體接觸時間顯著減少。
圖3
（1）飼料消耗
飼料消耗百分比與密度之間存在顯著差異（圖4）。與中等密度和低密度的蝦相比，密度最高的蝦消耗的飼料比例更高。此外，中等密度的蝦消耗的飼料比例高于低密度的蝦。
圖4
在喂食區花費的時間和對飼料的吸引均與消耗的飼料量相關：在喂食區花費的時間與低密度下的飼料消耗（圖5a）相關，飼料的吸引與中等密度和高密度下的飼料消耗顯著相關（圖5b）。
圖5
（2）空間分布
使⽤ EthoVision ⽣成的熱圖可以查看場地周圍蝦密度的空間分布（圖6）。在測試場地的不同區域，蝦的密度從低到高分別由藍色到紅色的色階表示。
圖6
總結
總體⽽⾔，放養密度是養蝦的⼀個重要問題，密度對飼料消耗有正向影響。當蝦保持在高密度時，盡管在喂食區花費的時間更少，但對飼料消耗的百分比更大。在低密度下發現蝦的攝食活動水平最低，同時蝦表現出更多的探索行為（即移動、距離和速度），表示攝食動機降低。隨著密度的增加，個體之間的距離變小，接觸時間延長，表明社會聚集性增加，這突出了在南美白對蝦飼養期間了解個體之間相互作用的重要性。⽬前的研究證實了放養密度對南美⽩對蝦攝⾷行為的明顯影響，表明建⽴最佳放養密度對⽣產的重要性。此外，這項研究還介紹了在群體環境下使⽤諾達思動物運動軌跡跟蹤系統的可能性。
參考文獻
Bardera, Guillermo, et al. "The influence of density and dominance on Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) feeding behaviour." Aquaculture 531 (2021): 735949.
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