夏季養(yǎng)殖刺參(Apostichopus japonicus)大面積死亡的原因分析與應(yīng)對(duì)措施*

霍 達(dá) 劉石林 楊紅生

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夏季養(yǎng)殖刺參()大面積死亡的原因分析與應(yīng)對(duì)措施*

霍 達(dá)1, 2, 3劉石林1, 2楊紅生1, 2①

(1. 中國(guó)科學(xué)院海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所, 青島 266071; 2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實(shí)驗(yàn)室, 青島 266071; 3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049)

夏季刺參大面積死亡正逐漸呈現(xiàn)常態(tài)化趨勢(shì), 不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失, 同時(shí)使刺參資源嚴(yán)重衰退, 制約了刺參產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展, 其原因亟待揭示。本文從高溫、低氧、低鹽、硫化物、氨氮及藻類(lèi)腐爛等環(huán)境因素, 以及種質(zhì)因素、病原因素、人為因素共四方面闡述了夏季刺參大面積死亡的原因, 提出“建設(shè)工程化”、“養(yǎng)殖機(jī)械化”、“監(jiān)測(cè)自動(dòng)化”及“管理智能化”的應(yīng)對(duì)理念, 進(jìn)而通過(guò)培育抗逆良種、調(diào)查關(guān)鍵指標(biāo)并建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系、構(gòu)建綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)、完善應(yīng)急處置方案、提高現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù)等應(yīng)對(duì)措施, 綜合應(yīng)對(duì)夏季極端天氣的威脅, 為保證刺參健康度夏提供科學(xué)參考。

夏季高溫; 低氧; 刺參; 大面積死亡

仿刺參(), 又名刺參, 屬于棘皮動(dòng)物門(mén)(Echinodermata), 因具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值而成為我國(guó)重要的海水養(yǎng)殖物種之一。刺參養(yǎng)殖已經(jīng)成為中國(guó)北方沿海省份, 如遼寧和山東等地的支柱產(chǎn)業(yè)(中國(guó)科學(xué)院中國(guó)動(dòng)物志編輯委員會(huì), 1997; 常亞青, 2004; Yang et al., 2015; 費(fèi)聿濤, 2016)。刺參的增養(yǎng)殖方式主要包括室內(nèi)工廠(chǎng)化養(yǎng)殖、池塘養(yǎng)殖、圍堰養(yǎng)殖、淺海底播增殖及筏式養(yǎng)殖等不同模式。其中池塘養(yǎng)殖刺參面積最大, 從業(yè)人員及相關(guān)企業(yè)最多(包鵬云等, 2011)。刺參養(yǎng)殖業(yè)受氣候影響較大, 尤其在夏季持續(xù)高溫、多雨天氣下, 高溫、低氧等極端環(huán)境脅迫不僅可導(dǎo)致池塘、圍堰和淺海養(yǎng)殖刺參大面積死亡甚至絕產(chǎn), 造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失, 同時(shí)也造成刺參資源衰退, 制約產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

山東是刺參養(yǎng)殖大省, 近年來(lái)的數(shù)據(jù)顯示, 山東省刺參產(chǎn)量可達(dá)全國(guó)產(chǎn)量的50%。2012年全國(guó)刺參產(chǎn)量約為14萬(wàn)~15萬(wàn)噸, 其中山東地區(qū)產(chǎn)量達(dá)8萬(wàn)噸; 2015年全國(guó)刺參增養(yǎng)殖總產(chǎn)量約為20萬(wàn)噸, 其中山東約10萬(wàn)噸(李倚慰, 2013; 農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局, 2015)。近年來(lái), 在夏季極端天氣的影響下, 山東省池塘刺參養(yǎng)殖損失慘重。如2013年8月, 受高溫、強(qiáng)降雨極端天氣影響, 北方刺參主產(chǎn)地山東受災(zāi)養(yǎng)殖面積約26萬(wàn)畝, 死亡率約為30%~40%, 部分地區(qū)達(dá)到60%以上, 給當(dāng)?shù)卦鲳B(yǎng)殖業(yè)戶(hù)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失(劉國(guó)山等, 2014)。2013年, 即墨、海陽(yáng)、乳山、文登、萊州、東營(yíng)等地有80%~90%的養(yǎng)殖戶(hù)受災(zāi), 其中約有20%~30%絕產(chǎn), 并且影響次年收成(李倚慰, 2013)。隨著全球氣候變化, 高溫、低氧等極端環(huán)境正逐漸呈現(xiàn)常態(tài)化趨勢(shì)(Helmuth et al., 2002), 刺參大面積死亡現(xiàn)象出現(xiàn)的概率也將越來(lái)越大。因此, 如何能夠減少夏季極端天氣下刺參的大面積死亡, 成為整個(gè)社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 刺參大面積死亡原因

以往研究表明, 夏季刺參大面積死亡不是單一因素導(dǎo)致的, 而是水體環(huán)境、生物體、病原體以及人為因素共同作用的結(jié)果。當(dāng)水域環(huán)境發(fā)生變化時(shí), 刺參的生理行為、代謝和免疫等也發(fā)生改變, 同時(shí)病原體數(shù)量增多, 免疫力低下的刺參在得不到及時(shí)有效的處理下, 極易發(fā)生死亡現(xiàn)象。此外, 部分池塘一旦發(fā)生死亡現(xiàn)象, 往往是全池覆滅, 對(duì)刺參產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為不利。

1.1 環(huán)境因素

受連續(xù)高溫、強(qiáng)降雨及無(wú)風(fēng)天氣的影響, 2013年和2016年以山東、遼寧為代表的刺參養(yǎng)殖池塘和底播增養(yǎng)殖區(qū)發(fā)生了刺參大面積死亡現(xiàn)象。其主要原因?yàn)闃O端天氣下水體垂直循環(huán)受阻, 出現(xiàn)溫躍層、鹽躍層及缺氧層。具體情況為, 夏季高溫直接引起水溫升高, 致使水層出現(xiàn)溫度躍層, 夏季暴雨造成淡水和海水出現(xiàn)鹽度分層, 影響上下層水交換, 底部熱量難以散發(fā), 致使底層水溫持續(xù)升高, 溶氧降低, 造成底部缺氧, 進(jìn)而導(dǎo)致底質(zhì)硫化物、氨氮、亞硝酸鹽等有毒物質(zhì)積累, 使活動(dòng)能力弱、營(yíng)底棲生活的刺參處于高溫、低氧等脅迫環(huán)境中, 因而發(fā)生大面積死亡。

1.1.1 高溫 溫度是影響刺參生長(zhǎng)、攝食、繁殖及行為的重要生態(tài)因子(Tanaka, 1958; 趙永軍和張慧, 2004; 陳勇等, 2007; An et al., 2009)。研究發(fā)現(xiàn)刺參適宜的生長(zhǎng)溫度范圍為10~17°C, 最適溫度為14°C(陳遠(yuǎn)和陳沖, 1992; 于東祥和宋本祥, 1999)。溫度過(guò)高和過(guò)低對(duì)刺參的正常生長(zhǎng)都有一定的影響, 當(dāng)溫度為20~24°C時(shí), 刺參將進(jìn)入夏眠(隋錫林, 1990)。2014~2016年山東省夏季(6~8月)全省平均氣溫分別為25.3°C、25.7°C及26.1°C, 呈現(xiàn)初步升高趨勢(shì)(王業(yè)宏等, 2014; 王文青等, 2015; 楊璐瑛等, 2016)。其中, 2016年8月份高溫期, 山東、河北、遼寧地區(qū)刺參養(yǎng)殖水域水溫最高達(dá)到33~35°C, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其適宜生長(zhǎng)水溫(王金龍, 2017)。夏季水溫的急劇升高常常導(dǎo)致刺參出現(xiàn)吐臟、化皮等應(yīng)激反應(yīng)。當(dāng)溫度超過(guò)耐熱上限時(shí), 刺參會(huì)由于機(jī)體復(fù)雜的生理反應(yīng)而出現(xiàn)熱致死現(xiàn)象(于東祥和宋本祥, 1999; Hochachka and Somero, 2002; 于明志和常亞青, 2008)。

此外, 為了刺參安全度夏, 池塘水位一般都要求加深, 而太陽(yáng)輻射能量主要加熱表層20cm的水層, 并且絕大部分的太陽(yáng)輻射能量被吸收于距表層約1m的水層, 導(dǎo)致能量向下傳輸緩慢, 水表與水深處形成溫差。經(jīng)測(cè)量, 1~3m的水深處溫差可達(dá)1~2°C(于東祥等, 2004)。如遇無(wú)風(fēng)天氣, 上下層水混合的阻力將增大。若持續(xù)無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較弱, 還將形成溫躍層阻礙水體中溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽等的交換流通, 對(duì)營(yíng)底棲生活的刺參的存活及生長(zhǎng)極為不利。

1.1.2 低氧 溶解氧含量及變動(dòng)趨勢(shì)與溫度、鹽度、環(huán)流運(yùn)動(dòng)、生物活動(dòng)等密切相關(guān)(劉國(guó)山等, 2014)。夏季高溫天氣下, 由于高溫水密度及比重小于低溫水, 使水體形成了溫躍層。持續(xù)性高溫、無(wú)風(fēng)天氣使得上層水與底層水上下流通受阻加劇, 溶解氧及有機(jī)物質(zhì)對(duì)流輸送減弱, 造成水體底層缺氧現(xiàn)象。而刺參的活動(dòng)、代謝以及底層大量沉積的動(dòng)植物殘骸在降解的過(guò)程中消耗氧氣, 使得底層缺氧現(xiàn)象加劇。

在低氧水環(huán)境下(溶解氧濃度低于2mg/L時(shí)), 水生動(dòng)物行為發(fā)生改變, 如游離低氧區(qū)域、跳躍行為、行動(dòng)遲緩、呼吸減慢及攝食頻率降低等, 同時(shí)生長(zhǎng)速度減慢、繁殖力下降, 甚至?xí)饎?dòng)物死亡(Wu et al., 2003; Shang and Wu, 2004; 徐賀等, 2016)。以往研究表明, 與貝類(lèi)、珊瑚蟲(chóng)及海鞘相比, 棘皮動(dòng)物在低氧脅迫下更易死亡(Riedel et al., 2012)。當(dāng)水中氧氣含量不足時(shí), 刺參代謝水平下降、活力降低, 循環(huán)、神經(jīng)、消化、呼吸等系統(tǒng)功能受阻, 抗逆能力和抗病能力大大削弱, 影響正常的生長(zhǎng)(于東祥等, 2004)。據(jù)調(diào)查, 2013~2016年山東煙臺(tái)等地區(qū)的養(yǎng)殖海域連續(xù)出現(xiàn)底層缺氧現(xiàn)象, 如對(duì)2013年夏季威海雙島灣人工魚(yú)礁區(qū)的研究表明, 缺氧是造成該地刺參大面積死亡的主要原因(劉國(guó)山等, 2014)。

1.1.3 低鹽 鹽度是影響刺參存活、生長(zhǎng)和發(fā)育的重要因素之一(王吉橋, 2009a)。刺參為狹鹽性生物, 有研究表明, 刺參生長(zhǎng)的適宜鹽度范圍是18~39, 成體對(duì)鹽度的耐受下限為15~20(常亞青等, 2004)。另有報(bào)道表明, 溫度影響刺參幼體的耐鹽性, 且隨著個(gè)體的生長(zhǎng), 適鹽范圍變小(王吉橋, 2009b)。即刺參規(guī)格越大, 對(duì)低鹽的適應(yīng)能力越差。

研究表明, 當(dāng)鹽度長(zhǎng)時(shí)間(超過(guò)30天)低于17時(shí), 會(huì)對(duì)刺參造成不良影響(冷忠業(yè)等, 2014)。然而夏季暴雨導(dǎo)致大量淡水流入養(yǎng)殖水體, 造成鹽度急劇降低, 使養(yǎng)參池鹽度在十幾個(gè)小時(shí)內(nèi)從30陡降至20以下, 個(gè)別池塘鹽度甚至不足10(周維武, 2006), 以致不能形成對(duì)流, 使水體出現(xiàn)分層現(xiàn)象。鹽度脅迫會(huì)導(dǎo)致海洋生物代謝加速、免疫防御能力降低、生理機(jī)能失常, 使正常狀態(tài)下處于隱性感染的病原體引發(fā)疾病(孫虎山和李光友, 1999; Brito et al., 2000; 沈麗瓊等, 2007)。超出刺參正常鹽度適應(yīng)范圍常導(dǎo)致機(jī)體滲透壓調(diào)節(jié)失衡, 刺參收縮發(fā)黑, 嚴(yán)重時(shí)吐臟死亡, 影響刺參的存活率(楊秀生等, 2009)。

1.1.4 硫化物及氨氮 刺參營(yíng)底棲生活, 池塘底質(zhì)各種組分的構(gòu)成和變化都將直接影響刺參的繁殖和生長(zhǎng)(楊鳳影等, 2012)。硫化物主要由微生物分解利用生物的代謝產(chǎn)物、殘餌等有機(jī)質(zhì)中的含硫氨基酸產(chǎn)生, 其含量是衡量環(huán)境優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)(彭斌, 2008)。目前, 已有多項(xiàng)研究闡述了硫化物對(duì)水生生物的影響, 如較高的硫化物濃度將導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)呼吸和循環(huán)系統(tǒng)功能衰退(Torrans and Clemens, 1982; Bagarinao and Vetter, 1989); 使日本沼蝦()有氧呼吸代謝減弱, 免疫能力下降, 機(jī)體抗氧化系統(tǒng)受到顯著影響(管越強(qiáng)等, 2009, 2011)。此外硫化物濃度影響西施舌()幼貝殼長(zhǎng)生長(zhǎng)和成活率(吳進(jìn)鋒等, 2006); 影響中華絨螯蟹()的卵巢發(fā)育及應(yīng)激蛋白表達(dá)(顧順樟, 2007)。導(dǎo)致曼氏無(wú)針烏賊()肝細(xì)胞受損及免疫力下降, 最終造成烏賊幼體大量死亡(尹飛等, 2011)。目前, 雖尚無(wú)文獻(xiàn)明確描述硫化物對(duì)刺參的影響, 但針對(duì)遼東灣養(yǎng)殖池塘底質(zhì)環(huán)境的調(diào)查表明刺參發(fā)病池塘硫化物含量顯著高于未發(fā)病池塘(王擺等, 2016)。除硫化物外, 氨氮脅迫也會(huì)影響刺參存活, 使機(jī)體非特異性免疫防御系統(tǒng)遭到損傷, 降低刺參的免疫力, 增加對(duì)病原菌的易感性(劉洪展等, 2012; 臧元奇等, 2012; 徐松濤等, 2017)。水體中的氨及亞硝酸鹽等將使刺參血液中的亞鐵血紅蛋白被氧化成高鐵血紅蛋白, 從而抑制血液的載氧能力, 使刺參呼吸困難, 甚至中毒、窒息而死(楊秀生等, 2009)。

在春季, 刺參新陳代謝較快, 生長(zhǎng)旺盛, 同時(shí)投餌量較大, 殘餌和排泄物多, 因而底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)積累也較多。加之, 夏季時(shí)溫度升高, 細(xì)菌代謝和繁殖速度加快, 硫酸鹽還原菌的菌量增加, 加速了水體中的厭氧分解, 硫酸鹽經(jīng)過(guò)還原作用形成硫化氫, 使得養(yǎng)殖環(huán)境中底質(zhì)硫化物含量顯著提高, 導(dǎo)致養(yǎng)殖環(huán)境惡化(彭斌, 2008; 費(fèi)聿濤, 2016)。此外, 夏季養(yǎng)殖水體中氧氣含量不足時(shí), 含氮有機(jī)物的分解及反硝化細(xì)菌的還原作用將產(chǎn)生氨氮(王戰(zhàn)蔚等, 2013)。隨著池塘養(yǎng)殖時(shí)間增加及刺參自身排泄物的逐步積累, 加之底部光合作用微弱, 氧化還原過(guò)程受阻, 使池底硫化氫、氨氮、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)大量積累。由于刺參行動(dòng)緩慢, 不能迅速逃離不良環(huán)境, 其生長(zhǎng)、存活及品質(zhì)極易受到影響(王雨霏等, 2014)。

1.1.5 藻類(lèi)腐爛 池內(nèi)底質(zhì)惡化亦由大型有害藻類(lèi)、雜草死亡腐爛變質(zhì)所致。高溫季節(jié), 海參養(yǎng)殖池中的藻類(lèi)、雜草繁殖較快, 一旦大批死亡, 就會(huì)沉于池底腐爛變質(zhì), 使池底有機(jī)物污染增加, 溶解氧含量快速降低。藻類(lèi)植物不僅失去了利用光合作用補(bǔ)充水體溶氧及吸收毒素的功能, 反將滋生出大量有害細(xì)菌和有毒物質(zhì), 刺參極易因缺氧而發(fā)生疾病或窒息死亡。

1.2 種質(zhì)因素

由于缺乏長(zhǎng)期規(guī)劃及采捕監(jiān)管, 加之刺參自然資源匱乏, 目前刺參苗種生產(chǎn)所用的種參來(lái)源大部分局限于人工池塘養(yǎng)殖, 這些種參也都是由人工繁育的苗種養(yǎng)殖而成, 刺參種參質(zhì)量下降已是不爭(zhēng)的事實(shí)。這樣的種參性腺發(fā)育較差、懷卵量減少、卵子質(zhì)量下降, 繁育出來(lái)的苗種體質(zhì)較差、生長(zhǎng)速度減慢、抗病能力降低(邊陸軍和代國(guó)慶, 2013), 使其在應(yīng)對(duì)夏季高溫、低氧等因素脅迫時(shí), 表現(xiàn)出較弱的耐受性, 成活率較低。

1.3 病原因素

刺參生長(zhǎng)和病害發(fā)生與生態(tài)環(huán)境惡化或環(huán)境劇烈變化密切相關(guān)(費(fèi)聿濤等, 2016)。一般認(rèn)為, 病原菌通常侵襲免疫力低下的個(gè)體, 對(duì)健康個(gè)體并不致病(茅國(guó)峰, 2014)。只有當(dāng)環(huán)境等因素的變化導(dǎo)致刺參免疫力下降或者出現(xiàn)黏膜破潰時(shí), 細(xì)菌才可能大量繁殖(任利華等, 2015)。與刺參疾病相關(guān)的病原因素主要包括病毒、細(xì)菌、霉菌、纖毛蟲(chóng)及其他病原體等, 其中在我國(guó)養(yǎng)殖刺參體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的致病細(xì)菌主要有: 溶藻弧菌()(楊嘉龍, 2007)、假交替單胞菌()(王印庚, 2006)、燦爛弧菌() (張春云等, 2006)、弧菌(sp.) (馬悅欣, 2006)等。此外, 有研究表明, 以低氧環(huán)境引起的大規(guī)模死亡底播刺參生物體中的優(yōu)勢(shì)菌為能行厭氧呼吸并能以硫代硫酸鹽行化能自養(yǎng)的副球菌屬細(xì)菌() (任利華等, 2015)。病原細(xì)菌和病毒病原感染會(huì)使刺參出現(xiàn)口部腫脹、排臟等現(xiàn)象, 使皮層的潰爛與自溶加速, 導(dǎo)致刺參非特異性免疫力下降(隋錫林和鄧歡, 2004; 劉洪展, 2013; 任利華, 2015)。同時(shí)較其他季節(jié)而言, 夏季刺參大水面養(yǎng)殖系統(tǒng)水體及底泥中細(xì)菌總數(shù)和弧菌數(shù)量最高(杜佗, 2016)。綜上, 病原因素對(duì)刺參的健康與存活具有潛在威脅, 致使養(yǎng)殖刺參在夏季發(fā)生大面積死亡現(xiàn)象的概率增大。

1.4 人為因素

人為因素亦是刺參大面積死亡的重要原因之一, 主要體現(xiàn)在管理經(jīng)驗(yàn)欠缺、技術(shù)操作不規(guī)范、設(shè)施不完備等。

1.4.1 管理層面 在養(yǎng)殖過(guò)程中, 刺參腫嘴、化皮等病害情況時(shí)有發(fā)生。目前一些養(yǎng)殖戶(hù)出于預(yù)防或者治療的角度, 仍主要選擇使用抗生素藥物及消毒劑來(lái)緩解。然而由于用藥缺乏科學(xué)性, 如藥種單一、藥量過(guò)大等, 不僅增加了養(yǎng)殖成本, 使效益下降, 同時(shí)破壞了養(yǎng)殖水體生態(tài)平衡, 也降低了刺參的機(jī)體免疫力和消化功能, 不利于苗種質(zhì)量的提高, 增加了刺參患病的風(fēng)險(xiǎn)(包鵬云, 2011), 使刺參在應(yīng)對(duì)夏季極端天氣時(shí)發(fā)生大面積死亡的概率增大。此外, 一些養(yǎng)殖戶(hù)為追求高產(chǎn), 刺參投放密度往往過(guò)大, 這將不僅導(dǎo)致刺參生長(zhǎng)緩慢、免疫力低下, 同時(shí)使養(yǎng)殖區(qū)極易發(fā)生病害, 傳染速度加快, 導(dǎo)致全池刺參短期內(nèi)覆滅(王印庚等, 2005)。

1.4.2 技術(shù)操作層面 由于刺參數(shù)年連續(xù)養(yǎng)殖, 加之養(yǎng)殖面積通常較大等因素, 使池底難以清除淤積, 池底生態(tài)環(huán)境極易惡化而導(dǎo)致病害(王印庚和榮小軍, 2004)。此外餌料投放不夠合理, 殘餌過(guò)多導(dǎo)致降解作用增強(qiáng), 底層缺氧加劇。在投放固態(tài)物質(zhì), 如礁石及底質(zhì)改良劑等時(shí), 需注意避免直接接觸刺參體表造成其體表化學(xué)性損傷(楊秀生等, 2009)。

1.4.3 設(shè)備層面 當(dāng)前養(yǎng)殖過(guò)程中設(shè)施(如育苗用水處理系統(tǒng)、附著基等配套基礎(chǔ)設(shè)施和水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀等)仍不夠完備。其中, 應(yīng)對(duì)低氧環(huán)境的增氧技術(shù)尤為欠缺, 一些技術(shù)尚不規(guī)范。例如, 微孔曝氣管堵塞、管路溫度過(guò)高、電機(jī)容易燒毀、實(shí)際增氧效率不高等問(wèn)題在微孔曝氣增氧技術(shù)使用過(guò)程中時(shí)有發(fā)生(冷忠業(yè)等, 2014)。另外, 由于池底缺乏足夠的硬質(zhì)附著基等配套設(shè)施, 仍以爛泥底為主, 容易發(fā)生病害。因此, 在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)注意減少以上人為因素對(duì)刺參死亡造成的影響, 并在刺參發(fā)生大面積死亡之初, 采取及時(shí)有效的救治, 降低刺參死亡數(shù)量及頻率。

2 夏季刺參大面積死亡的應(yīng)對(duì)措施

在發(fā)生刺參大面積死亡時(shí), 應(yīng)當(dāng)綜合分析、及時(shí)處理。在養(yǎng)殖過(guò)程中引入工程管理理念, 突出“工程化”建設(shè)理念, 提高增氧控溫等設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用水平, 實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖機(jī)械化, 最終達(dá)到自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與智能化管理水平。針對(duì)夏季刺參大面積死亡的頻發(fā)現(xiàn)象, 既需有應(yīng)急處理方案, 亦需有常態(tài)綜合處理措施, 同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防管理工作。在養(yǎng)殖之初及生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)養(yǎng)殖水域的底質(zhì)和水質(zhì)進(jìn)行綜合調(diào)查, 并查明刺參應(yīng)對(duì)逆境的關(guān)鍵生理生態(tài)學(xué)指標(biāo), 建立綜合養(yǎng)殖模式, 積極構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng), 引入專(zhuān)家決策系統(tǒng)等, 實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析, 在刺參發(fā)生大規(guī)模死亡之前及時(shí)做出預(yù)判及處理。

2.1 應(yīng)對(duì)理念

2.1.1 建設(shè)工程化 由于夏季高溫等極端天氣, 刺參養(yǎng)殖海域風(fēng)力較弱, 底層和表層水體交換較弱。底層溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽等無(wú)法得到補(bǔ)充, 對(duì)刺參生長(zhǎng)極為不利。因此, 需要采用相關(guān)工程技術(shù)手段解決上述問(wèn)題。在刺參度夏過(guò)程中必須引入工程管理理念, 建立現(xiàn)代工程養(yǎng)殖技術(shù), 突出“工程化”建設(shè)理念, 為構(gòu)建精準(zhǔn)高效養(yǎng)殖奠定基礎(chǔ), 保障刺參健康度夏。

2.1.2 養(yǎng)殖機(jī)械化 當(dāng)前刺參養(yǎng)殖應(yīng)對(duì)夏季極端天氣的解決方式仍較為局限, 養(yǎng)殖機(jī)械化尚處于起步階段, 新型高效裝備亟待開(kāi)發(fā)。因此, 需要引入“養(yǎng)殖機(jī)械化”理念, 加強(qiáng)控溫、控氧、控鹽、清底質(zhì)等技術(shù)和裝備的研發(fā)和應(yīng)用, 綜合提升刺參養(yǎng)殖度夏整體技術(shù)水平。

2.1.3 監(jiān)測(cè)自動(dòng)化 刺參養(yǎng)殖水域應(yīng)建立基于海床基、浮標(biāo)、船載傳感器系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)以及遙感技術(shù)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái), 配備溫度計(jì)、鹽度計(jì)、溶氧儀等水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀以監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集傳輸及遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)監(jiān)控。此外, 將增氧設(shè)備與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)結(jié), 當(dāng)出現(xiàn)預(yù)警時(shí)智能化開(kāi)啟, 可為刺參健康度夏提供重要保障, 實(shí)現(xiàn)針對(duì)異常情況的自動(dòng)預(yù)警及智能化管理。

2.1.4 管理智能化 在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中, 必須建立從監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、預(yù)警到管理的綜合保障體系。在管理過(guò)程中, 引入信息化以提高監(jiān)測(cè)與管理效率, 實(shí)現(xiàn)管理智能化。目前, 由實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、專(zhuān)家決策系統(tǒng)等組成的信息化系統(tǒng)正逐漸得以應(yīng)用(楊紅生等, 2016), 構(gòu)建現(xiàn)代刺參養(yǎng)殖智能化新模式, 不僅是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然選擇, 也是刺參健康度夏的重要保障。

2.2 應(yīng)對(duì)措施

2.2.1 抗逆良種培育與應(yīng)用 良好的刺參苗種可為刺參健康度夏提供有力的支持, 因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)健康苗種培育及良種選育工作。刺參良種選育成功與否很大程度上取決于刺參種參的品質(zhì)(孫明超, 2016)。刺參養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)選擇健壯、體表無(wú)損傷、棘刺完整、攝食能力強(qiáng)的親參進(jìn)行育苗。在選育過(guò)程中最大程度發(fā)揮刺參的雜種優(yōu)勢(shì), 盡可能地選擇雜合性高且形態(tài)學(xué)性狀優(yōu)良的刺參。同時(shí)開(kāi)展刺參種質(zhì)保護(hù)計(jì)劃, 對(duì)養(yǎng)殖所用的親參進(jìn)行系統(tǒng)的品種選育和改良, 防止累代繁殖之后種質(zhì)退化。積極開(kāi)展抗逆選育技術(shù)的研究, 選育抗逆性強(qiáng)的刺參品系, 并對(duì)相關(guān)性狀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。改善育苗技術(shù)工藝, 推動(dòng)刺參原良種場(chǎng)及自然保護(hù)區(qū)建設(shè), 保證刺參種質(zhì)資源質(zhì)量(邊陸軍和代國(guó)慶, 2013)。在養(yǎng)殖過(guò)程中, 淘汰早期不健康的苗種, 確保刺參個(gè)體健康; 避免可能存在的近交衰退、遺傳漂變、遺傳多樣性降低等對(duì)群體種質(zhì)資源造成的不利影響(張福綏和楊紅生, 1999)。

目前已有的研究表明, 不同品系的刺參對(duì)溫度等因素異常的水體環(huán)境表現(xiàn)出不同的耐受性, 穩(wěn)定的抗逆品系可為刺參健康度夏提供有力支持。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所目前已通過(guò)高溫淘汰和人工選擇的方法培育出耐高溫品系, 且通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)耐高溫品系的耐溫性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 定向選育的子代稚參在32°C下的存活率為80%, 顯著高于野生群體子代稚參的存活率(56.67%), 這說(shuō)明定向選育的耐高溫品系刺參對(duì)高溫脅迫的耐受能力更強(qiáng)(趙歡等, 2014)。另外, 耐高溫子代群體在高溫脅迫下也顯示出更強(qiáng)的免疫能力(劉石林等, 2016)。在夏季高溫期, 經(jīng)過(guò)三代定向選育的刺參耐高溫品系腸道退化較輕, 攝食量和處于攝食狀態(tài)的個(gè)體比例明顯提高, 耐高溫目的性狀選育效果顯著。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所利用日本刺參和國(guó)內(nèi)篩選的耐高溫刺參雜交所培育的“高抗一號(hào)”刺參新品種在高溫脅迫實(shí)驗(yàn)和低鹽脅迫實(shí)驗(yàn)中, 表現(xiàn)出良好的抗逆性狀, 具體表現(xiàn)為成活率高、特定生長(zhǎng)率較大、非特異性免疫酶活力較高等(孫明超, 2016)。此外, 中韓刺參雜交與自交子一代刺參在溫度和鹽度耐受方面具有一定的雜種優(yōu)勢(shì)(范超晶, 2015)。但由于目前抗逆品系十分缺乏, 對(duì)其相應(yīng)性狀針對(duì)不同逆境脅迫的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)欠缺, 其應(yīng)對(duì)脅迫因子的具體機(jī)制仍有待揭示。

2.2.2 關(guān)鍵指標(biāo)調(diào)查及體系構(gòu)建

①實(shí)施底質(zhì)水質(zhì)綜合調(diào)查

對(duì)養(yǎng)殖水域的底質(zhì)與水質(zhì)進(jìn)行綜合調(diào)查在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中十分必要。明確不同養(yǎng)殖區(qū)域溫度、溶解氧等因子的年際變動(dòng)情況, 查明養(yǎng)殖水域不同水深處相應(yīng)的水質(zhì)因素指標(biāo)情況, 加強(qiáng)對(duì)水溫、鹽度、溶解氧、氨氮、硫化物等指標(biāo)的監(jiān)測(cè), 針對(duì)異常情況及時(shí)采取措施。對(duì)養(yǎng)殖用水水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把控, 防止赤潮藻類(lèi)、有機(jī)污染物等大量流入養(yǎng)殖水域。可在離進(jìn)水口較近的渠道內(nèi)設(shè)幾道過(guò)濾網(wǎng)、浮筏以攔截外海的海藻、雜物、油污等(孫愛(ài)麗, 2014), 也可采取化學(xué)和生物綜合手段, 有效預(yù)防或抑制池塘內(nèi)各種有害藻類(lèi)的大量繁殖和生長(zhǎng), 同時(shí)控制好池塘內(nèi)浮游生物量, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)清除。此外, 需注重改善底層水和底質(zhì)的狀況, 為刺參度夏提供良好的生存環(huán)境。

②查明刺參應(yīng)對(duì)逆境的關(guān)鍵生理生態(tài)學(xué)指標(biāo)并建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系

深入研究刺參對(duì)環(huán)境變化的調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)機(jī)制等, 查明刺參應(yīng)對(duì)逆境的關(guān)鍵生理生態(tài)學(xué)指標(biāo), 如對(duì)溫度、鹽度、溶氧量等變化的響應(yīng)特征。加強(qiáng)對(duì)多因素協(xié)同脅迫下刺參的響應(yīng)機(jī)制研究, 明確不同規(guī)格刺參針對(duì)不同逆境的耐受閾值(包括不同時(shí)間效應(yīng))以及養(yǎng)殖容量。將多因素脅迫實(shí)驗(yàn)結(jié)果與單因素脅迫進(jìn)行對(duì)比, 查明對(duì)刺參生長(zhǎng)及存活影響較大的因素, 解析不同脅迫條件下刺參的呼吸代謝、生長(zhǎng)繁殖、運(yùn)動(dòng)行為、分子調(diào)控機(jī)制等特征。構(gòu)建逆境脅迫下刺參的響應(yīng)機(jī)制網(wǎng)絡(luò), 系統(tǒng)分析高溫、低氧、低鹽、硫化物等因素對(duì)刺參的影響。同時(shí)通過(guò)野外實(shí)驗(yàn), 調(diào)查溫度、溶解氧等參數(shù), 查明其變化區(qū)間及趨勢(shì)。調(diào)查高溫低氧期間自然海區(qū)刺參的死亡率及耐受性, 與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果對(duì)比進(jìn)行補(bǔ)充與校正。通過(guò)野外取樣以及抗逆品系刺參脅迫樣校正指標(biāo), 制定相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn), 初步建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo), 并通過(guò)數(shù)學(xué)模型(如主成分分析法及回歸預(yù)測(cè)等)系統(tǒng)構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控, 建立系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系。逐步提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性, 對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評(píng)判, 并依據(jù)評(píng)判結(jié)果設(shè)置預(yù)警區(qū)間, 以采取相應(yīng)對(duì)策。在夏季刺參大規(guī)模死亡之前提前進(jìn)行預(yù)報(bào), 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與智能化管理。

③構(gòu)建綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)

在苗種培育、設(shè)備開(kāi)發(fā)、日常養(yǎng)殖及生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中, 應(yīng)積極探索構(gòu)建現(xiàn)代刺參養(yǎng)殖新模式, 例如, 可移栽適宜的海洋大型藻類(lèi)、耐鹽植物等, 進(jìn)行生態(tài)集約化的刺參池塘養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)(包鵬云等, 2011)。大葉藻和大中型褐藻類(lèi)(包括鼠尾藻、馬尾藻、江蘺、裙帶菜、海帶等)既可以作為刺參的隱蔽場(chǎng)所和附著基,控制刺參養(yǎng)殖水域透明度及光照強(qiáng)度, 同時(shí)能夠凈化水質(zhì), 少量腐爛后也可成為刺參餌料。但需要將其數(shù)量控制在適宜范圍內(nèi), 避免因生長(zhǎng)條件不適大面積死亡后倒伏在池塘底部, 造成底層腐爛變質(zhì), 滋生病菌, 危害刺參健康(楊秀生,2009)。在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中逐步建立綜合養(yǎng)殖方式, 以完善的綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)應(yīng)對(duì)夏季各種理化、生物因子的脅迫, 可為刺參健康度夏提供重要保障。

2.2.3 完善應(yīng)急處置方案

①專(zhuān)家決策系統(tǒng)

專(zhuān)家系統(tǒng)是指一組能模仿人類(lèi)專(zhuān)家在某個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的基礎(chǔ)上利用一組取決于任務(wù)的規(guī)則集來(lái)解決一些專(zhuān)門(mén)的問(wèn)題的程序, 而實(shí)時(shí)專(zhuān)家系統(tǒng)是指把專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的環(huán)境中(劉震等, 1995)。專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)由數(shù)據(jù)級(jí)、知識(shí)庫(kù)級(jí)和控制級(jí)知識(shí)組成, 主要包括預(yù)測(cè)系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及解釋系統(tǒng)等。預(yù)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)ξ磥?lái)情況推出可能的結(jié)果, 如高溫預(yù)測(cè)、多雨預(yù)測(cè)等; 診斷系統(tǒng)能夠從可觀(guān)測(cè)事物中推出系統(tǒng)的故障, 找出潛在原因等; 控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為, 如自動(dòng)開(kāi)啟增氧設(shè)備等; 解釋系統(tǒng)能對(duì)系統(tǒng)的行為做出解釋, 是專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于一般程序的重要特征之一。目前隨著智能化在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的逐漸深入, 專(zhuān)家決策系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分廣闊, 對(duì)于夏季刺參養(yǎng)殖水域的監(jiān)測(cè)與調(diào)控具有重要的意義。

②增加溶氧量

夏季高溫期水體溫度升高, 導(dǎo)致溶解氧飽和度降低, 池塘內(nèi)缺氧情況極易出現(xiàn)(楊鋒, 2014)。因此, 在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中要根據(jù)當(dāng)天氣溫情況、溶氧量測(cè)定情況, 及時(shí)采取相關(guān)措施為池塘水體增氧。目前增氧的最常見(jiàn)方法為化學(xué)增氧法與物理增氧法, 主要途徑為通過(guò)向水體中輸送氧氣或攪動(dòng)水體, 打破溫躍層與鹽躍層, 防止水體缺氧現(xiàn)象的長(zhǎng)期存在?；瘜W(xué)增氧法為投放增氧片(主要成分為過(guò)碳酸鈉), 適用于應(yīng)急處理, 但效果不顯著; 而通常采用的物理增氧法, 如水車(chē)式增氧則很難將氧氣送達(dá)到池塘底部, 無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)改善下層水質(zhì)(劉彤等, 2013)。新型物理增氧法, 如微孔管道增氧系統(tǒng)是通過(guò)羅茨鼓風(fēng)機(jī)與充氣管, 將空氣輸入池塘水體中, 使氧氣彌散入水中, 達(dá)到增氧的效果(王雨霏等, 2013)。利用刺參池塘微孔增氧技術(shù), 能使池塘表層、底層溶氧及水溫差異均顯著減小, 消除分層作用明顯, 底質(zhì)環(huán)境得到改善。目前微孔管道增氧系統(tǒng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用正逐步擴(kuò)大, 但其使用過(guò)程仍需規(guī)范操作。

夏季, 尤其是極端高溫、暴雨天氣過(guò)后應(yīng)及時(shí)全池增氧, 以迅速消除海水、淡水分層和上水層對(duì)底層溶解氧傳遞的阻截作用(周維武, 2006), 避免低溶氧量對(duì)刺參生長(zhǎng)存活造成的不良影響?？傮w來(lái)說(shuō), 當(dāng)前增氧方式仍較為局限, 新型高效的增氧裝備亟待開(kāi)發(fā)。針對(duì)低氧等脅迫環(huán)境, 需做到既有應(yīng)急處理方案, 也有日常管理方案。例如, 日常養(yǎng)殖過(guò)程中, 可通過(guò)大功率船只巡航, 利用輪機(jī)產(chǎn)生的巨大沖力破壞養(yǎng)殖水域產(chǎn)生層化的水體以增加水體溶解氧的交換量。此外, 應(yīng)對(duì)刺參養(yǎng)殖過(guò)程中已有增氧裝備的基本參數(shù)進(jìn)行熟知, 如增氧裝備的頻率、型號(hào)、作用面積、作用水深及作用時(shí)長(zhǎng)效果等。一般來(lái)說(shuō), 一個(gè)水車(chē)可作用的區(qū)域半徑為5m, 20畝水域則需約4~5個(gè); 納米氣排至少平均8m2投放1個(gè)。但各類(lèi)增氧裝備具體設(shè)置密度、開(kāi)啟時(shí)間及效果, 仍需根據(jù)實(shí)際水域情況進(jìn)行調(diào)整。

③降低溫度

夏季高溫低氧頻發(fā)階段, 應(yīng)加大養(yǎng)殖水域的水體交換量, 根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)水位及水深以降低溫度。一般而言, 隨著氣溫的上升, 刺參養(yǎng)殖水域水位應(yīng)逐漸加深, 使水深保持在2m以上, 每天換水量應(yīng)至少為20~30cm(王雨霏, 2013)。盡量在夜間進(jìn)水, 有條件的參池可利用鹽度適宜的深井水, 以達(dá)到理想降溫效果。同時(shí)增設(shè)遮陰網(wǎng), 以利于刺參進(jìn)入夏眠并順利度過(guò)高溫期。夏季高溫期應(yīng)適當(dāng)降低水位, 以利于底層水溫回升, 削弱溫躍層的形成。提高水深可以控制水體透明度, 防治養(yǎng)殖水域滋生有害藻類(lèi)。

④調(diào)節(jié)鹽度

夏季大雨過(guò)后應(yīng)及時(shí)排出池內(nèi)上層淡水, 確保上下水層鹽度一致。目前調(diào)節(jié)鹽度的物質(zhì)主要包括海水、濃縮海水、人工海水素、海鹽或其他鹽類(lèi), 以及地下咸井抽水等。使用前, 應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)鹽度進(jìn)行調(diào)查, 并根據(jù)海參適宜的鹽度范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。避免鹽度因素對(duì)刺參生長(zhǎng)造成的不利影響, 降低刺參大面積死亡的概率。

2.2.4 提高現(xiàn)代養(yǎng)殖技術(shù) 在養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)養(yǎng)殖水域的實(shí)際情況, 制定合理的養(yǎng)殖模式, 從放苗規(guī)格、密度、投餌量、水質(zhì)交換、病害防治、日常管理等方面, 形成一套完善的養(yǎng)殖技術(shù)方案(于會(huì)霆等, 2004)。對(duì)夏季刺參大面積死亡做到預(yù)防與及時(shí)處理相結(jié)合, 不斷改進(jìn)整體養(yǎng)殖、水質(zhì)改善及病害防治等技術(shù), 構(gòu)建刺參養(yǎng)殖新模式, 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理及現(xiàn)代化養(yǎng)殖, 保障刺參健康度夏。

①精準(zhǔn)管理技術(shù)

夏季高溫低氧期間要加強(qiáng)日常管理。適當(dāng)增加巡池頻率, 觀(guān)察水色、水位和透明度等變化, 定期(3~5天)潛入水底檢查刺參的攝食、生長(zhǎng)、活動(dòng)狀態(tài)以及病害情況等, 觀(guān)察參體有無(wú)異常變化, 做好記錄并及時(shí)采取措施。及時(shí)移除死亡個(gè)體, 減少溶氧消耗的同時(shí)以防感染其他健康刺參個(gè)體。此外, 養(yǎng)殖過(guò)程中應(yīng)控制刺參養(yǎng)殖容量, 避免密度過(guò)大。一般情況下, 刺參幼體培育密度應(yīng)控制在0.5~1indi./mL, 池塘養(yǎng)成期放苗密度應(yīng)控制在8~15indi./m2(楊秀生等, 2009)。養(yǎng)殖過(guò)程中尤其是在夏季, 應(yīng)適量投喂, 避免過(guò)多餌料沉積在水底, 加劇水底缺氧層的形成。同時(shí)定時(shí)清池、及時(shí)清板, 防止玻璃海鞘()等生物與刺參競(jìng)爭(zhēng)生存空間、溶氧及餌料等(衛(wèi)廣松和董美艷, 2015)。

②水質(zhì)改善技術(shù)

刺參養(yǎng)殖用水應(yīng)嚴(yán)格以沙濾和300目網(wǎng)濾處理(王印庚等, 2015)。定期使用底質(zhì)改良劑及微生物制劑如光合細(xì)菌(photosynthetic bacteria, PSB)、有效微生物群(effective microorganisms, EM)等有益菌液, 以控制病原微生物數(shù)量并改善養(yǎng)殖水體環(huán)境。投放底質(zhì)改良劑及微生物制劑需參考當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r謹(jǐn)慎使用, 如光合細(xì)菌喜光, 適宜水溫為15~40°C, 最適水溫為28~36°C, 因此, 應(yīng)避免在陰雨天或極度高溫天氣下使用。芽孢桿菌制劑降低亞硝酸鹽效果較好, 但較為適合在pH偏低的水體中使用(冷忠業(yè)等, 2014)。過(guò)硫酸氫鉀復(fù)合鹽作為一種陰晴兩用的水產(chǎn)養(yǎng)殖底改片, 不僅可以迅速降解水中氨氮、硫化氫, 改善底質(zhì)環(huán)境, 還可增加底部溶氧, 提高底部氧化還原電位, 促進(jìn)水體有益微生物生長(zhǎng), 因此在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值(宋海鵬, 2015)。刺參養(yǎng)殖全池亦可定期施用沸石粉、生石灰、生態(tài)寶等改良劑, 以迅速降低底質(zhì)中氨氮、硫化氫等有害物質(zhì)含量, 改良水質(zhì)和底質(zhì)生態(tài)環(huán)境(周維武, 2006)。但需謹(jǐn)慎使用, 防止破壞水體生態(tài)平衡。

③病害防治技術(shù)

在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中, 尤其是夏季高溫低氧極端天氣下, 應(yīng)定期測(cè)量水質(zhì)指標(biāo)及刺參生長(zhǎng)情況等。將開(kāi)始化皮、嚴(yán)重腐爛的個(gè)體與健康個(gè)體分類(lèi)處理, 如藥浴后另池暫養(yǎng)。在施用二氧化氯、聚維酮碘、二溴海因等消毒劑、抗生素或進(jìn)行藥浴時(shí)應(yīng)注意用量、頻率及養(yǎng)殖廢水排放, 防止對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。此外微生物生態(tài)技術(shù)和微生物制劑目前正逐步成為健康養(yǎng)殖中病害防治的重要方法。但仍需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適宜的微生物制劑種類(lèi), 提高其應(yīng)用效果及加強(qiáng)應(yīng)用指導(dǎo), 并深入研究水體各項(xiàng)理化因子與微生物群落組成的相互關(guān)系, 以達(dá)到通過(guò)維持水體的微生態(tài)平衡來(lái)消除某些病害發(fā)生的環(huán)境條件的目的。

3 結(jié)論

綜上所述, 夏季刺參大面積死亡并不是單一因素導(dǎo)致的, 而是由以高溫低氧為代表的綜合因素共同作用的結(jié)果。因此, 為避免夏季刺參大面積死亡, 減少刺參養(yǎng)殖業(yè)的損失, 必須從多因素角度開(kāi)展研究, 以更貼近自然海區(qū)與養(yǎng)殖池塘真實(shí)情況。在刺參養(yǎng)殖過(guò)程中也應(yīng)規(guī)范操作, 做好調(diào)查及預(yù)警工作, 完善各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)通過(guò)提高應(yīng)對(duì)理念、培育抗逆良種、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用新型設(shè)備、完善應(yīng)急處理方案、提升養(yǎng)殖技術(shù)等綜合應(yīng)對(duì)夏季極端天氣的威脅, 以減少刺參夏季大面積死亡發(fā)生概率, 保障刺參健康度夏及刺參養(yǎng)殖業(yè)的良性發(fā)展。

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Analysis of Causes and Corresponding Strategies for Summer Massive Mortalities of Sea Cucumber

HUO Da1, 2, 3, LIU Shi-Lin1, 2, YANG Hong-Sheng1, 2*

(1. CAS Key Laboratory of Marine Ecology and Environmental Sciences, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Laboratory for Marine Ecology and Environmental Science, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao 266071, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

The frequent, massive summer mortalities of sea cucumbers have caused considerable economic losses and resulted in a serious decline in resources, which in turn has restricted the sustainable development of the industry of sea cucumber. This study analyzed the causes of the massive summer mortality of sea cucumbers considering environmental factors (including high temperature, low dissolved oxygen, low salinity, sulfide, ammonia nitrogen, and decayed algae), germplasm, pathogen, and anthropic factors. Based on that the analysis results, we proposed the concepts of “construction engineering”, “farming mechanization”, “monitoring automation” and “intelligent management”. In addition, for ensuring the health of sea cucumber in summer, a series of corresponding strategies have to be implemented: for example, stress-resistant seed cultivation, sediment and water quality investigation, development of a comprehensive breeding system and risk pre-warning system, and improvement of an emergency plan and modern breeding technology.

summer high temperature; low dissolved oxygen; sea cucumber; massive mortality

S947

10.12036/hykxjk20170616001

中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)(XDA11020700); 國(guó)家基金委-山東省聯(lián)合基金項(xiàng)目(U1606404); 中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KFZD-SW-106); 泰山學(xué)者資助(特聘專(zhuān)家)。霍 達(dá), 女, 碩士研究生, 從事刺參養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)研究, E-mail: hyghd@126.com

楊紅生, 男, 研究員, 主要從事養(yǎng)殖生態(tài)與養(yǎng)殖設(shè)施、生境修復(fù)與資源養(yǎng)護(hù)、刺參生物學(xué)與遺傳育種等研究, E-mail: hshyang@qdio.ac.cn

2017-06-16,

2017-07-21