在实验条件下温度对3种不同规格魁蚶幼贝生长和存活的影响

郝世鑫, 刘广斌, 王晓通, 刘恩孚, 张天文, 荆圆圆, 郭 文

(1. 上海海洋大学 水产与生命学院, 上海 201306; 2. 山东省海洋资源与环境研究院, 山东 烟台 264006; 3. 山东省海洋生物研究院, 山东 青岛 266104; 4. 鲁东大学 农学院, 山东 烟台 264025)

魁蚶(Scapharca broughtonii)隶属软体动物门(Mollusca)、瓣鳃纲(Lamellibranchia)、列齿目(Taxodonta)、蚶科(Arcidae), 俗称赤贝、血贝、大毛蛤, 是我国北方沿海重要的大型经济冷水性蚶类, 喜泥质或泥沙质底质[1], 分布于太平洋西部沿岸近岸水深5~60 m处。在我国主要分布于辽东半岛东南部沿海、山东半岛东北部和南部沿海。因20世纪90年代以来的过度捕捞, 魁蚶自然资源日益枯竭, 亟需开展增殖放流以修复资源。

魁蚶的增养殖研究在日本和我国开展得较早[2-4],关注较多的是温度、盐度等理化因子对魁蚶浮游幼体、幼贝的影响[5-7]。温度是重要的海洋生态环境因子, 对双壳贝类的生长和存活有显著影响[8-10]。国内已有温度等海洋生态理化因子对魁蚶影响的多方面研究, 王子臣等[11]研究了温度和饵料对魁蚶性腺发育的影响; 常亚青等[12]对魁蚶耗氧率进行了初步的研究; 陈觉民等[13]研究了海水中某些化学因子对魁蚶幼虫、幼贝及成体的影响, 求得魁蚶幼虫、幼贝以及成体对氨氮和溶氧等化学因子的适应浓度范围和最适范围; 王兴章等[14]研究了水温对孵化和幼虫生长的影响; 于瑞海等[15]和郑永允等[16]都以控制温度为手段进行魁蚶的生产育苗等工作。尚未见到有关温度对不同规格魁蚶幼贝生长和存活影响的研究报道。本试验在室内设置多个温度梯度, 研究了不同温度对3种不同规格魁蚶幼贝生长和存活的影响, 以期确定魁蚶幼贝适宜的生长温度和生存温度, 为更有效地开展魁蚶中间培育和底播增殖提供理论支持。

1　材料和方法

1.1　试验材料

试验所用魁蚶取自青岛即墨鳌山卫实验基地养殖的同一批幼贝, 经挑选分为小、中、大3种不同规格, 对3种规格的魁蚶幼贝随机抽样各50个测量并统计平均壳长、壳宽、壳高和体质量, 生物学测定数据见表1。试验前放置室内暂养, 1周后挑选活力好、外壳完整无附着物的个体进行实验。

试验所用工具器材有, 150 L塑料圆桶、电触点水银温度计(0~50℃, ±0.1℃)、可控温加热棒、气石等若干, 小型网袋96个, 游标卡尺(精度±0.02 mm),电子天平(型号: 美国奥豪斯天平 SE601F精度±0.1 mg)等。

表1　3种不同规格魁蚶的初始壳长、壳宽、壳高以及平均体质量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)作为生物饵料, 在培养室内培养。

水质条件为, 自然海水, 盐度 29~31, pH8.0~8.2。海水水源符合国家渔业水质标准, 实验用水经二级过滤系统沉淀, 再经入池管道口 300目尼龙筛绢网滤出, 经镜检无大型原生动物。

1.2　试验设置与管理

试验设置水温分别为6、9、12、15、18、21和24℃的7个温度组, 各设3个平行。试验在室内塑料圆桶中进行, 使用可控温加热棒保持水体水温的恒定(±0.1℃)。每组分别放不同规格的小、中、大规格幼贝各300粒, 放置于小型网袋中, 每袋100粒, 作为平行, 连成一串悬挂于试验水桶内, 自然光照,24 h微量充气。实验共持续35 d。

每天分别投喂金藻、扁藻各一次, 投喂后实验圆桶内饵料密度为3×104个/mL。根据摄食情况随时调整。

每天上午8: 00等温换水, 换水量为1/2。换水前吸除桶底的粪便和污物。

1.3　测定指标和方法

每 7天测量一次壳长和体质量, 每次测量魁蚶幼贝30粒。用游标卡尺测量魁蚶幼贝的壳长; 用电子天平称量魁蚶幼贝的体质量。称量前用纱布或滤纸吸去贝壳表面附着的水分。

实验结束后, 每平行的魁蚶幼贝去除死亡个体后计活体数量。判定死亡的标准为放入海水后1 h内壳未张开, 或壳张开的个体用镊子等硬物触碰无反应。

1.4　各项指标定义

壳长日增长率 RL= (L1–L0)/(t1–t0), L0为初始平均壳长, L1为试验结束时各组所有剩余幼贝的平均壳长。t0、t1分别为试验开始时间和结束时间。

体质量日增长率 Rw= (M1–M0)/(t1–t0), M0为初始平均体质量, M1为试验结束时各组所有剩余幼贝的平均体质量。t0、t1分别为试验开始时间和结束时间。

适宜及较适宜生长温度的计算。根据栗志民[17]及曹伏君[18]已有的实验记录方法, 采用实验期间壳长和体质量日增长率最快一组日增长率的 30%和70%所对应的温度作为壳长和体质量增长临界温度TC, 其求法采用二点法。TC=T1+[(R1–pRm)/(R1–R2)](T1–T2)。p为30%或70%, Rm为最大日增长率, R1、R2为与pRm相邻的高、低端增长率, T1、T2分别为相应的试验温度。把最大增长率的 30%和 70%时所对应温度的高、低两端增长临界温度之间的范围分别作为壳长和体质量的适宜及较适宜生长温度。

最适生长温度的计算。经统计分析没有显著差异(P>0.05)的日增长率最大的几个组对应的温度, 或与其他组别有显著差异(P<0.05)的日增长率最大的一个温度, 作为魁蚶幼贝的最适增长温度。最适生长温度为壳长与体质量最适增长温度重叠的部分。

存活率(Rs, %)为实验结束后存活的幼贝数量(N1)与初始幼贝数量(N0)的比值。计算公式为: Rs=(N1/N0)×100%

1.5　试验数据统计分析

采用 SPSS 19.0统计分析软件对实验数据进行单因素方差分析 (ANOVA), 采用 Duncan法进行多重比较, 检验处理间的差异显著性(P<0.05)。实验数据用“平均数±标准差”表示。

2　结果与分析

2.1　不同温度海水对魁蚶小规格幼贝生长和存活的影响

多重比较结果表明, 在温度 12℃与 24℃时壳长、体质量日增长率差异不显著(P>0.05), 与其余温度组存在显著差异(P<0.05), 且其余各温度下魁蚶小规格幼贝的壳长、体质量日增长率差异显著(P<0.05)。越靠近两端温度, 小规格幼贝的壳长、体质量日增长率越小, 壳长日增长率和体质量日增长率在水温18℃时最大, 在水温6℃时最小。魁蚶小规格幼贝在6~24℃范围内均能生长。

如表2所示, 魁蚶小规格幼贝在水温9℃时的存活率最高, 与其他组有显著差异。结果表明, 12℃与15℃、15℃与18℃时存活率差异不显著(P>0.05), 但12℃与 18℃时存活率存在显著差异, 其余不同温度对魁蚶小规格幼贝存活率的影响差异显著(P<0.05)。

表2　不同温度下小规格幼贝壳长、体质量日增长率和存活率Tab. 2 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of small seedlings at different temperatures

根据表 2使用二点法求出高、低端增长临界温度并由文中前述定义可得, 小规格幼贝的壳长和体质量适宜生长温度为 10.7~22.3℃, 较适宜生长温度为14.3~19.5℃, 最适生长温度为18℃。

2.2　不同温度海水对魁蚶中等规格幼贝生长和存活的影响

多重比较结果表明, 在温度 12℃与 15℃时壳长、体质量日增长率差异不显著(P>0.05), 与其余温度组存在显著差异(P<0.05), 且其余各温度下魁蚶中等规格幼贝的壳长、体质量日增长率差异显著(P<0.05)。越靠近两端温度, 中等规格幼贝的壳长、体质量日增长率越小, 壳长日增长率和体质量日增长率在18℃最大, 在6℃时最小。魁蚶中等规格幼贝在6~24℃范围内均能生长。

如表3所示, 魁蚶中等规格幼贝在温度9℃的存活率最高, 与其他组有显著差异。结果表明, 18℃与21℃时存活率差异不显著(P>0.05), 其余不同温度对魁蚶中等规格幼贝存活率的影响差异显著(P<0.05)。

表3　不同温度下中等规格幼贝壳长、体质量日增长率和存活率Tab. 3 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of middle seedlings at different temperatures

根据表 3使用二点法求出高、低端增长临界温度并由文中前述定义可得, 中等规格幼贝的壳长和体质量适宜生长温度为 6.9~23.2℃, 较适宜生长温度为15.8~21.6, ℃最适生长温度为18℃。

2.3　不同温度海水对魁蚶大规格幼贝生长和存活的影响

多重比较结果表明, 在温度 6℃与 9℃、12℃与21℃、15℃与18℃时壳长日增长率分别差异不显著(P>0.05), 但与其余温度间魁蚶大规格幼贝的壳长日增长率存在显著差异(P<0.05)。在水温12℃与21℃时体质量日增长率差异不显著(P>0.05), 与其余温度组存在显著差异(P<0.05), 且其余各温度下魁蚶大规格幼贝的体质量日增长率差异显著(P<0.05)。越靠近两端温度, 大规格幼贝的壳长、体质量日增长率越小,壳长日增长率和体质量日增长率在 15℃最大, 在24℃时最小。魁蚶大规格幼贝在 6~24℃范围内均能生长。

如表4所示, 魁蚶大规格幼贝在温度9℃的存活率最高, 与其他组有显著差异(P<0.05)。结果表明,水温12℃与15℃、18℃与21℃时存活率差异不显著(P>0.05), 其余不同温度对魁蚶大规格幼贝存活率的影响差异显著(P<0.05)。

根据表 4使用二点法求出高、低端增长临界温度并由文中前述定义可得, 大规格幼贝的壳长和体质量适宜生长温度为 3.7~23.3℃, 较适宜生长温度为11.5~21.0℃, 最适生长温度为15℃。

2.4　3种不同规格魁蚶幼贝适温性

对魁蚶幼贝的适宜生长温度、较适宜生长温度进行比较发现, 规格越大对温度的适应范围越大,大规格幼贝适温能力比小规格幼贝强, 见表5。魁蚶大、中、小规格幼贝的适宜生长温度、较适宜生长温度都是在低温端差异显著、高温端差异不显著; 大规格魁蚶幼贝的最适宜生长温度显著低于中、小规格魁蚶幼贝的最适宜生长温度, 中、小规格魁蚶幼贝的最适宜生长温度之间差异不显著(P<0.05)。

表4　不同温度下大规格幼贝壳长、体质量日增长率和存活率Tab. 4 Survival rate and daily growth rates of shell length and body mass of large seedlings at different temperatures

表5　3种规格幼贝生长适温比较Tab. 5 Comparison of suitable growth temperatures between seedings of 3 sizes

3　讨论

本试验通过魁蚶幼贝的壳长日增长率、体质量日增长率和存活率 3个指标, 研究了不同温度(6~24)℃条件下3种不同规格魁蚶幼贝生长和存活的差异。结果表明, 3种不同规格魁蚶幼贝在水温6~24℃范围内均能生长, 这与王如才等[19]对魁蚶的适温范围为5~25℃的观点相一致。在水温6℃及24℃下, 3种规格幼贝壳长和体质量日增长率均较低。从结果中小、中、大规格幼贝适宜生长温度与较适宜生长温度可知, 随着规格增大, 魁蚶幼贝适温范围扩大; 中、小规格的贝最适生长温度为18℃, 大规格幼贝最适生长温度为 15℃, 表明随着幼贝规格的增大, 最适生长温度向低温端漂移。

实验结果表明, 不同温度对不同规格幼贝的存活率影响基本一致: 3种不同规格幼贝的存活率均随着温度升高而降低, 表明魁蚶幼贝不耐高温。低温环境下大规格幼贝的存活率明显高于小规格, 表明随着规格增大, 幼贝的耐低温能力增强, 大规格幼贝对低温有更强的适应性。其他研究指出, 魁蚶浮游幼体适宜生长温度为 23~25℃[20], 幼贝 9~20℃[21], 说明魁蚶适宜温度随个体规格增大而降低。这与魁蚶6月底、7月初繁殖的习性有关[22-23]。与魁蚶分布范围相近的刺参也存在这一生理现象[24], 从已有研究数据可知刺参浮游幼体适温范围 19~25℃[25]、幼参10~15℃[26], 表明刺参幼体时适宜生长温度也随个体的增长向低温端变化。

温度是影响生物体各级组织的物质代谢和生物进程重要的非生物因素, 是影响机体生长存活和行为表现的主要因素, 决定了生物的地理分布[27]。同时,温度也与贝类的生长和存活密切相关[28-29], 如魁蚶的适温性也影响着对其增殖放流时水域环境的选择。从已有的研究来看, 孙日东[30]采用了1.5 cm即大规格魁蚶幼贝于水温 5℃以上时进行海上浮筏养殖; 张起信[31]则选择 1.5~2.0 cm 的魁蚶苗种在水温 7℃以上时进行播苗, 本实验所得结论支持这一观点。本实验研究结果表明中规格的魁蚶幼贝较大规格幼贝适温范围窄, 如选择 1.0 cm规格魁蚶幼贝增殖放流时, 应更加注意温度对其成活率和生长的影响。

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