葉瑩瑩 ,徐梅英 ,2,吳常文
(1.浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)學(xué)院,浙江省海洋養(yǎng)殖裝備與工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江舟山 316004;2.浙江大海洋科技有限公司,浙江舟山 316004)
厚殼貽貝Mytilus coruscus Gould隸屬于軟體動(dòng)物門Mollusca、瓣鰓綱Lamellibranchia、異柱目Anisomyaria、貽貝科Mytilidae、貽貝屬M(fèi)ytilus,主要分布在我國東南沿海,俗稱青口、海紅,是一種棲息于近岸、內(nèi)灣與島礁的冷水性雙殼類軟體動(dòng)物。其肉味鮮美、營養(yǎng)豐富、生長快、繁殖力強(qiáng)、抗病能力和適應(yīng)性強(qiáng),易于人工養(yǎng)殖[1],是我國目前貝類主要的養(yǎng)殖品種之一。在浙江、福建等沿海省份都有大面積的養(yǎng)殖,其中以全國最大的貽貝養(yǎng)殖示范基地浙江省嵊泗縣最為出名。但近年來,由于酷漁濫捕以及繁殖保護(hù)不力,自然海區(qū)厚殼貽貝資源枯竭,養(yǎng)殖苗種缺乏,阻礙了厚殼貽貝養(yǎng)殖的大規(guī)模發(fā)展,進(jìn)行厚殼貽貝人工育苗是提升厚殼貽貝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵問題。
國內(nèi)已有許多學(xué)者從形態(tài)[2]、繁殖[3]、胚胎發(fā)育[4]、毒理[5]等不同角度對厚殼貽貝進(jìn)行了各方面的研究,為厚殼貽貝的養(yǎng)殖開發(fā)提供大量的基礎(chǔ)資料。有關(guān)環(huán)境因子對厚殼貽貝生長和發(fā)育的影響的相關(guān)研究尚未見報(bào)道。溫度、鹽度和pH是海洋雙殼類動(dòng)物存活、生長發(fā)育的重要生態(tài)因子,國內(nèi)外有關(guān)環(huán)境因子對多種雙殼類幼蟲的影響已有不少報(bào)導(dǎo)[6-11]。
本文以厚殼貽貝浮游幼蟲為對象,研究海水溫度、鹽度和pH對其生長和存活的影響,旨在揭示其幼蟲生長發(fā)育的適宜溫度、鹽度和pH范圍,為厚殼貽貝苗種生產(chǎn)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、資源保護(hù)和養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。
親貝為取自舟山市東極海域的野生厚殼貽貝,平均殼長9.5 cm,平均殼高4.4 cm。取回后立即暫養(yǎng)于嵊泗大海洋養(yǎng)殖有限公司石柱育苗廠,經(jīng)室內(nèi)陰干、流水刺激獲得受精卵,在18~20℃下孵化得到同一批幼蟲,置于室內(nèi)水泥池中連續(xù)培育。
各因子試驗(yàn)重復(fù)2次,每次3組,然后取2次的平均值,試驗(yàn)容器為容積2.5 L的小桶,按照容積法將殼長約為150 μm的D型幼蟲等分于各組中,初始培育密度均為10個(gè)/mL,每組加海水2 L,每天換水1次,試驗(yàn)期間光照均采用自然光。試驗(yàn)以球等鞭金藻Isochrysis galbana、湛江叉鞭金藻Dicrateria zhanjiangensis、新月菱形藻Nitzschia closterium、小球藻Chlorella saccharophila混合藻液作為幼蟲餌料,各組等量投餌,日投1次[(2-5)萬個(gè)cell/mL]。每天計(jì)算存活率、每組隨機(jī)取30個(gè)個(gè)體測量殼長,并觀察幼蟲活動(dòng)能力和胃飽滿度情況,幼蟲死亡的確定以幼蟲內(nèi)臟模糊,鰓纖毛停止擺動(dòng),繼而腐敗為依據(jù)。
1.2.1 鹽度實(shí)驗(yàn)
取經(jīng)砂濾、沉淀處理的自然海水用粗制食鹽和充分曝光自來水,使用HANNA HI931100型鹽度計(jì)配制成 0、5、10、15、20、25、30、35、40、45 共 10 個(gè)不同的鹽度梯度。每次投餌后調(diào)整鹽度,整個(gè)試驗(yàn)過程中溫度用空調(diào)控制在22℃,水溫控制在21±0.5℃,培育海水pH為7.89。
1.2.2 溫度實(shí)驗(yàn)
將試驗(yàn)小桶置于恒溫培養(yǎng)箱中,分別將水溫調(diào)至5、15、20、25、30、35、40℃,觀察幼蟲的存活和生長情況,培育海水鹽度為28,pH為7.89,其他條件同鹽度,并觀察幼蟲的存活和生長情況。
1.2.3 pH實(shí)驗(yàn)
不同pH的海水用分析純1 mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液配制,調(diào)至pH穩(wěn)定。試驗(yàn)的pH梯度為:2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00、10、00、11.00,每次投餌后調(diào)整 pH,水溫為 21±0.5 ℃,鹽度為28,其他條件同鹽度,并觀察幼蟲的存活和生長情況。
1.2.4 生長率(RG)的測定
在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),測定D型幼蟲的殼長(L1),并與初始?xì)らL(L0)相比較,式中t1和t0分別為實(shí)驗(yàn)結(jié)束和開始時(shí)的時(shí)間,死亡幼蟲的體長視為同初始體長相同,生長率視為零。公式為:
1.2.5 存活率(RS)的測定
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測定幼蟲和稚貝的密度(d1),然后與初始密度(d0)比較。存活率(RS)計(jì)算公式為:
1.2.6 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS系統(tǒng)軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,先對數(shù)據(jù)作單因素方差分析(ANOVA),處理間若有顯著差異,再用SSR法進(jìn)行多重比較,P<0.05為差異顯著。用Originlab軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在淡水組中50.00%以上厚殼貽貝幼蟲在3 h后死亡,12 h以后全部死亡。在鹽度為5組中,12 h后有60.00%以上厚殼貽貝幼蟲死亡,活著的幼蟲活力明顯減弱,24 h后90.00%以上幼蟲死亡,極少數(shù)存活,36 h后全部死亡。在鹽度10組中,12 h內(nèi)幼蟲游動(dòng)尚正常,24 h后有約有35.00%的幼蟲死亡,活著的幼蟲面盤收縮,活力減弱,生長緩慢,少數(shù)閉殼沉底,3 d后存活率僅為10.25%,且大多數(shù)幼蟲仍處于D型幼蟲期和殼頂幼蟲初期,幾乎不生長,不能正常變態(tài)。在鹽度為45組中,雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)束后仍有47.12%的幼蟲存活,但其平均日生長率僅為1.74 μm,15 d后仍處于殼頂初期,幼蟲活力較弱。如圖1所示,鹽度在15~40各組中,在實(shí)驗(yàn)15 d后,厚殼貽貝幼蟲均能正常生長發(fā)育,其中存活率最高的組為鹽度30組,達(dá)到86.33%,且日平均增長率達(dá)到 9.26 μm,其次是鹽度 25 和 35,存活率分別達(dá)到 65.33%和 65.67%,日增長率分別為 7.38 μm 和 8.22 μm。從圖1可以看出,厚殼貽貝浮游幼蟲生長的適宜鹽度在15~35,最適生長鹽度在25~35之間(實(shí)驗(yàn)時(shí)間為15 d)。
圖1 不同海水鹽度對厚殼貽貝幼蟲生長及存活的影響Fig.1 Influence of salinity on growth and survival of Mytilus coruscus Gould larvae
厚殼貽貝幼蟲在5~35℃各梯度組的生長及存活情況如圖2所示,結(jié)果表明在低溫5℃和10℃組幼蟲生長緩慢,平均日增長分別為 1.17 μm、2.15 μm,盡管其存活率達(dá)到68.86%、74.72%,但未能正常變態(tài)。在高溫35℃組,幼蟲日增長為 6.51 μm,但是存活率僅為 36.28%,且有少數(shù)幼蟲畸形,消化道活動(dòng)減弱,最終不能正常變態(tài)。在高溫40℃組中,24 h內(nèi)幼蟲仍可生存并有緩慢生長,48 h后大部分幼蟲閉殼沉底,部分浮游幼蟲面盤幼蟲纖毛開始脫落,相繼出現(xiàn)死亡,72 h內(nèi)全部死亡。而在15~30℃海水中,幼蟲活動(dòng)正常,且在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)各組均有較高的存活率,在20℃組,幼蟲日生長率達(dá)到最高,為 9.25 μm,存活率為 84.67%,其次是 25 ℃組,其日增長率為 8.55 μm,存活率為 85.67%。水溫低于 20 ℃時(shí),幼蟲增長率隨水溫的升高而增加,而高于20℃時(shí)幼蟲增長速度隨水溫的升高而下降。從圖2可以看出,厚殼貽貝浮游幼蟲生長和存活適宜溫度為15~30℃,最適生長溫度在20~25℃(實(shí)驗(yàn)時(shí)間為15 d)。
圖2 不同溫度海水對厚殼貽貝幼蟲生長于存活的影響Fig.2 Influence of seawater temperature on growth and survival of Mytilus coruscus Gould larvae
厚殼貽貝浮游幼蟲在 pH 為 2.00、3.00、11.00 的海水中,12 h內(nèi)幼蟲表現(xiàn)異常興奮,活動(dòng)性增強(qiáng),面盤伸縮頻繁,但此后逐漸出現(xiàn)沉底,纖毛脫落等現(xiàn)象,部分幼體發(fā)生畸形,絕大多數(shù)個(gè)體分解,2 d后全部死亡,幼蟲在pH為4.00和10.00的海水中,生長緩慢,活性減低,日平均增長率為2.06 μm、2.82 μm,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),存活率為 16.52%、36.29%,最終不能正常變態(tài),大部分仍處于殼頂初期。pH在5.00組,雖然平均日增長率為4.81 μm,但存活率僅為33.54%,大多數(shù)幼蟲面盤收縮,活力不強(qiáng),最終只有少數(shù)幼蟲能夠變態(tài)。只有在pH為6.00~9.00各組,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)厚殼貽貝幼蟲存活率都在60.00%以上,而pH 8.00組幼蟲存活率達(dá)到最高為84.02%,此時(shí)日增長率也達(dá)到最大值9.46 μm??梢姾駳べO貝浮游幼蟲生長與存活適宜pH為6.00~9.00,最適pH為8.00左右,這與自然環(huán)境相符合。
圖3 不同pH海水對厚殼貽貝幼蟲生長于存活的影響Fig.3 Influence of seawater pH on growth and survival of Mytilus coruscus Gould larvae
厚殼貽貝屬于廣鹽性貝類,對鹽度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)[12],前人研究指出軟體動(dòng)物幼蟲的生長隨鹽度變化而變化,其胚胎發(fā)育對鹽度的適應(yīng)能力與親體生境有關(guān)[6]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明厚殼貽貝浮游幼蟲生長的適宜鹽度在15~35,最適生長鹽度在25~35之間,幼蟲在最適鹽度下,日平均增長率及存活率均達(dá)到最大值,鹽度與厚殼貽貝浮游幼蟲的生長與存活存在密切關(guān)系。鹽度低于25對幼蟲的生長與存活產(chǎn)生的不良影響,比鹽度高于35更顯著,國內(nèi)多位學(xué)者對縊蟶Sinonovacula constricta[6]、海灣扇貝Argopectens irradias[7]、大連灣牡蠣Ostrea talienwhanensis[8]、西施舌Coelomactra antiquata[9]的面盤幼蟲研究得出在超出適鹽溫度時(shí),存活率下降的幅度在低鹽度一端大于在高鹽度的一端,本文與此相符。
鹽度是影響海洋貝類幼蟲生長、變態(tài)的重要環(huán)境因子,貝類的耐鹽能力對于其人工育苗具有重要意義,因?yàn)樨愵愑鐖龊宛B(yǎng)殖場常設(shè)在沿海或海灣,而這些地區(qū)易受氣候的影響而引起鹽度的大幅度變動(dòng),特別是在春、夏季,雨水偏多,沿岸及河口地區(qū)受大陸徑流影響,常在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生鹽度的劇烈變化,極易造成幼蟲和稚貝的大批死亡。
溫度是影響貝類浮游幼蟲存活、生長發(fā)育的主要因素之一,在低溫組幼蟲生長緩慢,這可能是由于在低溫條件下某些酶漸漸失去活性,不能消化所攝取的食物,因而影響幼蟲的生長甚至停止進(jìn)一步發(fā)育,而在高溫組則出現(xiàn)畸形發(fā)育或很快死亡的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明厚殼貽貝浮游幼蟲在15~30℃海水中均能正常生長發(fā)育,其最適溫度為20℃,這與紫彩血蛤Nuttallia olivacea[13]、皺紋盤鮑Haliotis discus hannai[14]相似,而耐高溫能力不如墨西哥灣扇貝Argopecten irradians concentricus[15]、縊蟶[6]、泥蚶Tegillarca granosa[16]等。產(chǎn)生這種差異的原因與親貝的繁殖期有關(guān),在浙江沿海,厚殼貽貝在自然海區(qū)的繁殖期在2月底-4月底,這一時(shí)期水溫較低,為11~14℃,紫彩血蛤的繁殖期在3月下旬至4月上旬,水溫與之相近,而墨西哥灣扇貝在自然海區(qū)的繁殖期在4月初至5月底,此時(shí)水溫較高。
水溫不但影響了貝類幼蟲的新陳代謝的強(qiáng)弱,還影響了餌料生物的繁殖與生長,也影響了酸堿度等的變化,間接地影響了貝類的生長。掌握幼蟲培養(yǎng)的最適生長溫度,并加以人工控制,是人工育苗生產(chǎn)中縮短培育期、提高成活率的一個(gè)極為有效的措施。
自然海區(qū)海水一般呈弱堿性,引起海水酸堿度變化的原因有,大氣中CO2等酸性氣體的溶解,海洋生物的呼吸作用,海水中有機(jī)物含量的變化等,但自然海區(qū)海水pH變化不大。當(dāng)然海水pH的變化對貝類幼蟲的生長影響較大,pH對貝類幼蟲的影響,主要是改變了血液及圍心腔液的pH,從而抑制心臟的搏動(dòng)[17]。
厚殼貽貝浮游幼蟲在高pH海水和低pH海水中的生長均不穩(wěn)定,超過幼蟲生長的適宜pH范圍,會(huì)導(dǎo)致幼蟲生長停止、畸形,甚至死亡。生長與存活適宜pH為6.00~9.00,最適pH為8.00左右,這與自然環(huán)境相符合。pH對海洋貝類幼蟲的影響報(bào)道的并不多,幾種貝類幼蟲的適宜pH范圍都在6.00~9.50之間,最適pH都在8.00左右[15、17],這與本文相符。
當(dāng)然,即使生活在相同的環(huán)境條件下幼蟲的生長情況也并不是完全相同的,這可能是由于遺傳差異及卵子生殖條件的差別造成的,但本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果可以代表不同環(huán)境下厚殼貽貝幼蟲生長的一定趨勢,在生產(chǎn)實(shí)踐上有一定意義,通過對這一問題的研究,有助于掌握幼蟲的分布范圍、數(shù)量、生活狀況,為人工育苗提供理論依據(jù)。
[1]曹井志,徐 若,包建強(qiáng).厚殼貽貝低溫?zé)o水?;罴夹g(shù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(10):4 248-4 249.
[2]張義浩,趙盛龍.嵊山列島貽貝養(yǎng)殖種類生長發(fā)育調(diào)查[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003,22(1):67-73.
[3]常抗美,吳劍鋒.厚殼貽貝人工繁殖技術(shù)的研究[J].南方水產(chǎn),2007,3(3):26-30.
[4]顧忠旗,倪夢麟,范衛(wèi)明.厚殼貽貝胚胎發(fā)育觀察[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(32):18 213-18 215.
[5]沈盎綠,馬繼臻,平仙隱,等.厚殼貽貝對重金屬的生物積累及釋放規(guī)律研究[J].臺(tái)灣海峽,2009,28(1):52-59.
[6]林筆水,吳天明.溫度和鹽度對縊蟶浮游幼蟲發(fā)育的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1984,4(4):385-392.
[7]何義朝,張福綏.鹽度對鹽灣扇貝不同發(fā)育階段的影響[J].海洋與湖沼,1990,21(3):197-204
[8]劉海濤,董占武,徐志明.鹽度對大連灣牡蠣胚胎發(fā)育及幼蟲生長的影響[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),1992,16(1):32-39.
[9]高如承,齊秋貞,黃雪琴,等.鹽度對西施舌幼蟲和貝苗生長發(fā)育的影響[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1995,11(3):82-88.
[10]THEEDE H.Aspects of individual adaption to salinity in marine invertebrates.Physiological Ecology of Estuarine.Organisms(F.john Vernberg,ed.)Columbia[M].South Carolina:University of South Carolina Press,1975:213-225.
[11]BAYNE B L.Physiological ecology of marine molluscan larvae[J].The mollusca,1983,3:299-343.
[12]王如才,王昭萍,張建中.海水貝類養(yǎng)殖學(xué)[M].青島:中國海洋大學(xué)出版社,1998:129.
[13]孫虎山,許高君,王為綱.鹽度對紫彩血蛤胚胎及幼蟲發(fā)育的影響[J].齊魯漁業(yè),1998,15(3):8-11.
[14]張 明,王志松,高緒生.不同生長期皺紋盤鮑對水溫適應(yīng)能力的比較[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2005,12(6):720-725.
[15]尤仲杰,陸彤霞,馬 斌,等.幾種環(huán)境因子對墨西哥灣扇貝幼蟲和稚貝生長與存活的影響[J].熱帶海洋學(xué)報(bào),2003,22(3):22-29.
[16]尤仲杰,徐善良,邊平江,等.海水溫度和鹽度對泥蚶幼蟲和稚貝生長及存活的影響[J].海洋學(xué)報(bào),2001,23(6):108-133.
[17]顧曉英,尤仲杰,王一農(nóng).幾種環(huán)境因子對彩虹明櫻蛤不同發(fā)育階段的影響[J].東海海洋,1998,16(3):40-47.