几种生态因子对偏顶蛤浮游幼虫生长和发育的影响

宁军号，胡盼，宋坚，常亚青，张伟杰，庞云龙，杨力猛

(大连海洋大学农业部北方海水增养殖重点实验室，辽宁大连116023)

偏顶蛤 Modiolus modiolus(Linnaéus，1758)隶属于软体动物门、瓣鳃纲、贻贝目、壳菜蛤科、偏顶蛤属，俗称毛海红、假海红。其主要分布于北半球，在中国主要分布于黄、渤海，从潮间带下区到水深50 m的浅海均有分布。偏顶蛤个体大、肉质鲜美、营养丰富，是一种重要的经济贝类［1］。中国贻贝主要养殖种类有紫贻贝Mytilus galloprovincialis、翡翠贻贝 Perna viridis和厚壳贻贝 Mytilus coruscus，且已形成体系，并能够通过人工增养殖满足部分市场需求。偏顶蛤的市场供应主要通过捕捞，其人工繁育及养殖方面的基础理论与实践经验还很匮乏。加之近年来海域污染［2］、酷渔滥捕和种质退化日趋严重，偏顶蛤的自然资源日渐枯竭。因此，偏顶蛤的繁殖生物学和人工育苗等基础理论亟须完善。

国内外已有很多学者报道过生态因子 (盐度、温度、pH、饵料等)与贝类幼虫生长发育的关系［3-11］。Pettersen 等［3］研究了不同单胞藻饵料对紫贻贝幼虫存活、生长、分布和脂肪酸组成的影响，发现金藻Isochrysis sp．营养丰富，基本上能够满足贝类浮游幼虫生长发育的需求。Yan等［4］也发现，金藻对菲律宾蛤仔浮游幼虫的饲喂效果很好。叶莹莹等［5］讨论了几种环境因子对厚壳贻贝浮游幼虫生长和存活的影响。De Bravo等［6］比较了2种贻贝对盐度和温度的耐受性，发现翡翠贻贝比褐贻贝Perna perna对温盐的耐受力更强。但有关生态因子对偏顶蛤幼虫生长发育的影响目前尚未见相关报道。为此，本研究中以偏顶蛤浮游幼虫为试验对象，研究了海水盐度、pH和饵料对其生长、存活和畸形率的影响，探究偏顶蛤浮游幼虫对生长发育所需环境因子的耐受范围，初步掌握不同饵料对偏顶蛤浮游期幼虫的饲喂效果，旨在为偏顶蛤苗种繁育及其种质资源保护提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

亲蛤为采自大连海域的野生偏顶蛤，平均壳长为99．1 mm，体质量为108．8 g。采回后立即进行催产，经室内阴干12 h，流水刺激4 h得到精子及卵子，授精后在18～21℃条件下孵化得到同一批浮游幼虫，并置于实验室1 m3水槽中培养至平均壳长为137．3 μm的D形幼虫期，然后进行试验。

1.2 方法

试验所用容器均为容积10 L的白色聚乙烯塑料桶，每桶加海水6 L，按照容积法将幼虫随机等分于各组，初始培育密度约为7 ind．/mL，试验过程中保持室内黑暗。每种试验均进行12 d。

1．2．1 盐度试验 用经沙滤、沉淀处理的自然海水与高浓度海水晶、充分曝气的自来水，配制成20、25、30、35、40共5个盐度，每个盐度组设置3个平行。试验期间，水温控制在 (20±0．5)℃，pH为8，连续充气，每天8:00、18:00各换水一次。每次换水后投饵，用湛江等鞭金藻Isochrysis zhanjiangensis(ISO)、新月菱形藻Nitzschia closterium(NIT)和牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri Lemmerman(CHA)按1∶1∶1混合稍过量投喂，每次投饵后调整盐度，盐度波动不超过0．5。

1．2．2 pH试验 用1 mol/L的HCl溶液和1 mol/L的NaOH溶液配制成4、5、6、7、8、9、10共7个pH，每个pH组设置3个平行。每次投饵后调整pH，pH变化范围不超过0．50。海水盐度为31．2，饵料投喂方法与其他试验条件同盐度试验。

1．2．3 饵料试验 试验用饵料为 ISO、NIT和CHA。试验设A～G共7个处理组，每组设3个平行。饵料组合和投喂比例见表1，各组日投喂量均为3×104ind．/mL。试验期间，每天8:00、18:00换水后各投饵料一次，盐度为31．2，其他试验条件同盐度试验。

1．2．4 指标的测量与计算 试验过程中，每两天利用显微镜 (NIKON显微成像系统)拍照观察一次，统计幼虫的存活数、畸形数和浮游幼虫的密度，均统计3组幼虫，每组50只。随机取30只幼虫测量其壳长。生长率 (RG)、存活率 (RS)、畸形率 (RA)的计算公式如下:

其中:L1、L0分别为试验结束与开始时偏顶蛤浮游幼虫的壳长 (μm);t1、t0分别为试验结束与开始时的时间 (d);dt、d0分别为试验中各时间点浮游幼虫的密度和初始密度 (ind．/mL);Dt、D0分别为各时间点观察到的浮游幼虫畸形个数和幼虫总个数 (ind．)。

表1 偏顶蛤幼虫的饵料组合及投喂比例Tab.1 Diet composition and algal ratios in clam Modiolus modiolus larvae rearing

1.3 数据处理

用Excel 2003软件对试验数据初步整理后，再用SPSS 17．0软件进行统计分析。用单因素方差分析 (One-way ANOVA)法和Duncan多重比较法分别对不同试验组幼虫的生长、存活率和畸形率的差异进行比较，显著性水平设为0．05。

2 结果与分析

2.1 盐度对偏顶蛤浮游幼虫生长及发育的影响

2．1．1 幼虫的生长 从图1可见:2 d内，各盐度组幼虫的生长无显著性差异 (P＞0．05);6 d后盐度30组幼虫的生长显著快于其他盐度组 (P＜0．05)，盐度25和35组幼虫的生长显著快于盐度20和40组 (P＜0．05)，而盐度20和盐度40组幼虫生长较缓慢。试验结束时，盐度20、25、30、35、40 组幼虫的生长率分别为 2．5、4．0、5．4、3．6、2．2 μm/d。

图1 盐度对偏顶蛤浮游幼虫生长的影响Fig.1 Effects of salinity on growth of the planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

2．1．2 幼虫的存活率和畸形率 从表2可见:试验过程中，盐度30组幼虫的存活率显著高于其他各组 (P＜0．05)，盐度20组的存活率明显低于其他各组，盐度25、30、35组的存活率明显优于其他组;10 d后各盐度组幼虫的存活率均明显降低。盐度30组幼虫的畸形率最低，10 d后显著低于其他各组 (P＜0．05)，盐度20、25、40组的畸形率较高;8 d后各盐度组幼虫的畸形率明显提高。

综合图1和表2可以看出，在本试验设计的盐度范围内偏顶蛤浮游幼虫均能生存，适宜盐度范围为25～35，最适盐度为30。

表2 盐度对偏顶蛤浮游幼虫存活率和畸形率的影响Tab.2 Effects of salinity on survival and abnormal rates of planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

2.2 pH对偏顶蛤浮游幼虫生长及发育的影响

2．2．1 幼虫的生长 从图2可见:试验过程中，pH 4、5组幼虫的生长非常缓慢，显著低于其他各组 (P＜0．05)(除第8天、10天时与pH 6组不显著外)，第12天时幼虫几乎全部死亡;pH 8组6 d后生长速度最快，与低pH组有显著性差异 (P＜0．05);pH 7、9组幼虫的也能较快生长;pH 10组的幼虫12 h内全部死亡，且显微镜视野中看到大片黑色絮状物。试验结束时，pH 6、7、8、9组幼虫的生长率依次为 2．0、3．2、5．4、4．4 μm/d。

综合图2和表3可以看出，在本试验设计的pH范围内偏顶蛤幼虫生长发育的适宜pH为6～9，最适pH为8。

图2 pH对偏顶蛤浮游幼虫生长的影响Fig.2 Effects of pH on growth of the planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

2．2．2 幼虫的存活率和畸形率 从表3可见:不同pH对偏顶蛤浮游幼虫存活率和畸形率有显著影响 (P＜0．05)。试验过程中，pH 8组幼虫的存活率显著高于其他各组 (P＜0．05);pH 7、9组幼虫的存活率也很高，第10天时存活率均高于30%;pH低于6的各组幼虫存活率很低或全部死亡。pH 8组幼虫的畸形率显著低于其他各组 (P＜0．05)(除第4天时与pH 6、7组不显著外);pH 4、5组幼虫的畸形率显著高于其他各组 (P＜0．05);pH 7、9组幼虫的畸形率也较低，试验结束时畸形率在16%左右。

2.3 饵料对偏顶蛤浮游幼虫生长及发育的影响

2．3．1 幼虫的生长 从图3可见:饵料C和F对幼虫生长的影响效果明显较差，6 d后幼虫的生长显著慢于其他饵料组(P＜0．05);单一饵料对幼虫的促生长效果基本为A组≥B组＞C组，混合饵料对幼虫的促生长效果基本为G组≥D组＞E组＞F组。试验期间，混合饵料D、E、G组与单一饵料A、B组的饲喂效果差异并不明显(P＞0．05)。试验结束时，A、B、C、D、E、F、G组的生长率分别为5．9、5．4、3．7、6．1、4．9、3．8、5．4 μm/d。

表3 pH对偏顶蛤幼虫存活率和畸形率的影响Tab.3 Effects of pH on survival and abnormal rates of the planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

图3 饵料对偏顶蛤浮游幼虫生长的影响Fig.3 Effects of diets on growth of the planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

2．3．2 幼虫的存活率和畸形率 从表4可见:4 d内，各饵料组幼虫的存活率均较高;6 d后，G、F组幼虫的存活率显著高于其他饵料组 (P＜0．05)(除第8天时F组与B组和第10天时F组与E组不显著外)，C组幼虫的存活率显著低于其他各组(P＜0．05);10 d后，各试验组幼虫的存活率均明显下降，第10天时除G组存活率高于55%外，其余各组存活率均低于33%。试验过程中，C、F组幼虫的畸形率显著高于其他各组 (P＜0．05)，G、B组的畸形率最低，畸形率均在11%以下;A、D、E组幼虫的畸形率也较低，畸形率均在17%以下。

由不同饵料组对浮游幼虫的饲喂效果可知，浮游期偏顶蛤幼虫的饵料选择以D组和G组为佳。

3 讨论

3.1 偏顶蛤浮游幼虫的耐盐能力

盐度是影响海洋贝类生长和发育的重要环境因子之一，也因其对实际生产的指导意义和应用价值受到众多学者的关注和研究［4-6，8-14］。本研究结果表明，偏顶蛤浮游幼虫生长和存活的适宜盐度为25～35，最适盐度为30左右，与厚壳贻贝［5］等贝类幼虫对盐度的耐受规律一致。由图1可知，低盐度组 (20)与高盐度组 (40)对偏顶蛤幼虫生长的影响并不显著，但对存活率的影响明显，即高盐度组＞低盐度组;对幼虫畸形率的影响情况则相反，高盐度组 (40)＜低盐度组 (20)，说明幼虫对高盐度的适应能力稍强于对低盐度的适应能力。这与对缢蛏 Sinonovacula constricta［9］、海湾扇贝Argopecten irradians［12］、厚壳贻贝［5］、大连湾牡蛎 Ostrea talienuvhanensis［8］等幼虫对盐度适应性的研究结果类似。本研究中观察发现，在盐度20和40的试验组，幼虫生长受到抑制，面盘和鳃丝活动能力较差，绝大部分幼虫沉于桶底，说明超出幼虫适宜盐度范围会减弱其新陈代谢，幼虫活动能力下降。Kinne［14］的研究也发现有此现象，并指出盐度不适会引起幼虫体内渗透压改变，使其超出了自身调节能力，降低了幼虫的代谢速率和代谢过程的效率，最终导致幼虫死亡。在本研究的盐度试验中，偏顶蛤幼虫在第10天时出现存活率和畸形率的大幅变化，同时显微镜下观察发现有很多原生动物，可能是水温较高，养殖海水中原生动物大量繁殖所致。研究贝类对盐度的适应性对于其人工繁育有着重要的意义，因为育苗场和养殖场常设在沿海和河口等地，这些地区的海水盐度受雨季地表径流影响，会在短时间内发生剧烈变化，易引起贝类幼虫大量死亡。因此，偏顶蛤人工繁育场的选址应慎重，避免选择低盐度水能大量流入育苗池的地方。

表4 饵料对偏顶蛤幼虫存活率和畸形率的影响Tab.4 Effects of diets on survival and abnormal rates of planktonic larvae in clam Modiolus modiolus

3.2 偏顶蛤浮游幼虫的耐pH能力

偏顶蛤浮游幼虫在高pH海水和低pH海水中均不能正常生长发育。由图2和表3可知:pH 10组幼虫在12 h内全部死亡，在显微镜下观察发现，视野中出现大量黑色絮状物，推测是幼虫死亡后分解的产物，叶莹莹等［5］对厚壳贻贝的研究中也出现该现象;pH低于6时，各试验组虽有部分偏顶蛤幼虫存活，但生长发育速度缓慢，畸形率高，与尤仲杰等［11］对墨西哥湾扇贝幼虫对pH耐受性的研究结果相似。相比较高pH(10)，偏顶蛤浮游幼虫对低pH(低于6)的耐受能力要更强一些。故偏顶蛤浮游幼虫生长与存活的适宜pH为6～9，最适 pH为8，这与彩虹明樱蛤 Moerella iridescens［15］、墨西哥湾扇贝［11］、厚壳贻贝［5］等贝类幼虫对pH的耐受范围相似。海水pH的变化对贝类幼虫的影响很大，会改变幼虫血液和围心腔液中的pH，从而抑制其心脏搏动［15］。近年来，海洋酸化日趋严重［2］，近海岸生物遭到了严重的破坏。因此，研究贝类浮游幼虫对pH的耐受能力有重要的意义，可为贝类育苗场的选择提供参考依据。

3.3 不同饵料对偏顶蛤浮游幼虫生长发育的影响

贝类幼虫发育至面盘幼虫时开始摄食外源性饵料，即饵料成为浮游幼虫的物质基础和能量来源，因此，适口且营养丰富的饵料对贝类幼虫的生长发育至关重要。本研究结果表明，不同饵料对偏顶蛤浮游幼虫生长发育有显著影响，其中以金藻及含有金藻的混合饵料的投喂效果最好，以单一牟氏角毛藻以及牟氏角毛藻与新月菱形藻混合饵料的投喂效果最差。说明偏顶蛤幼虫对饵料有选择性，金藻的营养成分较为全面、均衡，基本上能够满足偏顶蛤幼虫生长发育的需求，这与 Tang等［7］、Yan等［4］、Pettersen等［3］和王庆志等［16］的研究结果相一致。此外，3种饵料的混合组幼虫的存活率明显高于其他试验组，幼虫畸形率也明显低于其他试验组，说明多种单胞藻混合投喂对偏顶蛤幼虫的饲育效果优于单独投喂和2种饵料的混合投喂效果。这是因为混合饵料中不同饵料的营养成分可以替代和互补，弥补单一饵料在某些营养上的缺陷［17］。本研究中，新月菱形藻单独投喂时幼虫具有较高的生长率和存活率以及较低的畸形率，这与王庆志等［16］对魁蚶Scapharca broughtonii幼虫的研究结果不同。这可能是由种属差异、试验环境和幼虫发育期不同造成的。本研究结果表明，湛江等鞭金藻基本上能够满足偏顶蛤早期浮游幼虫生长发育的营养需求，但为了进一步提高幼虫存活率、降低畸形率，应适当辅以新月菱形藻和牟氏角毛藻等单胞藻。

［1］齐钟彦，马绣同，王祯瑞，等．黄渤海的软体动物［M］．北京:农业出版社，1987:164-166．

［2］Hoegh-Guldberg O，Mumby P J，Hooten A J，et al．Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification［M］．Science，2007，318:1737-1742．

［3］Pettersen A K，Turchini G M，Jahangard S，et al．Effects of different dietary microalgae on survival，growth，settlement and fatty acid composition of blue mussel(Mytilus galloprovincialis)larvae［J］．Aquaculture，2010，309(1):115-124．

［4］Yan X，Zhang G，Yang F．Effects of diet，stocking density，and environmental factors on growth，survival，and metamorphosis of Manila clam Ruditapes philippinarum larvae［J］．Aquaculture，2006，253(1):350-358．

［5］叶莹莹，徐梅英，吴常文．几种环境因子对厚壳贻贝浮游幼虫生长与存活的影响［J］．浙江海洋学院学报:自然科学版，2011，30(4):292-296．

［6］De Bravo M S，Chung K S，Pérez J E．Salinity and temperature tolerances of the green and brown mussels，Perna viridis and Perna perna(Bivalvia:Mytilidae)［J］．Revista De Biologia Tropical，1998，46(5):121-125．

［7］Tang B，Liu B，Wang G，et al．Effects of various algal diets and starvation on larval growth and survival of Meretrix meretrix［J］．Aquaculture，2006，254(1):526-533．

［8］刘海涛，董占武，徐志明．盐度对大连湾牡蛎胚胎发育及幼虫生长的影响［J］．水产学报，1992，16(1):32-39．

［9］林笔水，吴天明．温度和盐度对缢蛏浮游幼虫发育的影响［J］．生态学报，1984，4(4):385-392．

［10］常亚青，宋坚，王国栋，等．硬壳蛤的人工育苗技术［J］．中国水产科学，2002，9(1):43-47．

［11］尤仲杰，陆彤霞，马斌，等．几种环境因子对墨西哥湾扇贝幼虫和稚贝生长与存活的影响［J］．热带海洋学报，2003，22(3):22-29．

［12］何义朝，张福绥．盐度对海湾扇贝不同发育阶段的影响［J］．海洋与湖沼，1990，21(3):197-204．

［13］王丹丽，徐善良，尤仲杰，等．温度和盐度对青蛤孵化及幼虫、稚贝存活与生长变态的影响［J］．水生生物学报，2006，29(5):495-501．

［14］Kinne O．The effects of temperature and salinity on marine and brackish water animals:Ⅱ．Salinity and temperature-salinity combination［J］．Oceanogr Mar Biol Ann Rev，1964，2:281-339．

［15］顾晓英，尤仲杰，王一农．几种环境因子对彩虹明樱蛤Moerella iridescens不同发育阶段的影响［J］．东海海洋，1998，16(3):40-47．

［16］王庆志，张明，付成东，等．不同饵料和饥饿对魁蚶幼虫生长和存活的影响［J］．生态学报，2013，33(13):3963-3969．

［17］Marshall R，McKinley S，Pearce C M．Effects of nutrition on larval growth and survival in bivalves［J］．Reviews in Aquaculture，2010，2(1):33-55．