溫度與鹽度對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的互作效應(yīng)研究

劉志剛,劉建勇,楊 博

(廣東海洋大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院,廣東 湛江 524025)

華貴櫛孔扇貝(Chlamys nobilis)屬軟體動物門,瓣鰓綱,珍珠貝目,扇貝科的種類,為暖水性貝類,分布于日本的本州、四國、九州、我國的東部和南部沿海以及印尼等西太平洋區(qū)域。華貴櫛孔扇貝棲息于低潮線以下水清流急的巖礁、碎石塊及沙礫較多的海底,以足絲附著于巖礁石塊或砂礫碎殼上,營附著生活。該貝殼色澤美麗、個體大、生長速度快、養(yǎng)殖周期短、肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美、營養(yǎng)豐富,閉殼肌干制品俗稱“干貝”,為海產(chǎn)“八珍品”之一,是我國重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類[1-3]。華貴櫛孔扇貝于 20世紀(jì)70年代末在我國福建漳州開始養(yǎng)殖,80年代中后期成為福建東南沿海規(guī)?；B(yǎng)殖的優(yōu)良品種,以后逐漸推廣到廣東惠州澳頭、深圳南澳、湛江北部灣、廣西北海潿洲島等地[4]。目前,在廣東湛江西部海域北部灣已形成一定的養(yǎng)殖規(guī)模,已成為北部灣地區(qū)貝類養(yǎng)殖的支柱產(chǎn)業(yè),解決了大量轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)漁民的生活出路。

目前對華貴櫛孔扇貝的研究主要集中在生態(tài)習(xí)性、苗種培育、養(yǎng)殖模式等方面[5-7]; 對各種環(huán)境因子如水溫、光照、鹽度及各種誘導(dǎo)劑等對幼體發(fā)育的影響也作了一些研究[3,8]; 此外,在環(huán)境因子對該貝生長與存活的影響的研究多集中在單因素考察[9-11],其中對溫度鹽度兩個因子單獨(dú)效應(yīng)的研究有較多的報(bào)道,而對于多因素綜合效應(yīng)研究少見報(bào)道[4,12]。多因素的綜合影響效應(yīng)體現(xiàn)出某種貝類生長時環(huán)境因子的協(xié)同效應(yīng)、交互效應(yīng),這更能夠反應(yīng)出每種環(huán)境因子的重要程度。本實(shí)驗(yàn)以在北部灣地區(qū)養(yǎng)殖的華貴櫛孔扇貝的幼貝作為實(shí)驗(yàn)材料,研究了溫度與鹽度互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的影響,以期為華貴櫛孔扇貝在南方海域的養(yǎng)殖生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

華貴櫛孔扇幼貝于2010年1月18日取自廣東省雷州市烏石海域,該貝由該地親貝孵化培育,從一批幼貝中隨機(jī)抽取一定數(shù)量的健康、貝殼完整、大小均勻、活力強(qiáng)盛、無病蟲害的幼貝(平均殼長7.29 mm,平均殼高 8.62 mm),用軟毛刷去除表面污物,暫養(yǎng)于水產(chǎn)學(xué)院廣東高校熱帶海產(chǎn)無脊椎動物養(yǎng)殖工程研究中心。暫養(yǎng)7d后用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法

整個實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)控制條件下完成,實(shí)驗(yàn)溫鹽度根據(jù)北部灣周年溫鹽度變化情況而設(shè)置,溫度設(shè)15、19、23、27、31℃ 5個水溫梯度; 鹽度設(shè) 18、22、26、30、34 5個鹽度梯度。按二因素五水平正交方案,共設(shè)置25個組合,每組合設(shè)3個平行。實(shí)驗(yàn)容器為1 000 mL燒杯,用60 L塑料方桶水浴控溫,燒杯實(shí)用水體為750 mL,放養(yǎng)幼貝30枚。為保證溫度穩(wěn)定和控制光照強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)過程,方桶上方蓋透明塑料薄膜。各鹽度梯度是通過向過濾海水中加經(jīng)曝氣的淡水或人工海水精配制。各組溫度控制參考劉志剛等[13]方法,使用電觸點(diǎn)水銀溫度計(jì)、500 W石英加熱管、1 000 W電子繼電器進(jìn)行控溫。

實(shí)驗(yàn)期間,持續(xù)微波充氣,以湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)、亞心型扁藻(Platymonas subcordiformis)濃縮藻液混合投喂,保持藻密度在1×104個/mL以上,保證水中餌料充足,避免因餌料欠缺影響實(shí)驗(yàn)[14]。各組每天等溫度等鹽度全換水 1次。每天統(tǒng)計(jì)幼貝存活情況,及時撈出死亡幼貝。實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)各組幼貝有兩天以上不再出現(xiàn)死亡時即結(jié)束全部實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,測量所有幼貝殼長、殼高,統(tǒng)計(jì)存活率和殼高日增長率。按上述要求,實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了16 d。

1.3 數(shù)據(jù)測定與處理

存活率(Rs)和殼高日增長率(Rg)按以下公式計(jì)算:

式中,S1和S0分別為實(shí)驗(yàn)結(jié)束和開始時存活的幼貝數(shù),t1和t0分別為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時間和開始時間。

幼貝死亡的界定以貝殼張開、肉體腐爛為標(biāo)準(zhǔn)。幼貝適宜的存活溫度定義為幼貝在最適宜的鹽度下,存活率在 50%以上的溫度范圍; 最適存活溫度定義為幼貝在最適宜的鹽度下,存活率為100%的溫度范圍。幼貝適宜存活鹽度定義為幼貝在最適宜的溫度下,存活率在 50%以上的鹽度范圍; 最適存活鹽度定義為幼貝在最適宜的溫度下,存活率為100%的鹽度范圍。幼貝適宜的生長溫度定義為幼貝在最適宜的鹽度下,殼高增長率為殼高增長最優(yōu)組在 30%以上的溫度范圍; 最適生長溫度定義為幼貝在最適宜的鹽度下,殼高增長率為殼高增長最優(yōu)組在 80%的溫度范圍。幼貝適宜生長鹽度定義為幼貝在最適宜的溫度下,殼高增長率為殼高增長最優(yōu)組在 30%以上的鹽度范圍; 最適生長鹽度定義為幼貝在最適宜的溫度下,殼高增長率為殼高增長最優(yōu)組在 80%的鹽度范圍。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用 SPSS(18.0)統(tǒng)計(jì)分析軟件處理,采用響應(yīng)曲面法(response surface methodology)[15-16]優(yōu)化影響幼貝生長和存活的溫度和鹽度的互作效應(yīng),并應(yīng)用 SURFER8.0軟件處理數(shù)據(jù)和繪制 Response-surface等值圖[17],同時,用 EXCEL2007繪圖。

2 結(jié)果

2.1 不同溫度、鹽度組合下的幼貝存活率

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,不同溫鹽度組合的成活率情況見圖 1、圖 2。由圖可見,在實(shí)驗(yàn)鹽度范圍內(nèi),每一特定溫度下,幼貝的存活率均隨著鹽度的升高而升高,當(dāng)鹽度為 18時,各溫度組的幼貝均不能存活;鹽度為34時各溫度組的存活率均達(dá)到最高; 在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),每一特定鹽度下,幼貝的存活率均隨著溫度而變化,在鹽度 34時,各溫度組的幼貝均具有最高的存活率。

圖1 特定溫度不同鹽度的幼貝存活率曲線Fig.1 The survival of C.nobilis juvenile at different salinit at special temperature

圖2 特定鹽度不同溫度的幼貝存活率曲線Fig.2 The survival of C.nobilis juvenile at different temperature at special salinity

2.2 溫度與鹽度互作效應(yīng)對幼貝存活的影響

雙因素方差分析結(jié)果溫度、鹽度及其互作效應(yīng)均極顯著(P<0.001)。使用 SURFER(8.0)對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理和分析,計(jì)算不同溫度和不同鹽度互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活的影響(表 1,表 2),并繪制溫度和鹽度互作效應(yīng)影響華貴櫛孔扇貝幼貝存活的三維圖(圖 3)。由圖可見: 隨著鹽度的升高,幼貝適宜與最適存活的溫度范圍逐漸擴(kuò)大。在鹽度 34下,幼貝的存活率最佳; 在溫度 23℃下,幼貝的存活率最佳。

圖3 溫度和鹽度互作效應(yīng)影響華貴櫛孔扇貝幼貝存活的等值圖和三維圖Fig.3 Contour maps and 3D diagram showing the combine effects of temperature and salinity on survival of C.nobili sjuvenile

表1 不同鹽度下幼貝的適宜與最適存活溫度范圍Tab.1 Adaptive and the most adaptive temperature at different salinity based on survival of C.nobilis juveniles

表2 不同溫度下幼貝的適宜與最適存活鹽度范圍Tab.2 Adaptive and the most adaptive salinity at different temperature based on survival of C.nobilis juveniles

2.3 溫度與鹽度互作效應(yīng)對幼貝生長的影響

使用SPSS(18.0) 對溫度和鹽度對幼貝的生長影響進(jìn)行雙因素分析,結(jié)果表明,溫度、鹽度及其互作效應(yīng)對幼貝生長具有顯著影響(P<0.001)。使用SURFER(8.0)對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理和分析,得出其互作效應(yīng)對幼貝的生長情況影響,計(jì)算不同溫、鹽度下幼貝生長的最適鹽度和溫度范圍(表 3,表 4),并繪制溫度和鹽度互作效應(yīng)影響華貴櫛孔扇貝幼貝生長的三維圖(圖 4),視生長最優(yōu)組的殼高日增長率為100%。結(jié)果表明,隨著鹽度的逐漸升高,幼貝適宜與最適生長的溫度范圍逐漸擴(kuò)大; 在溫度 27℃下,幼貝殼高增長表現(xiàn)最佳。

3 討論

3.1 華貴櫛孔扇貝幼貝生存與生長的適宜溫度和鹽度范圍

溫度和鹽度作為重要的環(huán)境因子,對雙殼貝類的存活與生長有顯著影響[18-20]。貝類對溫度和鹽度的適應(yīng)能力與種類的遺傳性和個體的生理狀態(tài)有關(guān),而與其個體大小關(guān)系不明顯,同種類的所有大小個體都以相同方式對溫度和鹽度作出反應(yīng)[21,22]。本實(shí)驗(yàn)研究了溫度與鹽度對華貴櫛孔扇貝幼貝(平均殼長7.29 mm,平均殼高 8.62 mm)存活與生長的互作效應(yīng),以期為該貝幼貝培育及成體的養(yǎng)殖提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。研究結(jié)果顯示: 溫度和鹽度及其互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的作用極顯著(P<0.001); 隨著鹽度的升高,幼貝適宜與最適存活、適宜與最適生長的溫度范圍逐漸擴(kuò)大,在鹽度 34下,幼貝的存活率與殼高增長最佳,其適宜存活溫度范圍為15.0～30.5℃,最適存活溫度范圍為19.0～27.0℃,幼貝適宜的生長溫度范圍為 15.0～30.4℃,最適的生長溫度范圍為 23.3～27.9℃; 在溫度 23℃下,幼貝的存活率最佳,其適宜的存活鹽度范圍為20.3～34.0,最適存活鹽度范圍為27.9～34.0,在溫度27℃下,幼貝殼高增長表現(xiàn)最佳,幼貝適宜的生長鹽度范圍為 19.3～34.0,最適的生長鹽度范圍為21.9～34.0。華貴櫛孔扇貝對高溫和低鹽比較敏感,屬于低溫高鹽品種。與本研究結(jié)果相似,章啟忠等[23]對華貴櫛孔扇貝稚貝(殼高9.77 mm±0.19 mm)鹽度適應(yīng)性的研究,發(fā)現(xiàn)稚貝適宜生長鹽度為 24.56~37.09,最適生長鹽度為 26.91~29.52,當(dāng)鹽度變化超出最適范圍時,低鹽端變化對成活率、殼高日增長率、體重日增長率影響比高鹽端明顯,其結(jié)果在本研究的范圍內(nèi)并稍有差異,這主要與所采用的適宜、最適鹽率范圍的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)過程中溫度控制的范圍不同有關(guān)。

圖4 溫度和鹽度互作效應(yīng)影響華貴櫛孔扇貝幼貝生長的等值圖和三維圖Fig.4 Contour maps and 3D diagram showing the combine effects of temperature and salinity on growth of C.nobili sjuvenile

表3 不同鹽度下幼貝的適宜與最適生長溫度范圍Tab.3 Adaptive and the most adaptive temperature in different salinity based on growth of C.nobilis juveniles

表4 不同溫度下幼貝的適宜與最適生長鹽度范圍Tab.4 Adaptive and the most adaptive salinity at different temperature based on growth of C.nobilis juveniles

3.2 溫度和鹽度的互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的影響

一般認(rèn)為,用溫度和鹽度組合影響研究海洋生物對環(huán)境的響應(yīng)要比單因子好得多[25-26]。許多研究也表明,溫度和鹽度及其互作效應(yīng)對雙殼類的存活與生長的作用極顯著[14,17-18,20]。林瑞才等[27]進(jìn)行溫度和鹽度對海灣扇貝幼蟲附著變態(tài)影響的研究后發(fā)現(xiàn),在不同鹽度下,幼蟲附著變態(tài)的適宜溫度不同,反之亦然。與以上結(jié)果相類似,本研究也顯示溫度和鹽度的互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的作用極顯著(P<0.001),溫度對華貴櫛孔扇貝幼貝存活率與生長的影響受鹽度的控制,而鹽度對幼貝存活率與生長的影響受溫度的控制。與本研究不同,也有學(xué)者認(rèn)為,只有溫度和鹽度或其中之一接近極限范圍時,溫度和鹽度相結(jié)合才顯示出明顯的相互關(guān)系,反之,當(dāng)溫度或鹽度處于安全范圍時,沒有明顯的關(guān)系。Castagna[24]認(rèn)為在多數(shù)情況下,溫度主要影響實(shí)驗(yàn)生物對鹽度的反應(yīng)速率,并不改變生物對鹽度的耐受限度。

研究溫度和鹽度互作效應(yīng)對華貴櫛孔扇貝幼貝存活與生長的影響,對該品種的人工養(yǎng)殖具有重要指導(dǎo)意義。華貴櫛孔扇貝是我國重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖貝類[3],在我國南沿海、特別是北部灣海域已形成一定的養(yǎng)殖規(guī)模,已成為北部灣地區(qū)貝類養(yǎng)殖的支柱產(chǎn)業(yè)。但隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,在夏季經(jīng)常會出現(xiàn)爆發(fā)性大面積死亡,生長速度變慢等問題[28]。其原因在于:北部灣海域,4月份降水量逐漸加大,特別是在7、8月份的高溫季節(jié),降水量最大,養(yǎng)殖海域內(nèi)鹽度逐漸降低,華貴櫛孔扇貝對高溫和低鹽比較敏感,高溫和低鹽的交互作用給華貴櫛孔扇貝的生存與生長造成了極大的影響。可見,在發(fā)展華貴櫛孔扇貝養(yǎng)殖的同時,應(yīng)科學(xué)選擇養(yǎng)殖海區(qū),應(yīng)避免在周年溫度和鹽度變化可能超出華貴櫛孔扇貝稚貝適宜生存范圍的海區(qū)進(jìn)行養(yǎng)殖; 另外,在養(yǎng)殖過程中,應(yīng)該盡量將鹽度和溫度控制在最適宜生存范圍內(nèi),縮短養(yǎng)殖周期,提高生產(chǎn)效益。

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