在實(shí)驗(yàn)條件下溫度對(duì)3種不同規(guī)格魁蚶幼貝生長(zhǎng)和存活的影響

郝世鑫, 劉廣斌, 王曉通, 劉恩孚, 張?zhí)煳? 荊圓圓, 郭 文

(1. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 201306; 2. 山東省海洋資源與環(huán)境研究院, 山東 煙臺(tái) 264006; 3. 山東省海洋生物研究院, 山東 青島 266104; 4. 魯東大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 山東 煙臺(tái) 264025)

魁蚶(Scapharca broughtonii)隸屬軟體動(dòng)物門(Mollusca)、瓣鰓綱(Lamellibranchia)、列齒目(Taxodonta)、蚶科(Arcidae), 俗稱赤貝、血貝、大毛蛤, 是我國(guó)北方沿海重要的大型經(jīng)濟(jì)冷水性蚶類, 喜泥質(zhì)或泥沙質(zhì)底質(zhì)[1], 分布于太平洋西部沿岸近岸水深5~60 m處。在我國(guó)主要分布于遼東半島東南部沿海、山東半島東北部和南部沿海。因20世紀(jì)90年代以來(lái)的過度捕撈, 魁蚶自然資源日益枯竭, 亟需開展增殖放流以修復(fù)資源。

魁蚶的增養(yǎng)殖研究在日本和我國(guó)開展得較早[2-4],關(guān)注較多的是溫度、鹽度等理化因子對(duì)魁蚶浮游幼體、幼貝的影響[5-7]。溫度是重要的海洋生態(tài)環(huán)境因子, 對(duì)雙殼貝類的生長(zhǎng)和存活有顯著影響[8-10]。國(guó)內(nèi)已有溫度等海洋生態(tài)理化因子對(duì)魁蚶影響的多方面研究, 王子臣等[11]研究了溫度和餌料對(duì)魁蚶性腺發(fā)育的影響; 常亞青等[12]對(duì)魁蚶耗氧率進(jìn)行了初步的研究; 陳覺民等[13]研究了海水中某些化學(xué)因子對(duì)魁蚶幼蟲、幼貝及成體的影響, 求得魁蚶幼蟲、幼貝以及成體對(duì)氨氮和溶氧等化學(xué)因子的適應(yīng)濃度范圍和最適范圍; 王興章等[14]研究了水溫對(duì)孵化和幼蟲生長(zhǎng)的影響; 于瑞海等[15]和鄭永允等[16]都以控制溫度為手段進(jìn)行魁蚶的生產(chǎn)育苗等工作。尚未見到有關(guān)溫度對(duì)不同規(guī)格魁蚶幼貝生長(zhǎng)和存活影響的研究報(bào)道。本試驗(yàn)在室內(nèi)設(shè)置多個(gè)溫度梯度, 研究了不同溫度對(duì)3種不同規(guī)格魁蚶幼貝生長(zhǎng)和存活的影響, 以期確定魁蚶幼貝適宜的生長(zhǎng)溫度和生存溫度, 為更有效地開展魁蚶中間培育和底播增殖提供理論支持。

1　材料和方法

1.1　試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用魁蚶取自青島即墨鰲山衛(wèi)實(shí)驗(yàn)基地養(yǎng)殖的同一批幼貝, 經(jīng)挑選分為小、中、大3種不同規(guī)格, 對(duì)3種規(guī)格的魁蚶幼貝隨機(jī)抽樣各50個(gè)測(cè)量并統(tǒng)計(jì)平均殼長(zhǎng)、殼寬、殼高和體質(zhì)量, 生物學(xué)測(cè)定數(shù)據(jù)見表1。試驗(yàn)前放置室內(nèi)暫養(yǎng), 1周后挑選活力好、外殼完整無(wú)附著物的個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

試驗(yàn)所用工具器材有, 150 L塑料圓桶、電觸點(diǎn)水銀溫度計(jì)(0~50℃, ±0.1℃)、可控溫加熱棒、氣石等若干, 小型網(wǎng)袋96個(gè), 游標(biāo)卡尺(精度±0.02 mm),電子天平(型號(hào): 美國(guó)奧豪斯天平 SE601F精度±0.1 mg)等。

表1　3種不同規(guī)格魁蚶的初始?xì)らL(zhǎng)、殼寬、殼高以及平均體質(zhì)量Tab. 1 The initial shell length, shell width, shell height and average body mass of three different specifications

湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensis Hu. var.sp)、扁藻(Platymonas)作為生物餌料, 在培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)。

水質(zhì)條件為, 自然海水, 鹽度 29~31, pH8.0~8.2。海水水源符合國(guó)家漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 實(shí)驗(yàn)用水經(jīng)二級(jí)過濾系統(tǒng)沉淀, 再經(jīng)入池管道口 300目尼龍篩絹網(wǎng)濾出, 經(jīng)鏡檢無(wú)大型原生動(dòng)物。

1.2　試驗(yàn)設(shè)置與管理

試驗(yàn)設(shè)置水溫分別為6、9、12、15、18、21和24℃的7個(gè)溫度組, 各設(shè)3個(gè)平行。試驗(yàn)在室內(nèi)塑料圓桶中進(jìn)行, 使用可控溫加熱棒保持水體水溫的恒定(±0.1℃)。每組分別放不同規(guī)格的小、中、大規(guī)格幼貝各300粒, 放置于小型網(wǎng)袋中, 每袋100粒, 作為平行, 連成一串懸掛于試驗(yàn)水桶內(nèi), 自然光照,24 h微量充氣。實(shí)驗(yàn)共持續(xù)35 d。

每天分別投喂金藻、扁藻各一次, 投喂后實(shí)驗(yàn)圓桶內(nèi)餌料密度為3×104個(gè)/mL。根據(jù)攝食情況隨時(shí)調(diào)整。

每天上午8: 00等溫?fù)Q水, 換水量為1/2。換水前吸除桶底的糞便和污物。

1.3　測(cè)定指標(biāo)和方法

每 7天測(cè)量一次殼長(zhǎng)和體質(zhì)量, 每次測(cè)量魁蚶幼貝30粒。用游標(biāo)卡尺測(cè)量魁蚶幼貝的殼長(zhǎng); 用電子天平稱量魁蚶幼貝的體質(zhì)量。稱量前用紗布或?yàn)V紙吸去貝殼表面附著的水分。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 每平行的魁蚶幼貝去除死亡個(gè)體后計(jì)活體數(shù)量。判定死亡的標(biāo)準(zhǔn)為放入海水后1 h內(nèi)殼未張開, 或殼張開的個(gè)體用鑷子等硬物觸碰無(wú)反應(yīng)。

1.4　各項(xiàng)指標(biāo)定義

殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率 RL= (L1–L0)/(t1–t0), L0為初始平均殼長(zhǎng), L1為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)各組所有剩余幼貝的平均殼長(zhǎng)。t0、t1分別為試驗(yàn)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

體質(zhì)量日增長(zhǎng)率 Rw= (M1–M0)/(t1–t0), M0為初始平均體質(zhì)量, M1為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)各組所有剩余幼貝的平均體質(zhì)量。t0、t1分別為試驗(yàn)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。

適宜及較適宜生長(zhǎng)溫度的計(jì)算。根據(jù)栗志民[17]及曹伏君[18]已有的實(shí)驗(yàn)記錄方法, 采用實(shí)驗(yàn)期間殼長(zhǎng)和體質(zhì)量日增長(zhǎng)率最快一組日增長(zhǎng)率的 30%和70%所對(duì)應(yīng)的溫度作為殼長(zhǎng)和體質(zhì)量增長(zhǎng)臨界溫度TC, 其求法采用二點(diǎn)法。TC=T1+[(R1–pRm)/(R1–R2)](T1–T2)。p為30%或70%, Rm為最大日增長(zhǎng)率, R1、R2為與pRm相鄰的高、低端增長(zhǎng)率, T1、T2分別為相應(yīng)的試驗(yàn)溫度。把最大增長(zhǎng)率的 30%和 70%時(shí)所對(duì)應(yīng)溫度的高、低兩端增長(zhǎng)臨界溫度之間的范圍分別作為殼長(zhǎng)和體質(zhì)量的適宜及較適宜生長(zhǎng)溫度。

最適生長(zhǎng)溫度的計(jì)算。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析沒有顯著差異(P>0.05)的日增長(zhǎng)率最大的幾個(gè)組對(duì)應(yīng)的溫度, 或與其他組別有顯著差異(P<0.05)的日增長(zhǎng)率最大的一個(gè)溫度, 作為魁蚶幼貝的最適增長(zhǎng)溫度。最適生長(zhǎng)溫度為殼長(zhǎng)與體質(zhì)量最適增長(zhǎng)溫度重疊的部分。

存活率(Rs, %)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后存活的幼貝數(shù)量(N1)與初始幼貝數(shù)量(N0)的比值。計(jì)算公式為: Rs=(N1/N0)×100%

1.5　試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用 SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析 (ANOVA), 采用 Duncan法進(jìn)行多重比較, 檢驗(yàn)處理間的差異顯著性(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同溫度海水對(duì)魁蚶小規(guī)格幼貝生長(zhǎng)和存活的影響

多重比較結(jié)果表明, 在溫度 12℃與 24℃時(shí)殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異不顯著(P>0.05), 與其余溫度組存在顯著差異(P<0.05), 且其余各溫度下魁蚶小規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異顯著(P<0.05)。越靠近兩端溫度, 小規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率越小, 殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率和體質(zhì)量日增長(zhǎng)率在水溫18℃時(shí)最大, 在水溫6℃時(shí)最小?？佬∫?guī)格幼貝在6~24℃范圍內(nèi)均能生長(zhǎng)。

如表2所示, 魁蚶小規(guī)格幼貝在水溫9℃時(shí)的存活率最高, 與其他組有顯著差異。結(jié)果表明, 12℃與15℃、15℃與18℃時(shí)存活率差異不顯著(P>0.05), 但12℃與 18℃時(shí)存活率存在顯著差異, 其余不同溫度對(duì)魁蚶小規(guī)格幼貝存活率的影響差異顯著(P<0.05)。

表2　不同溫度下小規(guī)格幼貝殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率和存活率Tab. 2 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of small seedlings at different temperatures

根據(jù)表 2使用二點(diǎn)法求出高、低端增長(zhǎng)臨界溫度并由文中前述定義可得, 小規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)和體質(zhì)量適宜生長(zhǎng)溫度為 10.7~22.3℃, 較適宜生長(zhǎng)溫度為14.3~19.5℃, 最適生長(zhǎng)溫度為18℃。

2.2　不同溫度海水對(duì)魁蚶中等規(guī)格幼貝生長(zhǎng)和存活的影響

多重比較結(jié)果表明, 在溫度 12℃與 15℃時(shí)殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異不顯著(P>0.05), 與其余溫度組存在顯著差異(P<0.05), 且其余各溫度下魁蚶中等規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異顯著(P<0.05)。越靠近兩端溫度, 中等規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率越小, 殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率和體質(zhì)量日增長(zhǎng)率在18℃最大, 在6℃時(shí)最小。魁蚶中等規(guī)格幼貝在6~24℃范圍內(nèi)均能生長(zhǎng)。

如表3所示, 魁蚶中等規(guī)格幼貝在溫度9℃的存活率最高, 與其他組有顯著差異。結(jié)果表明, 18℃與21℃時(shí)存活率差異不顯著(P>0.05), 其余不同溫度對(duì)魁蚶中等規(guī)格幼貝存活率的影響差異顯著(P<0.05)。

表3　不同溫度下中等規(guī)格幼貝殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率和存活率Tab. 3 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of middle seedlings at different temperatures

根據(jù)表 3使用二點(diǎn)法求出高、低端增長(zhǎng)臨界溫度并由文中前述定義可得, 中等規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)和體質(zhì)量適宜生長(zhǎng)溫度為 6.9~23.2℃, 較適宜生長(zhǎng)溫度為15.8~21.6, ℃最適生長(zhǎng)溫度為18℃。

2.3　不同溫度海水對(duì)魁蚶大規(guī)格幼貝生長(zhǎng)和存活的影響

多重比較結(jié)果表明, 在溫度 6℃與 9℃、12℃與21℃、15℃與18℃時(shí)殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率分別差異不顯著(P>0.05), 但與其余溫度間魁蚶大規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率存在顯著差異(P<0.05)。在水溫12℃與21℃時(shí)體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異不顯著(P>0.05), 與其余溫度組存在顯著差異(P<0.05), 且其余各溫度下魁蚶大規(guī)格幼貝的體質(zhì)量日增長(zhǎng)率差異顯著(P<0.05)。越靠近兩端溫度, 大規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率越小,殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率和體質(zhì)量日增長(zhǎng)率在 15℃最大, 在24℃時(shí)最小。魁蚶大規(guī)格幼貝在 6~24℃范圍內(nèi)均能生長(zhǎng)。

如表4所示, 魁蚶大規(guī)格幼貝在溫度9℃的存活率最高, 與其他組有顯著差異(P<0.05)。結(jié)果表明,水溫12℃與15℃、18℃與21℃時(shí)存活率差異不顯著(P>0.05), 其余不同溫度對(duì)魁蚶大規(guī)格幼貝存活率的影響差異顯著(P<0.05)。

根據(jù)表 4使用二點(diǎn)法求出高、低端增長(zhǎng)臨界溫度并由文中前述定義可得, 大規(guī)格幼貝的殼長(zhǎng)和體質(zhì)量適宜生長(zhǎng)溫度為 3.7~23.3℃, 較適宜生長(zhǎng)溫度為11.5~21.0℃, 最適生長(zhǎng)溫度為15℃。

2.4　3種不同規(guī)格魁蚶幼貝適溫性

對(duì)魁蚶幼貝的適宜生長(zhǎng)溫度、較適宜生長(zhǎng)溫度進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn), 規(guī)格越大對(duì)溫度的適應(yīng)范圍越大,大規(guī)格幼貝適溫能力比小規(guī)格幼貝強(qiáng), 見表5。魁蚶大、中、小規(guī)格幼貝的適宜生長(zhǎng)溫度、較適宜生長(zhǎng)溫度都是在低溫端差異顯著、高溫端差異不顯著; 大規(guī)格魁蚶幼貝的最適宜生長(zhǎng)溫度顯著低于中、小規(guī)格魁蚶幼貝的最適宜生長(zhǎng)溫度, 中、小規(guī)格魁蚶幼貝的最適宜生長(zhǎng)溫度之間差異不顯著(P<0.05)。

表4　不同溫度下大規(guī)格幼貝殼長(zhǎng)、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率和存活率Tab. 4 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of large seedlings at different temperatures

表5　3種規(guī)格幼貝生長(zhǎng)適溫比較Tab. 5 Comparison of suitable growth temperatures between seedings of 3 sizes

3　討論

本試驗(yàn)通過魁蚶幼貝的殼長(zhǎng)日增長(zhǎng)率、體質(zhì)量日增長(zhǎng)率和存活率 3個(gè)指標(biāo), 研究了不同溫度(6~24)℃條件下3種不同規(guī)格魁蚶幼貝生長(zhǎng)和存活的差異。結(jié)果表明, 3種不同規(guī)格魁蚶幼貝在水溫6~24℃范圍內(nèi)均能生長(zhǎng), 這與王如才等[19]對(duì)魁蚶的適溫范圍為5~25℃的觀點(diǎn)相一致。在水溫6℃及24℃下, 3種規(guī)格幼貝殼長(zhǎng)和體質(zhì)量日增長(zhǎng)率均較低。從結(jié)果中小、中、大規(guī)格幼貝適宜生長(zhǎng)溫度與較適宜生長(zhǎng)溫度可知, 隨著規(guī)格增大, 魁蚶幼貝適溫范圍擴(kuò)大; 中、小規(guī)格的貝最適生長(zhǎng)溫度為18℃, 大規(guī)格幼貝最適生長(zhǎng)溫度為 15℃, 表明隨著幼貝規(guī)格的增大, 最適生長(zhǎng)溫度向低溫端漂移。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 不同溫度對(duì)不同規(guī)格幼貝的存活率影響基本一致: 3種不同規(guī)格幼貝的存活率均隨著溫度升高而降低, 表明魁蚶幼貝不耐高溫。低溫環(huán)境下大規(guī)格幼貝的存活率明顯高于小規(guī)格, 表明隨著規(guī)格增大, 幼貝的耐低溫能力增強(qiáng), 大規(guī)格幼貝對(duì)低溫有更強(qiáng)的適應(yīng)性。其他研究指出, 魁蚶浮游幼體適宜生長(zhǎng)溫度為 23~25℃[20], 幼貝 9~20℃[21], 說(shuō)明魁蚶適宜溫度隨個(gè)體規(guī)格增大而降低。這與魁蚶6月底、7月初繁殖的習(xí)性有關(guān)[22-23]。與魁蚶分布范圍相近的刺參也存在這一生理現(xiàn)象[24], 從已有研究數(shù)據(jù)可知刺參浮游幼體適溫范圍 19~25℃[25]、幼參10~15℃[26], 表明刺參幼體時(shí)適宜生長(zhǎng)溫度也隨個(gè)體的增長(zhǎng)向低溫端變化。

溫度是影響生物體各級(jí)組織的物質(zhì)代謝和生物進(jìn)程重要的非生物因素, 是影響機(jī)體生長(zhǎng)存活和行為表現(xiàn)的主要因素, 決定了生物的地理分布[27]。同時(shí),溫度也與貝類的生長(zhǎng)和存活密切相關(guān)[28-29], 如魁蚶的適溫性也影響著對(duì)其增殖放流時(shí)水域環(huán)境的選擇。從已有的研究來(lái)看, 孫日東[30]采用了1.5 cm即大規(guī)格魁蚶幼貝于水溫 5℃以上時(shí)進(jìn)行海上浮筏養(yǎng)殖; 張起信[31]則選擇 1.5~2.0 cm 的魁蚶苗種在水溫 7℃以上時(shí)進(jìn)行播苗, 本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論支持這一觀點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明中規(guī)格的魁蚶幼貝較大規(guī)格幼貝適溫范圍窄, 如選擇 1.0 cm規(guī)格魁蚶幼貝增殖放流時(shí), 應(yīng)更加注意溫度對(duì)其成活率和生長(zhǎng)的影響。

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