楊智鵬, 于 紅, 于瑞海, 李 琪
(中國海洋大學海水養殖教育部重點實驗室,山東 青島 266003)
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不同溫度、鹽度和培育密度對脈紅螺浮游幼蟲生長存活的影響?
楊智鵬, 于 紅??, 于瑞海, 李 琪
(中國海洋大學海水養殖教育部重點實驗室,山東 青島 266003)
為實現脈紅螺苗種規模化生產,確立適宜苗種生長的環境條件。本文分析了6個不同溫度、6個不同鹽度和5個不同培育密度對脈紅螺浮游幼蟲生長和存活的影響。溫度實驗結果顯示:適宜脈紅螺浮游幼蟲生長的溫度范圍是24~30℃,最適生長溫度是30℃;適宜的存活溫度范圍是24~30℃,最適存活溫度是27℃。鹽度實驗結果顯示:適宜脈紅螺浮游幼蟲生長的鹽度范圍是22~30,最適生長鹽度是26;適宜的存活鹽度范圍是22~34,最適存活鹽度是26。密度實驗結果顯示:脈紅螺浮游幼蟲培育密度不應高于1個/mL,適宜的培育密度范圍是0.1~0.5個/mL。
脈紅螺;幼蟲;溫度;鹽度;密度;生長;存活
脈紅螺(Rapanavenosa)俗稱海螺、紅螺,隸屬于軟體動物門腹足綱(Gastropoda)新腹足目(Neogastropoda)骨螺科(Muricidae)紅螺屬(Rapana),主要分布于中國、朝鮮半島和日本沿海,是中國北方沿海常見的經濟貝類[1]。脈紅螺足部肥大、肉味鮮美,除鮮食外,還可制罐、冷凍或加工成干制品,其殼還可以入藥,是一種具有重要經濟價值和醫用價值的大型腹足類,深受國內外廣大消費者歡迎[2-3]。近年來,隨著海洋環境污染的加重及漁業捕撈強度的加大,中國脈紅螺自然資源日趨衰減[4],因此開展人工育苗對于脈紅螺種質資源保護及滿足市場需求具有重要意義。
環境因子(如溫度、鹽度、培育密度等)是影響貝類幼蟲生長發育、存活的重要因素。優化幼體生長發育的環境因子,是提高貝類苗種產量的必由之路。溫度與貝類幼蟲的生長、發育、攝食、新陳代謝等生命過程密切相關,例如:25℃時,毛蚶幼蟲活力低下,消化不良,存活率高但是生長率較低[5];西施舌殼頂幼蟲在水溫29~31℃時,面盤收縮,停止攝食,72h全部死亡[6];縊蟶浮游幼蟲在25℃時生長速度最快,存活率和變態率都很高,但在35℃時存活率極低[7]。大部分貝類沒有滲透壓的調節能力,當外界環境鹽度不適宜時,會影響其攝食和代謝,最終導致生長率和存活率的下降[8-9],例如,滑頂薄殼鳥蛤面盤幼蟲在鹽度低于12時不能存活,最適鹽度為28.0~32.2[10];在低鹽的情況下方斑東風螺胚胎發育停滯甚至出現畸形[11]。培育密度影響著貝類幼蟲的攝食、消化、生長和代謝[12],例如,菲律賓蛤仔幼蟲適宜的生長密度是5~10個/mL,當密度超過15個/mL時浮游期延長[13]。
研究者已開展了脈紅螺的繁殖生物學、人工育苗等方面的初步研究。據報道,脈紅螺在山東沿海6月中、下旬進入交尾期,7月達到繁殖高峰[3],水溫22℃時,在鹽度20.0~39.5下的脈紅螺卵袋都可以孵出幼體[14],水溫34℃鹽度30時,孵化時間最短只需12d,水溫25℃鹽度35時,孵化率最高為72.93%±4.85%[15]。楊大佐等進行了脈紅螺的人工育苗試驗,并取得了初步成功,研究發現附著底棲硅藻的波紋板采苗效果較好[16]。然而,有關環境因子對脈紅螺浮游幼蟲生長和發育影響的研究報道很少。因此,本研究通過設定不同溫度、鹽度和培育密度,研究環境因子對脈紅螺浮游幼蟲生長和存活的影響,查明脈紅螺浮游幼蟲生長存活的適宜環境條件,以期為脈紅螺大規模人工育苗提供基礎資料。
1.1 實驗材料
2014年5月2日,挑選健康、殼體完整、殼高8~10 cm,采自萊州的脈紅螺作為親貝,暫養于煙臺海益苗業有限公司。室內暫養過程中,投喂四角蛤蜊、菲律賓蛤仔和牡蠣作為餌料。5月22日產出第一批卵袋,6月7日第一批卵袋孵出,用孵出的第一批卵袋進行實驗。卵袋孵化過程中的水溫為22~25℃,鹽度為30。
1.2 實驗設計
溫度實驗設置36、33、30、27、24和21 ℃ 6個梯度,鹽度為30;鹽度實驗設置38、34、30、26、22、18 6個梯度,溫度為24~27℃;密度實驗設置2、1、0.5、0.2和0.1個/mL 5個梯度,鹽度為30,溫度為24~27℃。溫度、鹽度和密度實驗每個梯度設置3個生物學重復,實驗均在15 L的塑料水桶中進行。溫度和鹽度實驗組的幼蟲初始密度為0.3個/mL。
實驗過程中日換水2次,投喂餌料種類包括金藻、扁藻和小球藻,日投餌3次,每3d測一次幼蟲的殼高和密度。各平行組隨機選取30個幼蟲進行測量,求取平均得到各平行組殼高數據,再對3個平行組的殼高進行平均得到該處理組的平均殼高;對各平行組的幼蟲密度測3次,求取平均得到各平行組的密度,再對3個平行組的密度進行平均得到該處理組的平均密度。
1.3 實驗數據處理
單因子ANOVA分析不同溫度、鹽度和培育密度對脈紅螺浮游幼蟲生長和存活的影響,利用LSD多重比較分別檢測各溫度、鹽度和密度處理組之間的差異。顯著性水平設定P<0.05。所有的統計分析均使用軟件SPSS16.0進行。
2.1 不同溫度對脈紅螺浮游幼蟲生長存活的影響
2.1.1 不同溫度對浮游幼蟲生長的影響 由于第3天溫度36和33℃組幼蟲全部死亡,因此后面的分析中不包括這2組實驗數據。單因子方差分析顯示,第3天,溫度30和27℃組生長最快,平均殼高分別為394和393 μm(見圖1),與溫度24和21℃組差異顯著(P<0.05),溫度21℃組生長最慢,平均殼高為378μm。第6天、第9天和第12天,溫度30℃組均生長最快,平均殼高分別為437、639和699μm,與其它各組之間差異顯著(P<0.05),溫度21℃組生長最慢,平均殼高分別為390、416和467μm,與其它各組之間差異顯著(P<0.05)。
2.1.2 不同溫度對浮游幼蟲存活的影響 如圖2所示,整個實驗過程中溫度27℃組的存活率最高,其次分別是溫度24和21℃組,溫度30℃的存活率最低;第3天和第6天,溫度27℃組和24℃組之間沒有顯著性差異(P>0.05),溫度30℃組與各組之間差異顯著(P<0.05);第9和第12天,溫度27℃組和各組之間差異顯著(P<0.05),溫度30℃組與各組之間差異顯著(P<0.05)。

圖1 不同溫度下浮游幼蟲的殼高生長Fig.1 The shell length growth of the planktonic larvae at different temperatures

圖2 不同溫度下浮游幼蟲的存活率Fig.2 The survival rates of the planktonic larvae at different temperatures
2.2 不同鹽度對脈紅螺浮游幼蟲生長存活的影響
2.2.1 不同鹽度對浮游幼蟲生長的影響 單因子方差分析顯示:第3天,鹽度34組與鹽度18組之間存在顯著性差異(P<0.05),但是各自與其它各組不存在顯著性差異。第6天,鹽度26組生長最快,平均殼高為411μm,與鹽度34、30、22、18組沒有顯著差異(P>0.05),鹽度38組生長最慢,平均殼高為376μm(見圖3),與其它各組之間差異顯著(P<0.05)。第9天,鹽度26組生長最快,平均殼高為487μm,與鹽度30、22組沒有顯著性差異(P>0.05),鹽度34組生長最慢,平均殼高為440μm,與鹽度26組之間差異顯著(P<0.05)。第12天,鹽度26組生長最快,平均殼高為567μm,鹽度34組生長最慢,平均殼高為488μm,與鹽度18組之間差異不顯著(P>0.05),與鹽度22、26、30組具有顯著性差異(P<0.05)。
2.2.2 不同鹽度對浮游幼蟲存活的影響 隨著培育時間的延長,幼蟲的存活率逐漸降低(見圖4)。第3天,鹽度38組存活率最低為52%,與其它各組之間具有顯著性差異(P<0.05),鹽度26和30組的存活率最高為90%,與鹽度22組差異不顯著(P>0.05)。第6天,鹽度38組存活率最低為31%,與其它各組之間差異顯著,鹽度22和26組存活率最高都是80%,與鹽度30和18組差異不顯著(P>0.05)。第9天,鹽度38組的幼蟲全部死亡。第9天和第12天,存活率最低的都是鹽度18組,分別為40%和37%,并且與其它各組之間差異顯著(P<0.05),存活率最高的是鹽度30組,分別為77%和67%,與鹽度26、22、34組之間沒有顯著性差異(P>0.05)。

圖3 不同鹽度下浮游幼蟲的殼高生長Fig.3 The shell length growth of the planktonic larvae in different salinities

圖4 不同鹽度下浮游幼蟲的成活率Fig.4 The survival rates of the planktonic larvae in different salinities
2.3 不同密度對脈紅螺浮游幼蟲生長存活的影響
2.3.1 不同密度對浮游幼蟲生長的影響 單因素方差分析顯示:第3天,密度0.5個/mL組生長最快,平均殼高為398μm(見圖5),密度2個/mL組生長最慢,平均殼高為359μm,二者之間差異顯著(P<0.05);第6天,密度1個/mL組生長最快,平均殼高為435μm,與密度0.5、0.2和0.1個/mL組之間沒有顯著性差異(P>0.05),密度2個/mL組生長最慢,與其它各組之間差異顯著(P<0.05);第9天和第12天,密度0.1、0.2和0.5個/mL組生長最快,三者之間差異不顯著(P>0.05),并且顯著高于密度1和2個/mL組,密度1和2個/mL組生長最慢,兩者之間差異不顯著(P>0.05)。
2.3.2 不同密度對浮游幼蟲存活的影響 如圖6所示,第3天,密度0.5個/mL組的存活率最高,密度2個/mL組的幼蟲存活率最低,并且與其它各組之間差異顯著(P<0.05);第6天,密度0.1個/mL和密度0.5個/mL組的存活率最高都是90%,密度2和1個/mL組的幼蟲存活率最低分別為55%和62%,并且它們之間差異不顯著(P>0.05);第9天,密度0.1個/mL和密度0.2個/mL組的存活率最高,密度2個/mL組的幼蟲存活率最低為47%;第12天,密度2個/mL組的脈紅螺幼蟲全部死亡,密度0.1個/mL組存活率最高為80%,與密度0.2個/mL和密度0.5個/mL組之間差異不顯著(P>0.05),密度1個/mL組幼蟲存活率最低為22%;第15天,密度1個/mL組的脈紅螺幼蟲全部死亡,密度0.1、0.2和0.5個/mL組之間沒有顯著性差異(P>0.05)。

圖5 不同密度下浮游幼蟲的殼高生長Fig.5 The shell length growth of the planktonic larvae in different stocking densities

圖6 不同密度下浮游幼蟲的存活率Fig.6 The survival rates of the planktonic larvae in different stocking densities
溫度是影響海洋無脊椎動物幼蟲生長發育及成活的主要環境因子之一。本實驗條件下,脈紅螺浮游幼蟲最適生長溫度是30℃,適宜的生長溫度范圍是24~30℃,最適存活溫度是27℃,適宜的存活溫度范圍是24~30℃,溫度超過33℃時幼蟲在第3天全部死亡,因此幼蟲培育過程中溫度不宜超過33℃。盡管本實驗中脈紅螺浮游幼蟲30℃的時候生長率最高,但是此時存活率較低,類似的結果在Clinocardiumnuttallii[17]、Macomabalthica[18]等其他貝類中也有所報道。這證實,在苗種生產過程中,幼蟲培育水溫的升高可以促進幼蟲的生長,但當水溫升高到一定程度時,也會顯著降低幼蟲的存活率。有學者認為,高溫加速了水中致病原生動物及細菌的滋生,增加了耗氧,同時可能導致幼蟲攝食量下降,從而導致存活率較低[19-20]。因此,為提高苗種的生長率及成活率,脈紅螺幼蟲培育最適溫度為27℃。
海洋貝類的苗種培育中,鹽度對幼蟲的生長發育影響至關重要,了解幼蟲的鹽度適宜范圍,是人工育苗中的一項重要工作。王軍等得出脈紅螺浮游幼蟲適宜的存活鹽度為29.5~35.5[14],但是因為設計的鹽度梯度較大,未能查清其最適存活鹽度。本實驗條件下,脈紅螺浮游幼蟲適宜的生長鹽度范圍是22~30,適宜的存活鹽度范圍是22~34,最適培育鹽度是26。鹽度26組幼蟲日平均殼高生長為17μm,與魏利平等報道的脈紅螺浮游幼蟲前16天日平均殼高生長17.5μm相似[3]。本實驗中,脈紅螺幼蟲孵化后前3天,各鹽度組之間生長情況差異不明顯,3 d后,隨著鹽度的升高,生長率升高,鹽度達到26后,隨著鹽度的升高,生長率下降,類似的規律在櫛孔扇貝、泥蚶等其它海水貝類的研究中也有過報道[21-22]。鹽度38組在第9天全部死亡,因此鹽度38是脈紅螺浮游幼蟲存活的鹽度上限。
幼蟲的培育密度是決定苗種培育中出苗量的重要因素之一。研究發現高密度養殖會抑制水產動物的生長存活,只有適當的提高培育密度才可提高苗種產量,降低成本。例如Hermissendacrassicornis幼蟲適宜的生長密度為0.5~4個/mL,在密度為15個/mL時幾乎不生長[23]。Argopectennucleus幼蟲在培育密度為5個/mL時生長速度變慢,存活率明顯降低[20]。對于文蛤Meretrixmeretrix,10~20個/mL是其幼蟲適宜的培育密度[24]。本實驗條件下,脈紅螺浮游幼蟲適宜的培育密度為0.1~0.5個/mL,超過1個/mL時,生長率和存活率都有顯著降低。高密度導致的幼蟲生長率下降是由于種內對食物和空間的競爭加劇[24]。浮游幼蟲是通過面盤來游泳和攝食的,碰撞會導致面盤的收縮[25],從而降低了攝食活動,影響了幼蟲的生長。高密度導致幼蟲的死亡率上升被認為是由水質引起的,水質在幼蟲密度很大的情況下會變得更加難于控制[24]。
由于是單因子試驗,尚不能說明其溫度、鹽度、培育密度之間的關系,因此需要在今后的研究中探索多因子對脈紅螺浮游幼蟲生長存活的共同影響。
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責任編輯 朱寶象
Effects of Temperature, Salinity and Stocking Density on the Growth and Survival of Veined Rapa Whelk (Rapanavenosa) Pelagic Larvae
YANG Zhi-Peng, YU Hong, YU Rui-Hai, LI Qi
(The Key Laboratory of Mariculture, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)
In this study, we investigated the effects of different temperatures (36, 33, 30, 27, 24 and 21 ℃), salinities (38, 34, 30, 26, 22 and 18) and stocking densities (2, 1, 0.5, 0.2 and 0.1 ind/mL) on the growth and survival of veined rapa whelk (Rapanavenosa) pelagic larvae. The results of temperature treatments showed that temperatures between 24 and 30 ℃ were suitable for the growth ofR.venosapelagic larvae, and the optimum growth temperature was 30 ℃. Such range of temperature was also suitable for their survival, and the optimal survival temperature was 27 ℃. The results of salinity treatments demonstrated that salinities between 22 and 30 were suitable for the growth ofR.venosapelagic larvae, and the optimum was 26. Salinities between 22 and 34 were suitable for their survival, and the optimal was also 26. The results of density treatments indicated that the stocking density ofR.venosapelagic larvae should less than 1 ind/mL, and the suitable density varied between 0.1 to 0.5 ind/mL.
Rapanavenosa; larva; temperature; salinity; stocking density; growth; survival
國家自然科學基金項目(31201998);國家科技支撐計劃項目(2011BAD13B01);青島市科技計劃基礎研究項目(13-1-4-178-jch)資助
2014-09-17;
2014-12-30
楊智鵬(1991-),男,碩士生。E-mail: yzpouc2013@163.com
??通訊作者: E-mail: hongyu@ouc.edu.cn
S968.3
A
1672-5174(2015)11-015-05
10.16441/j.cnki.hdxb.20140302