2. 山东省海水健康养殖工程技术创新示范平台, 山东青岛 266104
2. Shandong Provincial Healthy Mariculture Engineering Innovation Demonstration Platform, Qingdao, Shandong, 266104, China
【研究意义】魁蚶(Scapharca broughtonii)属软体动物门(Mollosca)瓣鳃纲(Lamellibranchia)翼形亚纲(Pterimorphia)蚶目(Arcoida)蚶科(Arcidae), 是一种大型海洋底栖经济贝类, 主要分布于日本、韩国、菲律宾和我国沿海, 栖息环境多在3~50 m深的软泥或泥砂质海底[1-2]。魁蚶肉质鲜美, 经济价值很高, 然而近年来由于过度捕捞, 使得其自然资源远远不能满足市场需求[3]。为了恢复已受损的自然资源, 我国北方沿海相继开展了魁蚶苗种的人工培育及底播增殖[4-5]。【前人研究进展】魁蚶属于埋栖型贝类, 通过潜沙实现埋栖生活, 其生活史由浮游幼体变态成稚贝后开始潜沙, 转为埋栖生活。其中温度作为一个重要的环境因子, 与贝类的生长和存活密切相关[6-7]。温度是影响魁蚶稚贝潜沙、存活的重要环境因子, 选择适宜的底播温度可以有效提高魁蚶稚贝的底播增殖效果[8]。魁蚶的相关研究在国内已经有许多学者报道, 如魁蚶底播增殖技术[8]、生态学[9-10]、苗种培育[11-12]等。另外对魁蚶潜沙行为的研究, 也有不少。如刘恩孚等[13]对不同底播时间和不同苗种规格对潜沙行为的影响展开研究, 最终得出2 cm魁蚶最适宜作为底播苗种; 对魁蚶的潜沙行为与水区底质的关系研究表明, 在底质砂砾粒径 < 0.5 mm为主的海区宜进行魁蚶稚贝的底播增殖[14]。此外, CO2加富[15]与干露时长[16]对魁蚶潜沙的影响均有相关报道。【本研究切入点】有关规格和温度对魁蚶潜沙状态影响的研究目前还缺乏相关数据。【拟解决的关键问题】通过研究相同水温下不同规格魁蚶潜沙率和不同温度下相同规格魁蚶潜沙率的差异, 从而了解魁蚶生物学特性, 为更好地开展魁蚶底播增殖工作提供数据支撑。
1 材料与方法 1.1 材料魁蚶稚贝取自山东省日照市山海天旅游度假区两城镇海域。分别挑选出4种规格的稚贝:(1.0±0.1)cm、(1.5±0.1)cm、(2.0±0.1)cm、(2.5±0.1)cm作为不同规格的实验样品, 分别记做1 cm、1.5 cm、2 cm和2.5 cm组。实验开始前, 稚贝均在暂养池中暂养7 d, 每天于6:00、18:00时投喂金藻。
实验用沙取自日照两城河沿岸, 沙子过80目标准筛后置入实验水箱内, 沙层厚度15 cm左右。实验开始前, 加入高锰酸钾浸泡搅拌, 用淡水反复冲洗, 直至清洗后的水无明显颜色后待用。
1.2 方法 1.2.1 实验设计在每个实验水箱(70 cm×48 cm×41 cm)内投放魁蚶稚贝30粒, 分别设置规格梯度1 cm、1.5 cm、2 cm、2.5 cm和温度梯度12℃、15℃、18℃、21℃, 采用智能温度控制仪(西法电子TC-05B)及加热棒对水温进行控制, 水温变化均控制在±0.2℃以内。实验开始后按照昼夜变化规律选取2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48 h作为观测时间, 记录各水箱中魁蚶的潜沙情况, 分析4种规格的魁蚶在4个不同温度下的潜沙差异。实验时, 用多参数水质分析仪(美国YSI公司, 型号YSI556)测量水质参数:盐度为(28.2±2.0)‰, 溶解氧为(7.5±0.7)mg/L, pH值为8.0±0.3。
1.2.2 实验指标测定及数据处理在实验48 h内, 各实验组魁蚶均未出现死亡个体。记录各观测时间点实验水箱中未潜沙的魁蚶数量(Et), 计算不同底播时间下不同规格魁蚶潜沙比例:
$ K = (1-{E_t}/30) \times 100\% , $ |
其中K为魁蚶潜沙率(%), Et为t时刻实验围格中未潜沙的魁蚶数量。
实验数据用统计软件SPSS17.0进行方差分析, 利用Duncan法进行多重比较, 若P>0.05则认为差异不显著, P≤0.05则认为差异显著。
2 结果与分析 2.1 相同水温下不同规格魁蚶的潜沙率 2.1.1 水温12℃时不同规格魁蚶的潜沙率由图 1可以看出, 在12℃底播时, 2.5 cm组魁蚶初潜率最低为72.7%, 与其他组差异显著。底播8 h内, 不同规格魁蚶潜沙率均呈现上升趋势, 2 cm组魁蚶的潜沙率最高。底播后8~24 h, 1 cm组、2 cm组和2.5 cm组的潜沙率呈上升趋势, 其中2.5 cm组上升得最明显, 从80.3%上升至93.7%。而1.5 cm组则呈现先下降后上升的趋势, 在12 h时出现低值, 为82.9%, 但高于底播后2 h的潜沙率(79.7%)。在实验周期内, 2 cm组平均潜沙率最高, 其次为2.5 cm组; 在底播24 h后, 不同规格魁蚶潜沙率基本趋于稳定, 均在87.6%以上; 至48 h时2 cm组和2.5 cm组魁蚶潜沙率明显高于1 cm组和1.5 cm组, 且差异显著P < 0.05)。
如图 2所示, 在15℃底播时, 1 cm组、1.5 cm组和2 cm组魁蚶初潜率均显著高于2.5 cm组潜沙率(85.8%), 其中1 cm组潜沙率最高(99.2%)。底播8 h内, 1.5 cm组和2.5 cm组潜沙率呈现上升趋势, 而1 cm组和2 cm组先上升后下降。底播后8~12 h, 1 cm组、1.5 cm组和2 cm组潜沙率下降, 至12 h时均出现最低值, 分别为95.4%、91.5%和95.6%, 其中1.5 cm组下降得最明显。而2.5 cm组潜沙率显著上升, 从88.75%上升至96.5%。底播12 h后, 1.5 cm组、2.0 cm组、2.5 cm组的潜沙率变化趋势基本一致, 均呈现上升, 最后趋于稳定; 1.0 cm组在24 h后, 潜沙率则呈先下降后上升趋势(图 2)。在实验周期内, 2 cm组平均潜沙率最高, 其次为1 cm组; 底播24 h后不同规格魁蚶潜沙率基本稳定, 均在96.5%以上, 且差异不显著(P>0.05)。
由图 3可以看到, 在18℃底播时, 各组在底播后2~8 h呈现上升趋势, 在底播8 h后则呈现先下降后上升并且趋于稳定, 各组在12 h时达到最低值, 其中2.5 cm组下降得最明显, 2 cm组和2.5 cm组在12 h潜沙率分别为92.5%和88.5%, 1 cm和1.5 cm组为95.1%和94.7%, 但都要高于底播后2 h的潜沙率(90.7%和92.4%)。在实验周期内, 1.5 cm组平均潜沙率最高, 其次为1 cm组; 在底播24 h后, 各组魁蚶潜沙率基本趋于稳定, 均在95.7%以上, 且差异不显著(P>0.05)。
由图 4可以看出, 在21℃底播时1 cm组在底播后魁蚶潜沙率一直呈现上升趋势, 至8 h后趋于稳定。1.5 cm组和2 cm组在底播8 h内, 呈现上升趋势; 在底播后8~24 h, 魁蚶潜沙率缓慢下降, 24 h之后又呈现上升趋势, 并趋于稳定。2.5 cm组在底播后8 h内, 潜沙率较稳定; 在底播后8~12 h, 魁蚶潜沙率下降, 在12 h达到最低值, 从94.7%下降至88.1%;然后逐渐上升, 24 h后趋于稳定。在实验周期内, 1 cm组平均潜沙率一直高于其他实验组, 其次为1.5 cm组; 在底播24 h后, 不同规格魁蚶潜沙率基本稳定, 均在97.7%以上, 且差异不明显(P>0.05)。
由图 5可以看到, 12℃时, 壳长1 cm魁蚶的初潜率最低为78%, 之后呈上升趋势, 在48 h后达到最高值为89.8%, 与其他3个温度下魁蚶潜沙率有显著差异P < 0.05)。15℃、18℃和21℃时, 魁蚶初潜率均高于90.7%, 其中15℃最高(99.2%); 底播后2~12 h, 21℃下魁蚶潜沙率整体呈缓慢上升趋势, 15℃和18℃下魁蚶潜沙率先上升后下降, 12 h时下降至最低值, 分别为95.4%和95.1%;在底播48 h后, 15℃、18℃和21℃下1 cm魁蚶潜沙率基本趋于一致, 无显著差异(P>0.05)。
不同温度下, 底播壳长1.5 cm魁蚶在2 h时, 初潜率均在92.4%以上, 无显著差异(P>0.05), 底播8 h内均呈上升趋势, 其中18℃底播魁蚶潜沙率上升速率最快(图 6)。底播8 h后, 不同温度下底播魁蚶潜沙率均呈现先下降后上升, 最后趋于稳定的规律, 12℃、15℃和18℃底播魁蚶潜沙率均在12 h时出现最低值, 分别为91.5%、91.5%和94.7%, 而21℃底播魁蚶潜沙率最低值出现在24 h; 不同温度下底播魁蚶潜沙率在24 h后基本趋于一致, 21℃底播魁蚶潜沙率略低, 但无显著差异(P>0.05)。
由图 7可以看出, 与15℃、18℃和21℃魁蚶潜沙率相比, 12℃时魁蚶初潜率最低(83.2%), 差异显著P < 0.05), 之后一直呈上升趋势。在底播8 h后, 15℃、18℃和21℃魁蚶底播潜沙率变化与图 6基本一致, 15℃和18℃潜沙率最低值出现在12 h, 分别为95.6%和92.5%, 而21℃在24 h时达到最低值, 为93.5%。不同温度下底播魁蚶潜沙率在36 h后趋于稳定, 12℃底播魁蚶潜沙率较低, 但无明显差异(P>0.05)。
由图 8可以看到, 12℃和15℃底播魁蚶初潜率均低于18℃和21℃的底播魁蚶初潜率, 差异显著P < 0.05)。12℃和15℃底播魁蚶潜沙率变化均呈上升趋势, 底播24 h后趋于稳定。18℃和21℃底播魁潜沙率在底播8 h内呈缓慢上升趋势; 底播后8~12 h呈下降趋势, 在12 h时达到最低值分别为88.5%和88.1%, 然后逐渐上升, 并趋于稳定。在底播36 h后, 不同底播温度魁蚶潜沙率基本趋于一致, 差异不显著(P>0.05)。
魁蚶为埋栖型贝类, 温度是影响魁蚶稚贝潜沙、存活的重要环境因子, 潜沙能力是影响贝类底播增殖效果的重要因素, 潜沙速度越快, 贝类的适应能力越强, 成活率越高, 回捕率也越高, 因此选择适宜的底播温度及底播规格可以有效提高魁蚶底播增养殖的经济效益[17]。
3.1 同一温度下不同规格魁蚶的潜沙差异通过实验发现, 当水温为12℃和15℃时, 不同规格魁蚶的初潜率均低于18℃和21℃时的初潜率, 尤其在12℃时2.5 cm规格的魁蚶初潜率只有72.67%, 远低于其他3个温度下的初潜率, 这与樱井泉等[18]所报道的中国蛤蜊(Mactra chinensis)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)在低水温条件下的潜沙速度小于高水温环境的结果相一致。分析其原因, 可能与魁蚶的生活习性相关。魁蚶主要分布在温带海域, 适温范围为5~25℃, 埋栖后贝体后端露出滩面, 无法通过潜沙深度的变化降低其被捕食风险, 因此选择低温条件下降低潜沙速度的行为策略, 以应对低温时的能力损失, 提高成活率[19]。在18℃与21℃时, 不同规格魁蚶初潜率及最终潜沙率均在90%以上, 呈现小规格魁蚶(1 cm和1.5 cm组)潜沙率略高于大规格魁蚶(2 cm和2.5 cm组)的现象, 并且小规格魁蚶在实验48 h内, 潜沙率变化范围要小于大规格魁蚶组。于瑞海等[20]发现, 幼贝的潜沙速度越快, 表明适应能力越强, 此结果表明小规格魁蚶对环境的适应能力略强于大规格魁蚶。小规格魁蚶在底播后更容易达到稳定的潜沙状态。在不同温度下, 不同规格魁蚶在底播12 h后均出现潜沙率下降, 2.5 cm实验组在不同温度下均下降最明显。这与刘恩孚等[13]发现“在不同底播时间下, 2.5 cm实验组魁蚶潜沙率均在底播12 h出现最低值, 因此认为该值的出现与底播时间无关, 可能与底播密度有关”的结论相一致, 但具体原因还有待进一步从魁蚶生理学角度进行分析。
3.2 同一规格不同温度下魁蚶的潜沙差异本研究选取1 cm、1.5 cm、2 cm和2.5 cm 4个规格分析不同温度下同一规格魁蚶潜沙差异性, 从而为底播增殖中选取适合底播规格的魁蚶提供参考。通过比较不同温度下4种规格魁蚶潜沙率发现, 1.5 cm和2 cm组在不同温度下初潜率高于1 cm组和2.5 cm组, 尤其在低温(12℃)时, 1.5 cm和2 cm组初潜率均在85%以上, 但1 cm和2.5 cm组初潜率分别为78%及72%, 明显低于前述2个组。其中, 1.5 cm组在12℃潜沙率略高于2 cm组, 差异不显著(P>0.05), 在15℃、18℃和21℃时两实验组之间较为接近, 均保持在93%以上。唐启升等[5]认为底播魁蚶苗种规格越大, 越有利于对敌害的防御。结合张天文等[21]关于敌害生物对不同规格魁蚶的摄食分析, 本研究建议选择2 cm作为魁蚶底播规格, 这一底播规格与唐启升等[5]认为的投苗初始规格相一致。但相比较日本各地所选取魁蚶的底播放流规格(4.0~6.0 cm)[22], 更小的放流规格将会减少魁蚶的中间培育成本。魁蚶底播温度建议选择(20±2)℃, 这一温度的选择与周珊珊等[19]发现在水温20℃条件下, 魁蚶稚贝初潜时间最短、潜沙率最高一致, 也与陈雷等[17]认为的水温17~21℃是毛蚶、文蛤、青蛤适宜底播温度的观点类似。
在魁蚶的底播增殖放流中, 潜沙能力是影响魁蚶稚贝底播增殖效果的重要因素, 故选择适宜的规格大小与合适的水温投放是关键, 但底播增殖是一个综合性的行动, 同时也要考虑投放海区的风浪大小及水质等因素, 另外选择苗种规格时也要考虑投放成本等其他各项因素。
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