稳定同位素法研究大竹蛏D形幼虫、稚贝和幼贝的食性

2017-12-18田甲申李多慧郝咏芳周遵春张淑丽

水产科学 2017年5期

王摆，田甲申，曹琛，李多慧，郝咏芳，张乾，周遵春，张淑丽，董颖

( 1.辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁大连 116023； 2.营口市水产科学研究所，辽宁营口 115003；3.大连市水产研究所，辽宁大连 116087； 4.凌海市达莲海珍品养殖有限责任公司，辽宁锦州 121211 )

王摆1，田甲申1，曹琛2，李多慧3，郝咏芳2，张乾2，周遵春1，张淑丽4，董颖1

2016年5月在工厂化育苗池水温18.5 ℃、盐度26.8、pH 7.9和溶解氧6.7 mg/L下，采集进水的悬浮颗粒、浮游植物、饵料藻类角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻和大竹蛏的D形幼虫、稚贝和幼贝(壳长5～8 mm)样品，检测所有样品的δ13C和δ15N值，探究各种饵料在不同发育阶段大竹蛏中的贡献率。结果发现，大竹蛏的D形幼虫、稚贝和幼贝的δ13C值分别为(-23.272±0.042)‰、(-22.317±0.058)‰和(-21.856±0.108)‰，δ15N值分别为(9.467±0.001)‰、(9.873±0.073)‰和(10.385±0.036)‰。运用IsoSource线性混合模型计算出悬浮颗粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻对大竹蛏D型幼虫的平均贡献率分别为21.4%、21.8%、21.1%、13.3%和22.3%；对稚贝的平均贡献率分别为15.8%、19.1%、22.3%、27.7%、15.1%；对幼贝的平均贡献率分别为14.0%、16.4%、19.5%、37.1%和13.0%；试验结果表明大竹蛏D形幼虫喜食角毛藻和新月菱形藻，稚贝喜食等鞭金藻和角毛藻，幼贝喜食等鞭金藻。

大竹蛏；食性；碳氮稳定同位素；工厂化育苗

大竹蛏(Solengrandis)广泛分布于我国沿海各地，具有较高的营养和经济价值，是我国重要增养殖贝类之一。目前，国内对大竹蛏的研究主要集中在基础生物学、苗种繁育、分子生物学及其营养成分等[1-11]。吴杨平等[1-2]开展了大竹蛏生物学特性及胚胎发生和稚贝发育特性研究。肖国强等[3]采用组织学和实验生态学方法研究了浙江沿海大竹蛏的性腺发育、生殖周期、肥满度、胚胎发育、幼虫发育及变态等。张殿彩等[4]利用透射电镜观察了大竹蛏精子发生和精子超微结构。宋贤亭等[5]报道了大竹蛏室内人工育苗技术。闫喜武等[6]研究了培养密度和饵料种类对大竹蛏幼虫生长、存活及变态的影响，发现饵料在大竹蛏人工繁育过程中发挥重要作用。而有关大竹蛏人工繁育过程中饵料贡献率的研究尚未见报道。笔者采用碳氮稳定同位素技术分析了不同饵料对工厂化育苗大竹蛏D形幼虫和稚幼贝的饵料贡献率，为合理制定大竹蛏工厂化育苗的饵料投喂策略，进行生态健康养殖提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 样品的采集和处理

2016年5月，采集营口现代渔业科技产业园大竹蛏工厂化育苗池进水中的悬浮颗粒、浮游植物、人工投喂的角毛藻(Chaetocercssp.)、等鞭金藻(Isochrysissp.)、新月菱形藻(Nitzschiaclosterium)和大竹蛏的D形幼虫、稚贝和幼贝(壳长5～ 8 mm)样品。采样时育苗池水温18.5 ℃，盐度26.8，pH 7.9，溶解氧6.7 mg/L。

悬浮颗粒、浮游植物、角毛藻、金藻、新月菱形藻和大竹蛏D形幼虫样品分别经预灼烧过的Whatman GF/F玻璃纤维滤膜过滤；解剖镜下挑取稚贝样品，幼贝样品去壳，D形幼虫样品用1 mol/L盐酸酸化3 h，去除碳酸盐的影响，超纯水水洗后，所有样品放置于烘箱内60 ℃烘干至恒等质量。稚贝和幼贝样品分别经玛瑙研钵磨匀，所有样品用于δ15N测定。稚贝和幼贝样品用脱脂溶液(甲醇∶氯仿∶水=2∶1∶0.8)浸泡除脂[12]，超纯水水洗后，再烘干至恒等质量，经玛瑙研钵研磨后，与其他样品用于δ13C测定。

1.2 碳氮稳定同位素测定

所有样品于辽宁省海洋水产科学研究院稳定同位素实验室测定。样品的15N和13C用稳定同位素质谱仪(美国菲尼根Flash 2000 HT型元素分析仪)和同位素比率质谱仪(美国菲尼根Delta V Advantage)测定。稳定C、N同位素的自然丰度表示为：

δX=[R样品/R标准]-1×103

式中，X代表13C或15N，R代表13C/12C或15N/14N。

δ13C值是相对于PDB标准的自然丰度，δ15N值是相对空气中氮气的丰度[13]。为保证结果准确性，同一样品的碳、氮稳定同位素分别进行测定。每个样品测定3个平行样，为保持试验结果的准确性和仪器的稳定性，每测定5个样品后插测1个标准样。δ15N精密度<±0.15‰，δ13C精密度<±0.15‰。

1.3 饵料贡献比例的计算

采用IsoSource线性混合模型[14]计算5种饵料贡献率。计算时按照指定的增量范围叠加运算出资源所有可能的百分比组合(和为100%)，每一个组合的加权平均值与混合物(消费者)实际测定的同位素值进行比较，对于给定忍受范围内(±0.1‰)的组合认定为可行解。在所有可行解中，分析每种资源贡献百分比的出现频率，得到饵料生物的贡献比例。

式中，i为指定的增量范围，s为饵料种类数量。

1.4 数据处理

测试数据以平均值±标准差表示，用SPSS 17.0统计软件进行分析处理，Origin 7.5作图。

2 结果与分析

2.1 大竹蛏D形幼虫及稚幼贝的δ15N和δ13C值

各样品的δ15N和δ13C值见表1。由表1可见，幼贝的δ13C值高于稚贝，稚贝的δ13C值高于D形幼虫；D形幼虫、稚贝和幼贝的δ15N值具有相同的变化规律。

表1 各样品的δ15N和δ13C值 ‰

2.2 不同饵料对大竹蛏D形幼虫及稚、幼贝的饵料贡献率

不同类别饵料对大竹蛏D形幼虫的平均贡献率见图1。悬浮颗粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻对大竹蛏D型幼虫的平均贡献率分别为21.4%、21.8%、21.1%、13.3%和22.3%。

不同饵料对稚贝的平均贡献率见图2。悬浮颗粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻对稚贝平均的贡献率分别为15.8%、19.1%、22.3%、27.7%和15.1%。

图1 不同饵料对大竹蛏D形幼虫的饵料贡献率

图2 不同饵料对大竹蛏稚贝的饵料贡献率

不同饵料对幼贝的平均贡献率见图3。悬浮颗粒、浮游植物、角毛藻、等鞭金藻、新月菱形藻对幼贝的平均贡献率分别为14.0%、16.4%、19.5%、37.2%、13.0%。

图3 不同饵料对大竹蛏幼贝的饵料贡献率

3 讨论

稳定同位素技术是研究海洋生物的食性和生物之间的营养关系的重要手段，相比传统胃含物分析法需要样品数量大，分析时间长，且仅能反映生物体被采集时的瞬时状态的不足，稳定同位素技术可对不同发育时期生物的营养来源进行准确测定[15-16]。近年来，稳定碳氮同位素技术在分析贝类的食性中得到了广泛的应用[17-19]。本试验采用稳定碳氮同位素法检测工厂化育苗中大竹蛏D形幼虫及稚贝、幼贝的δ13C和δ15N值，发现幼贝的δ13C值高于稚贝，稚贝的δ13C值高于D形幼虫；δ15N值有相同的变化规律。张宇美[20]研究发现，南海的鸢乌贼(Sthenoeuthisouualaniensis)的δ13C和δ15N值与其胴长有极显著关系。辽东湾海蜇(Rhopilemaesculentum)的δ13C值随着伞径增加而降低，δ15N值与伞径无相关性[21]。大竹蛏D形幼虫及稚幼贝的δ13C和δ15N值的变化规律，可能与促熟期种贝及不同发育阶段摄食的饵料有关。

饵料的种类和投喂方式是影响大竹蛏幼体发育及稚贝、幼贝生长的重要因素。大竹蛏种贝促熟期间多投喂金藻或角毛藻[3]，叉鞭金藻(Dicrateriasp.)、绿色巴夫藻(Pavlovaviridis)或亚心形扁藻(Platymonassubcordiformis)[2]。宋贤亭等[5]在种贝促熟期间投喂金藻、小硅藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)和扁藻(Platymonassp.)，在壳顶幼虫前期投喂金藻，壳顶幼虫后期投喂金藻和扁藻，稚贝投喂扁藻、小球藻和角毛藻为主，金藻为辅。闫喜武等[6]等通过饵料单独投喂和混合投喂发现，在大竹蛏幼虫前期单独投喂金藻，后期混合投喂金藻、塔胞藻(Pyramimonassp.)和新月菱形藻，对幼虫的生长速度、存活率和变态率及幼虫各阶段发育的影响效果比较理想。而不同饵料对大竹蛏幼体及稚、幼贝的饵料贡献率研究尚未见报道。本试验采用碳氮稳定同位素技术检测分析发现，3种单胞藻对工厂化育苗大竹蛏D形幼虫的饵料贡献率之和为56.8%，对稚贝的饵料贡献率之和为65.1%，对幼贝的饵料贡献率之和为69.6%，随着大竹蛏幼苗的不断发育，单胞藻的饵料贡献率逐渐升高，说明单胞藻在大竹蛏工厂化育苗过程中是D形幼虫和稚贝、幼贝的重要的食物来源，其中，金藻对稚、幼贝的饵料贡献率逐渐上升。此外，影响大竹蛏人工育苗的因素还有培养密度、温度、盐度和底质等因素[10-11]。为了大竹蛏人工增养殖业的健康持续发展，还应深入开展大竹蛏在自然海区中的食性特征研究。

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FeedingHabitsofD-ShapedLarvae,SpatandJuvenilesofClamSolengrandisinBreedingUsingStableIsotopeTechniques

WANG Bai1, TIAN Jiashen1, CAO Chen2, LI Duohui3， HAO Yongfang2, ZHANG Qian2, ZHOU Zunchun1, ZHANG Shuli4, DONG Ying1

( 1.Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute, Dalian 116023, China; 2.Fisheries Research Institute of Yingkou, Yingkou 115003, China; 3.Dalian Fisheries Research Institute, Dalian 116087, China; 4.Linghai Dalian Seafood Process Co., Ltd., Jingzhou 121211, China )

Suspended particles (POM), and phytoplankton in a seeding sea water pool, dietary algaeChaetocercssp.,Isochrypissp.,Nitzschiaclosteriumand D-shaped larvae, spat and juveniles of clamSolengrandiswere sampled in May 2016, and their δ13C and δ15N values were detected by carbon and nitrogen stable isotopes methods in order to analyze the feeding habits of the clam at different development stages in breeding. The results showed that the δ13C value was (-23.272±0.042)‰ in D-shaped larvae, (-22.317±0.058)‰ in spats and (-21.856±0.108)‰ in juveniles, and that the δ15N value (9.467±0.001)‰ in D-shaped larvae, (9.873±0.073)‰ in spats and (10.385±0.036)‰ in juveniles. The IsoSource linear mixture model revealed that the dietary contribution to D-shaped larvae was found to be the maximum (22.3%) inN.closterium, followed by phytoplankton (21.8%), POM (21.4%),Chaetocercssp. (21.1%) andIsochrypissp. (13.3%); the dietary contribution to spat was the maximum (27.7%) inIsochrypissp., followed byChaetocercssp. (22.3%), phytoplankton (19.1%), POM (15.8%) andN.closterium(15.1%); the dietary contribution to juveniles wasIsochrypissp.(37.1%), followed byChaetocercssp. (19.5%), phytoplankton (16.4%), POM (14.0%) andN.closterium(13.0%). The estimated food sources in breeding wereChaetocercssp. andN.closteriumfor D-shaped larvae,Chaetocercssp. andIsochrypissp. for spats, andIsochrypissp. for juveniles. The findings are helpful to the rational feeding strategies forS.grandisin breeding.

Solengrandis; feeding habit; carbon and nitrogen stable isotope; industrialized breeding

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.05.023

2016-11-11；

2016-12-30.

辽宁省科技计划项目(2015103044); 辽宁省海洋与渔业厅科研项目(201606，201609).

王摆(1981-), 男, 副研究员，博士；研究方向：海洋生物学.E-mail:wangbai1980@hotmmail.com.通讯作者：董颖(1971-)，女, 研究员；研究方向：水产养殖. E-mail:ebuma@sina.com.

S968.318

1003-1111(2017)05-0670-04