温度和盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响
2014-03-13王跃斌胡则辉朱云海柴学军
王跃斌, 孙 忠, 胡则辉, 朱云海, 柴学军
(浙江海洋学院海洋与渔业研究所, 浙江省海水增养殖重点实验室, 浙江舟山 316021)
温度和盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响
王跃斌, 孙 忠, 胡则辉, 朱云海, 柴学军
(浙江海洋学院海洋与渔业研究所, 浙江省海水增养殖重点实验室, 浙江舟山 316021)
采用实验生态学方法研究了温度和盐度对厚壳贻贝耗氧率(OR)的影响。根据厚壳贻贝的个体大小分为A、B、C 3组(壳长分别为5.72±0.18、7.12±0.14、8.40±0.19 cm,软体部干重分别为5.75±0.62、10.83±1.23、12.58±2.05 g),温度设10 ℃、16 ℃、22 ℃、28 ℃、34 ℃ 5个梯度,盐度设14、19、24、29、34共5个梯度。结果表明:(1) 温度、个体大小对厚壳贻贝的耗氧率有显著影响(F>F0.01),而温度和体重的交互作用对厚壳贻贝的耗氧率无显著影响(F<F0.05)。温度范围为10~28 ℃时,3组厚壳贻贝的耗氧率随温度的升高而逐渐升高,当温度升至34 ℃时耗氧率下降。厚壳贻贝单位体重耗氧率(ORT)与软体部干重(W)之间的关系符合幂函数方程ORT=a1W-b1,其中a1值为0.90 29~1.374 2,平均值为1.151 3;b1值为0.275 8~0.871 3,平均值为0.482 2。(2) 盐度、个体大小出及二者的交互作用均对厚壳贻贝的耗氧率有显著影响(F>F0.01)。盐度在14~29时,3组厚壳贻贝的耗氧率随盐度的升高而逐渐增加,当盐度升至34时耗氧率下降。厚壳贻贝单位耗氧率(ORS)与软体部干重(W)的关系可用回归方程表示为ORS=a2W-b2,a2值为0.533 9~1.487 3,平均值为0.971 6;b2值为0.307 8~0.566 9,平均值为0.431 7。
厚壳贻贝; 温度; 盐度; 耗氧率
厚壳贻贝Mytilus coruscus属软体动物门Mollusca、瓣鳃纲Lamellibranehia、贻贝目Mytiloida、贻贝科Mytilidae,俗称青口、海红,为温水性种,主要分布在我国黄渤海和东海沿岸,出浙江沿海资源量最大[1]。厚壳贻贝肉质鲜美、营养丰富、生长繁殖快、抗病能力强、易于人工养殖,是一种具有重要经济价值的养殖贝类[2]。耗氧率是贝类新陈代谢的重要指标之一,它反映了贝类的生理状态及活动情况。国内外学者已对贝类的耗氧率做了大量的研究[3-9],但关于厚壳贻贝耗氧率的研究尚未见报道。本研究探讨了温度和盐度的变化对不同规格厚壳贻贝耗氧率的影响,据此对厚壳贻贝的养殖生产提供指导建议。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验于 2013 年7月在浙江省海水增养殖重点实验室进行。厚壳贻贝购自舟山普陀东河市场。将厚壳贻贝外壳冲洗干净,在室内水泥池中暂养7 d后挑选外壳完整、个体健壮、活力强的厚壳贻贝作为实验贝。暂养期间每天投喂足量的微绿球藻Nannochloropsis,每天全量换水1次。暂养用水为自然砂滤海水,暂养期间水温为23~24 ℃,盐度为30~31,pH 7.9~8.1,24 h连续充气。
1.2 实验分组
温度组设10 ℃、16 ℃、22 ℃、28 ℃、34 ℃共5个梯度,采用恒温培养箱控温。温度采用每天升降幅度不超过2℃的方式进行调节,达到预设温度时再适应24h后进行实验。实验盐度30~31,其他条件与暂养条件相同。挑选活力强的厚壳贻贝做为实验贝。每个温度梯度按实验贝个体大小分为A、B、C3组,A组壳长6 cm出下,B组壳长6~8 cm,C组壳长8 cm出上。每组设3个重复,每个重复放2个相应大小的实验贝。另设1个空白对照组,其它处理与实验组相同。
盐度组设14、19、24、29、34共5个梯度,实验所需盐度的海水采用自然海水加淡水或加粗盐的方式进行调节。调节至所需盐度后适应24h进行实验,实验水温为23~24 ℃,其他条件与暂养条件相同。实验分组方法同温度组实验。
1.3 实验方法
实验容器为2L的广口呼吸瓶,装满实验用水后,瓶口用塑料保鲜膜进行密封。每组实验持续时间为2 h。用Winkler碘量法测定实验始末水体溶解氧(DO),根据实验始末水体DO浓度值计算耗氧率。实验结束后,用游标卡尺测量每组实验贝的壳长,然后取其软体部和壳置于65℃干燥箱中烘干48 h,用电子天平(精度为0.01 g)测软体部的干重和壳重,并计算肥满度(F)=(软体部干重/干壳重)×100%。实验用厚壳贻贝的生物学特征见表1。
表1 实验厚壳贻贝生物学测定Tab.1 Biological data of M. coruscus
1.4 计算方法
耗氧率OR=[(DO0-DOt)×(V0-Vt)]/(W×t)
式中,OR为厚壳贻贝耗氧率[mg/(g·h)],DO0和DOt分别为实验开始和结束时DO含量(mg/L),V0为呼吸瓶中水的体积(L),Vt为实验贝的体积,W为实验贝软体部干重(g),t为实验持续时间(h)。
实验数据采用SPSS统计软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 温度对厚壳贻贝耗氧率的影响
不同温度下厚壳贻贝耗氧率与其软体部干重的回归方程参数见表2。在各温度下,厚壳贻贝的耗氧率(ORT)与软体部干重(W)呈负相关幂函数关系,即耗氧率随着体重的增加而呈下降的趋势。厚壳贻贝耗氧率与软体部干重的关系可表示为ORT=a1W-b1,a1值为0.9029~1.3742,平均值为1.1513;b1值为0.2758~0.8713,平均值为0.4822。F检验表明,回归方程的相关关系达到极显著水平(F>F0.01)。
表2 不同温度下厚壳贻贝耗氧率与软体部干重的回归方程参数Tab.2 The parameters related to regress equation between oxygen consumption rate(ORT) and soft tissue dry weight(W) ofM. coruscusin different temperatures
温度对厚壳贻贝耗氧率的影响如图1所示。当温度范围为10~28℃时,随着温度的升高,A、B、C3组规格的厚壳贻贝耗氧率均呈上升趋势,当温度为28℃时,3组规格的厚壳贻贝耗氧率均达到最高值;当温度升至34 ℃时,3组规格的厚壳贻贝耗氧率均明显下降。方差分析表明,温度对厚壳贻贝的耗氧率有极显著影响(P<0.01),体重对厚壳贻贝耗氧率也有极显著影响(P<0.01) ,单位体重耗氧率随其个体的增大而变小。双因素方差分析表明,温度、体重均对厚壳贻贝耗氧率有极显著影响(F>F0.01),温度对耗氧率的影响大于体重的影响,但温度和体重的交互作用对厚壳贻贝的耗氧率影响不显著(F<F0.05)。
图1 不同温度对厚壳贻贝耗氧率的影响Fig.1 Effect of different temperatures on the oxygen consumption rate of M. coruscus
2.2 盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响
不同盐度下厚壳贻贝耗氧率与其软体部干重的回归方程参数见表3。在各盐度下,厚壳贻贝的耗氧率与软体部干重呈负相关幂函数关系,即耗氧率随着体重的增加而呈下降的趋势。厚壳贻贝耗氧率(ORS)与软体部干重(W)的关系可表示为 ORS=a2W-b2,a2值为0.533 9~1.487 3,平均值为0.9716;b2值为0.307 8~0.566 9,平均值为0.431 7。F检验表明,回归方程的相关关系达到极显著水平(F>F0.01)。
表3 不同盐度下厚壳贻贝耗氧率与软体部干重的回归方程参数Tab.3 The parameters related to regress equation between oxygen consumption rate(ORS) and soft tissue dry weight(W) ofM. coruscusin different salinities
盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响如图2所示。盐度范围为14~29时,随着盐度的升高,A、B、C3组规格的厚壳贻贝耗氧率均呈上升趋势,当盐度为29时,3组规格的厚壳贻贝的耗氧率达到峰值;当盐度升至34时,3组规格的厚壳贻贝耗氧率均明显下降。方差分析表明,盐度对厚壳贻贝的耗氧率有极显著影响(P<0.01),体重对厚壳贻贝耗氧率有极显著影响(P<0.01),单位体重耗氧率随其个体的增大而减少。双因子方差分析表明,盐度、体重均对厚壳贻贝耗氧率有极显著影响(F>F0.01),且盐度对耗氧率的影响大于体重的影响。盐度和体重的交互作用对厚壳贻贝的耗氧率也有极显著影响(F>F0.01)。
图2 不同盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响Fig.2 Effect of different salinities on the oxygen consumption rate of M. coruscus
3 讨论
3.1 规格对厚壳贻贝耗氧率的影响
研究表明[10-12],贝类软体部干重对耗氧率有显著影响,耗氧率与软体部干重的关系可表示为OR=aW-b,耗氧率随体重的增加而降低。本研究表明,在不同温度下,厚壳贻贝的耗氧率与体重幂函数关系为ORT=a1W-b1;在不同盐度下,厚壳贻贝的耗氧率与体重幂函数关系为ORS=a2W-b2,耗氧率均随体重的增加而降低。式中,a1、a2值表示软体部干重的耗氧率,a值除了受种之间的特异性影响外,还易受温度、盐度、活动状况等因素的影响,因此变化较大[13]。式中b1、b2表示体重影响指数,变化较小[12]。BAYNE[14]给出了23种贝类的b值为0.44~1.09,平均值为0.75。本实验中b1值为0.2758~0.8713,平均值为0.4822值为0.307 8~0.566 9,平均值为0.431 7,这和BAYNE的研究结果基本一致。
3.2 温度对厚壳贻贝耗氧率的影响
温度是影响贝类生理活动的重要环境因子。在适宜的温度范围内,贝类体内酶活性随着温度升高而增强,从而加快其生理代谢的速度。当温度上升超出其适宜温度时,贝类不能维持正常生理代谢活动,耗氧率急速下降[12]。王资生对扁玉螺Neverita didyma[15]、金春华对青蛤Cyclinasinensis[16]和郭海燕对大西洋浪蛤Spisula solidissima[17]等的研究表明,在一定的温度范围内,贝类耗氧率会随着温度的升高而升高并出现一个峰值,之后随着温度的升高耗氧率随之降低。本研究结果跟上述研究结果类似,本研究结果显示,在温度范围为10~28℃,3组规格的厚壳贻贝耗氧率随着温度的升高而增加,并在28℃时达到最大值,当温度继续升高时耗氧率逐渐下降,可能是34℃已超过了厚壳贻贝的最适温度,但具体临界温度值还有待进一步研究。
3.3 盐度对厚壳贻贝耗氧率的影响
盐度是影响贝类生理活动的重要因素之一。有众多研究结果表明[18-21],在一定盐度范围内,随着盐度的升高,贝类的耗氧率会出现先升高后下降的趋势,不同贝类的适宜盐度范围差异较大。本研究结果表明,盐度对厚壳贻贝的耗氧率有极显著影响(P<0.01),盐度范围为14~34时,随着盐度的升高,3组规格的厚壳贻贝耗氧率出现先升高后下降的趋势,并在盐度29时达到最高值。这与上述的研究结果相一致。而另有观点认为水生生物在其栖息地盐度时的耗氧率最低,当盐度发生变化时耗氧率均会升高[22];张媛等[23]对橄榄蚶Estellarca olivacea的研究发现,橄榄蚶在其栖息地盐度时耗氧率较低,推测可能是因为此时的盐度正处于其等渗点盐度,橄榄蚶维持其正常生理活动所需要消耗的能量较少。本实验研究过程中没有发现此现象,这可能是由于不同物种的差异或者实验设置不同有一定的关系,具体情况还有待进一步的研究。
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Effects of Temperature and Salinity on Oxygen Consumption Rate ofMytilus coruscus
WANG Yue-bin, SUN Zhong, HU Ze-hui, et al
(Marine and Fishery Research Institute of Zhejiang Ocean University,Zhejiang Key Lab of Mariculture & Enhancement, Zhoushan 316021, China)
The oxygen consumption rate (OR) ofMytilus coruscuswere studied by ecological in methods in laboratory under controlled conditions of temperature (10 ℃, 16 ℃, 22 ℃, 28 ℃ and 34 ℃ resperctively) and salinity (14, 19, 24, 29 and 34 resperctively). Three groups were set up to study theOR, with shell length of 5.72±0.18, 7.12±0.14 and 8.40±0.19 cm, and soft tissue dry weight of 5.75±0.62, 10.83±1.23 and 12.58±2.05 g, resperctively. The results showed that:(1) Individual size and temperature had significant effects onOR(F>F0.01), but interaction of the both had no significant effects (F<F0.05). The rate increased with temperatureranges from 10 ℃ to 28 ℃, but reduced at temperature of 34 ℃. The relationship betweenORTand dry weight of soft tissue (W) can be represented by the allometric equationORT=a1W-b1, where a1 ranges from 0.902 9 to 1.374 2, with mean of 1.151 3, andb1 ranges from 0.275 8 to 0.871 3, with mean of 0.482 2. (2) Individual size, salinity and interaction of the both had significant effects onOR(F>F0.01). The rate increased with salinity ranges from 14 to 29, but reduced at salinity of 34. The relationship betweenORSand dry weight of soft tissue (W) can be represented by the allometric equationORS=a2W-b2, wherea2ranges from 0.523 9 to 1.487 3, with mean of 0.971 6, andb2ranges from 0.307 8 to 0.566 9,with mean of 0.431 7.
Mytilus coruscus; temperature; salinity; oxygen consumption rate
S968.3
A
1008-830X(2014)06-0511-04
2014-08-30
浙江省科技厅创新团队建设与人才培养项目(2013F20001)
王跃斌(1983- ), 男, 浙江宁海人, 工程师, 研究方向:海水增养殖. E-mail: wybin@126.com。
柴学军,高级工程师. E-mail: chaixj6530@sohu.com