不同生態(tài)因子對日本磯海綿耗氧率的影響

曹善茂++孫凱++王利明

摘要：靜水條件下，研究了溫度、鹽度和pH值對日本磯海綿耗氧率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：溫度在13～22 ℃范圍內(nèi)，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，溫度高于22 ℃，耗氧率則開始減?。≒<0.05）；鹽度在20‰～35‰范圍內(nèi)，日本磯海綿的耗氧率隨著鹽度的增大而增大，鹽度高于35‰，耗氧率則開始減小（P<0.05）；pH在5～8范圍內(nèi)，日本磯海綿的耗氧率隨著pH的增大而增大，pH高于8，耗氧率開始減?。≒<005）。

關(guān)鍵詞：日本磯海綿；生態(tài)因子；耗氧率

日本磯海綿（Reniera japonica）隸屬于多孔動物門（Porifera）、尋常海綿綱（Demospongiae）、簡骨海綿目（Haplosclerida）、磯海綿科（Renieridae）、磯海綿屬（Reniera），是一種營固著生活的濾食性生物。海綿動物種類繁多，其骨針具有某些結(jié)構(gòu)特性，如光學(xué)特性[1]，海綿動物體內(nèi)有大量的共生微生物存在[2]，還可以從海綿動物體內(nèi)提取到多種活性物質(zhì)[3-5]；有些海綿也是一種污損生物，它會覆蓋在牡蠣殼上，令牡蠣窒息死亡；海綿動物還可以當(dāng)做細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)的研究材料，其中海綿活性物質(zhì)的提取更是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但是關(guān)于海綿的基礎(chǔ)研究相對較少。本文以大連周邊海域常見的日本磯海綿為研究對象，對其在不同溫度、鹽度和pH值條件下的耗氧率進(jìn)行了測定分析，以期補(bǔ)充海綿動物基礎(chǔ)研究的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

日本磯海綿采自大連黑石礁的潮間帶，共采得鮮重約2 kg的日本磯海綿，盡量去除日本磯海綿體表的雜物，尤其是一些海草和海藻，保持海綿出水孔的完整性然后將其暫養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室的自動控溫循環(huán)水族箱內(nèi)，連續(xù)充氣，鹽度31.5%，pH 82，水溫19 ℃，早中晚各投喂海參復(fù)合餌料及螺旋藻粉一次，每兩天全量換水一次，暫養(yǎng)一周，進(jìn)行試驗(yàn)的前一天停止喂食。

1.2方法

正式試驗(yàn)前兩天將暫養(yǎng)的環(huán)境因子逐步調(diào)至試驗(yàn)條件，采用靜水法，設(shè)置5個溫度梯度13 ℃、16 ℃、19 ℃、22 ℃、25 ℃；5個鹽度梯度20‰、25‰、30‰、35‰、40‰；6個pH梯度5、6、7、8、9、10，每個梯度均設(shè)3個平行和1個空白，分別從低溫、低鹽度和低pH值做起。取5 g濕重海綿，放入裝有海水（0.45 μm濾膜過濾）的500 mL錐形瓶中，封口，12 h的呼吸時間，耗氧率測定方法參照《GB 17378.4-1998海洋監(jiān)測規(guī)范 第4部分 海水分析》，碘量法。

1.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

選用SPSS19.0軟件，對溫度、鹽度和pH條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2試驗(yàn)結(jié)果

2.1溫度對日本磯海綿耗氧率的影響

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下的影響見圖1，分析表明：溫度對日本磯海綿耗氧率的影響明顯，在溫度13～22 ℃范圍內(nèi)，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，在22 ℃時達(dá)到最大值0.028 mg/（g·h），高于22 ℃時，耗氧率則開始減小（P<0.05），在13 ℃時，日本磯海綿的耗氧率最低，其值為0.013 mg/（g·h）。

圖1日本磯海綿耗氧率與溫度的關(guān)系

2.2不同溫度下鹽度對日本磯海綿耗氧率的影響

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下受鹽度的影響見圖2。分析表明：鹽度從20‰到35‰，日本磯海綿的耗氧率隨著鹽度的增大而增大，高于35‰時，耗氧率則開始減?。≒<0.05）。鹽度為35‰時，耗氧率達(dá)到最大，為0.026 4 mg/（g·h），鹽度為20‰時，耗氧率的值最小，為0.008 6 mg/（g·h）。鹽度對日本磯海綿的耗氧率影響顯著（P<0.05），鹽度和溫度的交互作用對日本磯海綿的耗氧率影響顯著（P<0.05）。

圖2不同溫度下日本磯海綿耗氧率與鹽度的關(guān)系

2.3不同溫度下pH值對日本磯海綿耗氧率的影響

圖3不同溫度下日本磯海綿耗氧率與pH的關(guān)系

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下受pH的影響見圖3：pH值在5～8范圍內(nèi)，日本磯海綿的耗氧率隨著pH的增大而增大，大于8時，耗氧率開始減小（P<0.05）。pH為8時耗氧率最大，為0.031 3 mg/（g·h），pH為5時耗氧率最低，為0.005 3 mg/（g·h）。對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析表明，pH值對日本磯海綿的耗氧率影響存在差異顯著性（P<0.05），分析pH值與溫度的交互作用對日本磯海綿耗氧率的影響，同樣存在差異顯著性（P<0.05）。

3討論

水生動物的呼吸狀況一般通過其耗氧率的高低來表現(xiàn)，耗氧率是指單位時間（h）、單位體重（g或kg） 生物所消耗的氧量（ mg或 mL），水生動物的代謝水平以及變化規(guī)律都可以通過耗氧率數(shù)值的高低來判斷，因此，知道了動物的耗氧率，就可以間接地了解動物所處環(huán)境對他們的影響以及自身的一些生理變化[6]。

3.1溫度

國內(nèi)外在研究溫度影響耗氧率的過程中發(fā)現(xiàn)，溫度的變化對水生動物的耗氧率均有不同程度的影響，而且這種影響在合適的溫度范圍內(nèi)成正比[7]。分析原因可能為溫度發(fā)生變化，水生動物的各個器官和組織也會跟著發(fā)生適應(yīng)性的變化，從而使身體內(nèi)的生理生化反應(yīng)也隨著發(fā)生改變，或加快呼吸，或減慢呼吸，耗氧率的數(shù)值則隨著呼吸的加快或減慢也相應(yīng)的增大或減小。當(dāng)水溫超過某水生動物的適溫時，由于對水溫的不適應(yīng)性，耗氧率則會隨著水溫的增大而減小。本試驗(yàn)中，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，耗氧率的最大值出現(xiàn)在溫度為22 ℃時，然后隨著溫度進(jìn)一步增加，日本磯海綿的耗氧率反而開始減小，其變化規(guī)律與上述研究結(jié)果相似。

3.2鹽度

鹽度對耗氧率的影響常體現(xiàn)在海水養(yǎng)殖中，不同鹽度對海洋生物耗氧率的影響一般比較明顯，通過研究大量的海洋生物發(fā)現(xiàn)，其耗氧率會隨著鹽度的變化而變化，海洋生物主要通過體內(nèi)滲透壓的改變來適應(yīng)海水鹽度的變化，海水鹽度的變化時刻影響著海洋生物的生理活動。在本試驗(yàn)中，當(dāng)鹽度與自然海水接近時，耗氧率最大，海水鹽度與自然海水鹽度一致時海洋生物的耗氧率最高這一結(jié)果在他人的研究中都曾出現(xiàn)[8-9]，鹽度高于35‰和低于35‰，日本磯海綿體內(nèi)的滲透壓改變，耗氧率都未達(dá)到最大值。

3.3pH值

pH在一定程度上影響著生物的生長，水環(huán)境中pH的改變對水生生物都有一定的影響，他們對pH的適應(yīng)范圍一般不同[10-11]。本試驗(yàn)中，pH為8時，日本磯海綿的耗氧率最高，高于8和低于8，耗氧率均未達(dá)到最大值，表明日本磯海綿適應(yīng)pH為8的水環(huán)境，此時的代謝較旺盛，而在pH為5和10時，由于日本磯海綿對水體pH改變的不適應(yīng)性，耗氧率偏低。

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Effect of different ecological factors on the oxygen

consumption rate of Reniera japonica

CAO Shanmao，SUN Kai，WANG Liming

（Dalian Ocean University Key Laboratory of Liaoning Province，the recovery of

biological resources and habitat restoration Dalian-Liaoning 116023）

Abstract：Effects of temperature（13，16，19，22and25 ℃），salinity（20‰，25‰，30‰，35‰and40‰），pH values（5，6，7，8，9and10） on influent oxygen consumption rate of Reniera japonica.The results show that：the oxygen consumption rate of Reniera Japonica increases with the rise of temperature when the temperature is 13～22 ℃，when higher than 22 ℃，the decline appears apparently（P<0.05）.When the sanlinity is 20‰～35‰，the oxygen consumption rate of Reniera japonica increases with more salinity，when higher than 35‰，the decline appears apparently（P<0.05）.When pH is 5～10，the oxygen consumption of Reniera japonica increases with higher pH，when 8～10，the rate decline as higher pH（P<0.05）.

Key words：Reniera japonica；ecological factor；oxygen consumption rate

（收稿日期：2015-04-02）