螞蟻島海域刺參浮游幼體發(fā)育過程研究

馬躍

（大連市螞蟻島海產(chǎn)有限公司，遼寧 大連 116000）

螞蟻島，位于渤海海域大連市金州新區(qū)金渤海岸，北緯39°，螞蟻島周邊海域水下暗礁眾多，水質(zhì)較好，刺參是螞蟻島最主要的經(jīng)濟(jì)性海珍品。刺參（Apostichopus japonicus）又稱仿刺參，屬棘皮動(dòng)物門（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），刺參科（Stichopodidae），仿刺參屬（Apostichopus）。在自然海域的條件下，刺參通常棲息在水深范圍為3～10 m的海岸潮間帶且礁石密布、海藻叢生、海流平緩且陰暗隱蔽的區(qū)域。刺參屬于寒溫帶品種，它最適宜的生長水溫為8～15℃。當(dāng)海水溫度低于3℃時(shí)，刺參會(huì)出現(xiàn)攝食量減少，活動(dòng)遲緩的現(xiàn)象，并且逐漸進(jìn)入半休眠狀態(tài)；當(dāng)海水溫度升高至17～19℃時(shí)，刺參的攝食強(qiáng)度大幅下降，活動(dòng)日趨不活躍；水溫超過21℃以后逐漸進(jìn)入夏眠。在人工養(yǎng)殖過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度亦有偏差，個(gè)別在17～18℃時(shí)表現(xiàn)的活力很足。

該試驗(yàn)針對螞蟻島周圍海域選取的站位采集樣品，對所采樣品中的刺參浮游幼體進(jìn)行觀測、分析、統(tǒng)計(jì)，估算出2016年螞蟻島海域刺參浮游幼體的數(shù)量，用豐度表示。對螞蟻島海域進(jìn)行環(huán)境評估調(diào)查，得出水溫、鹽度等基礎(chǔ)水質(zhì)數(shù)據(jù)。結(jié)合之前得到的刺參浮游幼體出現(xiàn)的時(shí)間及數(shù)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行對比統(tǒng)計(jì)，找出螞蟻島海域刺參生長發(fā)育的最適宜的環(huán)境，以期對刺參自然海域人工采苗提供參考。

1 材料和方法

1.1 調(diào)查時(shí)間

調(diào)查時(shí)間周期為2016年06月01日至2016年08月10日，調(diào)查共計(jì)持續(xù)71 d，期間排除天氣不宜出海采樣等不可抗拒因素外，有效調(diào)查天數(shù)共計(jì)為44 d。

1.2 調(diào)查海域及站位分布

調(diào)查海域覆蓋螞蟻島所有海域范圍，其中包括西螞蟻島、東螞蟻島及周邊石砣附近海域，具體位置見圖1。調(diào)查站位共設(shè)定14個(gè)，主要以西螞蟻島和東螞蟻島附近為主，具體站位位置見圖2。

1.3 調(diào)查內(nèi)容

調(diào)查內(nèi)容主要分為兩項(xiàng)，分別是刺參浮游幼體調(diào)查以及螞蟻島海域環(huán)境評估調(diào)查。

1.4 浮游幼體樣品采集及處理

在調(diào)查計(jì)劃中確定的14個(gè)站位使用淺水III型浮游生物網(wǎng)依照GB17378—2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》采用垂直拖網(wǎng)方式由底至表采集浮游生物樣品，采集到的浮游生物樣品用終濃度5%甲醛固定保存。浮游生物樣品經(jīng)過靜置、沉淀、濃縮后換入貯存瓶并編號(hào)，處理后的樣品使用光學(xué)顯微鏡采用個(gè)體計(jì)數(shù)法進(jìn)行種類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。個(gè)體數(shù)量以個(gè)/m3表示。刺參幼體時(shí)空分布使用Suffer軟件作圖描述。

1.5 螞蟻島海域環(huán)境調(diào)查

在環(huán)境調(diào)查中采用多功能水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測定螞蟻島海域海水的常規(guī)指標(biāo)，主要是溫度、鹽度這兩項(xiàng)指標(biāo)。

2 結(jié)果和分析

2.1 刺參浮游幼體形態(tài)

根據(jù)對所采集樣品中刺參浮游幼體的觀察，在6月12號(hào)之前，水體存在的都是單細(xì)胞，即精細(xì)胞、卵細(xì)胞。在6月13到16號(hào)期間水體分別出現(xiàn)了二細(xì)胞卵、四細(xì)胞卵。在后續(xù)幾天的觀察中并沒有出現(xiàn)其他形態(tài)的浮游幼體，而在6月17到6月19號(hào)期間水體中又出現(xiàn)了單細(xì)胞卵與多細(xì)胞卵。在6月22號(hào)這一天，水體中分別出現(xiàn)了單細(xì)胞卵、多細(xì)胞卵、原腸幼體、初耳幼體、中耳幼體說明刺參在這一天完成了前期發(fā)育，7月1號(hào)開始到7月7號(hào)期間水體中出現(xiàn)了大耳幼體、樽形幼體和五觸手幼體。說明從6月13號(hào)開始到7月1號(hào)大致是一個(gè)完整的刺參浮游幼體發(fā)育歷程。

2.2 刺參浮游幼體豐度

2.2.1 刺參浮游幼體總豐度

2.2.2 刺參日平均豐度 將調(diào)查期間每天各站位各階段浮游幼體總數(shù)的均值作圖（圖3），據(jù)圖3可知：調(diào)查期間每天的刺參浮游幼體豐度變化范圍在9.14～1 670.09 個(gè)/m3，平均為 237.04 個(gè)/m3，最大值出現(xiàn)在7月9日，最小值出現(xiàn)在6月28日。根據(jù)波峰大致可判斷在調(diào)查期間共集中出現(xiàn)了4次海參浮游幼體，出現(xiàn)時(shí)期分別為6月2日到6月12日、6月12日到6月27日、6月27日到7月15日、7月15日到8月1日這4個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)。其中刺參浮游幼體豐度出現(xiàn)最密集的時(shí)期是6月27日到7月15日。4批幼體持續(xù)日期與刺參幼體發(fā)育過程基本相符。

2.2.3 站位平均豐度 將調(diào)查期間各站位站位均值作圖（圖4），據(jù)圖4可知：調(diào)查期間14個(gè)站位的刺參浮游幼體豐度變化范圍在139.86～327.35個(gè)/m3，平均為237.26個(gè)/m3，最大值出現(xiàn)在MYD07，最小值出現(xiàn)在MYD13站位。

表1 各時(shí)期、站位刺參浮游幼體總豐度

2.3 刺參浮游幼體組成

由圖5、圖6可知，螞蟻島海域仿刺參幼體浮游期為6月底到7月上旬，水溫22～27℃時(shí)。從發(fā)現(xiàn)受精卵到結(jié)束浮游期歷時(shí)12 d。海參幼體組成在不同發(fā)育階段具體表現(xiàn)如下。

2014年6月27日發(fā)現(xiàn)受精卵；7月3日小耳狀幼體密度達(dá)到最大值，為118個(gè)/m3；7月4日發(fā)現(xiàn)大耳狀幼體，大耳狀幼體密度在7月5日達(dá)到峰值，為152個(gè)/m3；7月6日幼蟲發(fā)育到大耳狀幼體后期，出現(xiàn)樽形幼蟲。7月7日以五觸手幼體為主。7月9日浮游幼體密度明顯下降，結(jié)束浮游期。浮游幼蟲發(fā)育到小耳狀幼體歷時(shí)2～3 d，發(fā)育到大耳狀幼體歷時(shí)7～8 d，發(fā)育到樽型幼體歷時(shí)8～9 d，發(fā)育到五觸手幼蟲歷時(shí)10 d左右。

2015年6月25日發(fā)現(xiàn)受精卵；7月2日小耳狀幼體密度達(dá)到最大值，為89個(gè)/m3；7月4日出現(xiàn)大耳狀幼體，7月6日大耳狀幼體密度達(dá)到峰值，為138個(gè)/m3；7月5日部分幼體發(fā)育到大耳狀幼體后期，7月7日出現(xiàn)樽型幼體；7月9日幼體以五觸手幼體為主。7月9日后，浮游幼體密度明顯下降，結(jié)束浮游期。浮游體發(fā)育到小耳狀幼體歷時(shí)3～4 d，發(fā)育到大耳狀幼體歷時(shí)9～10 d，發(fā)育到樽型幼體歷時(shí)10～11 d，發(fā)育到五觸手幼體歷時(shí) 11～12 d。

6月13日之前、7月31日之后刺參浮游幼體形態(tài)較單一，以卵細(xì)胞為主；6月13日至7月31日之間這一階段組成較多樣，發(fā)育程度較高的耳狀幼體和樽形幼體占據(jù)了一定比例。

2.4 刺參浮游幼體空間分布

根據(jù)出現(xiàn)4批浮游幼體對應(yīng)的時(shí)間范圍，從中分別選出每批浮游幼體中豐度最大的一天，即：6月4日、6月17日、7月9日和7月28日，將這4 d的浮游幼體豐度作出空間分布圖（圖7至圖10）。確定螞蟻島刺參浮游幼體在不同時(shí)間內(nèi)的地理分布情況。

據(jù)圖7可知：6月4日當(dāng)天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島周邊海域、東螞蟻島東北方向的九號(hào)站位附近、10，11號(hào)站位附近；6月17日當(dāng)天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島周邊、10，11號(hào)站位附近海域以及12號(hào)站位附近海域（圖8）；7月9日當(dāng)天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島東南部、東螞蟻島周邊海域（圖9）；7月28日當(dāng)天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島西北部以及東螞蟻島周邊海域（圖 10）。

3 討論

海流是影響刺參生長和發(fā)育的重要因素之一。海水水體懸浮物主要是由于海流對海床底質(zhì)的攪動(dòng)作用，把各種海洋生物死亡之后的有機(jī)碎屑與泥沙等攪拌在一起，從而使海水出現(xiàn)不同的渾濁度。水體中的懸浮物含量隨著海流的擾動(dòng)以及海面風(fēng)應(yīng)力變化而變化，不同的懸浮物濃度對于刺參的生長有重要影響。海泥中的有機(jī)碎屑和微生物是構(gòu)成刺參食物的重要組成部分。過去的許多研究也表明，海底鮮泥中的活性細(xì)菌能夠促進(jìn)刺參的消化，從而進(jìn)一步增加了刺參的攝食。這表明海流和海泥對刺參的生長發(fā)育有著重要影響。海流的流速也會(huì)影響刺參的附著率，進(jìn)而影響刺參成活率及分布。而目前有關(guān)這方面的研究還很少，需要進(jìn)一步做研究決定。海流是影響刺參生長發(fā)育以及分布的重要因素。由上述刺參浮游幼體空間分布圖可知，刺參的分布情況隨著時(shí)間的改變而改變。由于刺參浮游幼體的游泳能力很弱，因此海流成為影響刺參浮游幼體運(yùn)動(dòng)及分布的主要因素。因此，根據(jù)海流的運(yùn)動(dòng)軌跡以及刺參浮游幼體的分布變化情況確定刺參浮游幼體在海流作用影響下的運(yùn)動(dòng)軌跡，深入了解刺參浮游幼體的來源和去向。從而為當(dāng)?shù)貪O業(yè)公司調(diào)整生產(chǎn)、提高效益提供依據(jù)。

連續(xù)2年調(diào)查結(jié)果顯示，大連金州新區(qū)螞蟻島海域仿刺參繁殖期為6月中下旬到7月上旬，浮游幼體從6月底到7月中旬均可采集到，期間海區(qū)近表層水溫為22～27℃。有關(guān)研究表明，我國黃海北部仿刺參進(jìn)入繁殖期海區(qū)水溫為15～17℃，即6月末至7月初，產(chǎn)卵盛期為7月上旬至8月中旬，此期水溫為17～22℃，而渤海北部的螞蟻島野生仿刺參產(chǎn)卵期比黃海北部早15～20 d。6月初沒有采集到浮游幼體推測是種參沒有進(jìn)入繁殖盛期，浮游幼體數(shù)量較少的原因。6月底至7月中旬螞蟻島野生仿刺參進(jìn)入繁殖盛期，可在海區(qū)采集到了大量幼蟲，加之螞蟻島野生仿刺參種參數(shù)量充盈，該海區(qū)的仿刺參浮游幼體應(yīng)為當(dāng)?shù)胤N參繁殖所產(chǎn)。

綜合兩次調(diào)查結(jié)果，螞蟻島野生仿刺參的繁殖期、幼體浮游期在發(fā)育時(shí)序上存在很強(qiáng)的一致性。兩次調(diào)查均在6月26日前后發(fā)現(xiàn)受精卵，在7月10日前后結(jié)束浮游期，表明了螞蟻島海區(qū)野生仿刺參產(chǎn)卵行為有很強(qiáng)的節(jié)律性，海參產(chǎn)卵與水溫有密切關(guān)系，水溫是海參產(chǎn)卵的關(guān)鍵信號(hào)分子，兩次調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，螞蟻島海域近表層水溫在兩年中變化不明顯，這可能是螞蟻島海域仿刺參產(chǎn)卵較為集中的原因之一。螞蟻島海區(qū)不同位點(diǎn)浮游幼體密度存在較大差異，一方面可能是采苗時(shí)間不同所致，另一方面推測由海區(qū)不同海流狀況所決定的。海區(qū)仿刺參浮游幼體密度大小直接影響采苗效果，一般認(rèn)為浮游幼體密度在50個(gè)/m3左右可進(jìn)行采苗，而浮游幼體密度大于100個(gè)/m3時(shí)具有良好的采苗效果。2014年調(diào)查結(jié)果認(rèn)為3、4、5、6和13號(hào)位點(diǎn)浮游幼體密度較高，均大于100個(gè)/m3，適于投放石礁；2015年調(diào)查結(jié)果認(rèn)為在1、7、9和10號(hào)位點(diǎn)可采捕到高密度浮游幼體，均大于100個(gè)/m3，適于投放石礁。考慮到螞蟻島周圍海流和礁石分布情況，在1、3、4、5、6、7、9、10、13 號(hào)位點(diǎn)外圍投放石礁均有良好采苗效果。

大連金州新區(qū)螞蟻島海域海參幼蟲出現(xiàn)期為6月底到7月中旬，但據(jù)當(dāng)?shù)貪O民的反映，螞蟻島海域海參繁殖期應(yīng)為水溫在17～20℃的5月下旬到6月上旬左右，但2016年度調(diào)查，幼體出現(xiàn)時(shí)間在7月初到7月中旬，由此作者推測該區(qū)域的海參浮游幼體不是當(dāng)?shù)睾⒎敝钞a(chǎn)生，根據(jù)各地區(qū)水溫及海底刺參產(chǎn)卵情況調(diào)查，該年度調(diào)查發(fā)現(xiàn)的刺參幼體極有可能是旅順海域海參繁殖形成的幼體，隨海流移動(dòng)到螞蟻島海域并完成附著的。

浮游幼蟲受自然條件等因素的影響，具體的時(shí)空分布具有不穩(wěn)定性。在該區(qū)域通過對海參的浮游幼蟲進(jìn)行連續(xù)的跟蹤調(diào)查，在適宜的時(shí)間和海區(qū)投放采苗器材，可以取得良好的采苗效果，提高天然苗種的產(chǎn)量。

4 結(jié)論

海參幼體自6月2日起，出現(xiàn)單細(xì)胞卵，但是直到6月13日才觀測到多細(xì)胞體、中耳幼體和大耳幼體，其中耳狀幼體數(shù)量極少。在7月31號(hào)之后也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象；從6月20到8月1日，水體中集中出現(xiàn)了各個(gè)階段的刺參浮游幼體，也有發(fā)育程度較高的耳狀幼體以及樽形幼體。由此推斷出刺參浮游幼體的發(fā)育周期大概持續(xù)15 d左右。刺參浮游幼體發(fā)育過程為：受精卵—囊胚期—原腸期—小耳狀幼體—中耳狀幼體—大耳狀幼體—樽形幼體—五觸手幼體—稚參。

調(diào)查期間刺參浮游幼體豐度的最大值出現(xiàn)在7月9日的MYD07站位，總豐度達(dá)到了8 756.50個(gè)/m3。

14站位刺參浮游幼體的平均豐度為139.86～327.35 個(gè)/m3。

當(dāng)螞蟻島海域溫度、鹽度分別近似接近21～25℃、32時(shí)，最適宜刺參的生長。

刺參浮游幼體的分布隨著時(shí)間的變化而變化，根據(jù)刺參浮游幼體的空間分布圖，可知東西螞蟻島南部海域中刺參浮游幼體明顯高于北側(cè)。