温度、盐度和干出对皱原礁膜生长的影响

李爵乾 龚俊浩 谢恩义

摘 要：本文通过设计正交实验，探讨不同温度、盐度和干出时间对皱原礁膜生长的影响。根据实验结果：盐度是影响皱原礁膜生长的最主要因子，在因子对皱原礁膜的影响力排序上，盐度>温度>干出时间。通过比较各因子指标的平均值，得到实验的理论最优组合为温度25℃、盐度22、干出时间0h。通过方差分析可知，温度对皱原礁膜的生长有显著的影响（P<0.05），盐度对皱原礁膜的生长有极显著的影响（P<0.01），干出时间对皱原礁膜的生长无显著影响（P>0.05）；温度、盐度和干出时间这三个因子之间的交互作用不显著（P>0.05）。实验所得结果可为人工室内培养皱原礁膜提供了一定的参考价值。

关键词：皱原礁膜；相对生长率；温度；盐度；干出时间

皱原礁膜隶属于绿藻门（Chorophyta）、石莼目（Ulvales）、皱原礁膜科（Monostromaceae）、礁膜属（Monostroma）[1]。礁膜又被称为纸菜（广东硇洲岛），石菜（福建福安）、绿塔膜菜（山东荣成）、大本青苔菜（台湾）、由菜（广东海陵岛），属于冷温性藻类[2]。皱原礁膜在绿藻中不仅拥有非常高的食用价值且具有海产食品有独特的风味，而且还有较高的药用价值，是一种具有高价值的未来经济海藻。国内对礁膜的研究还是比较少的，没有足够的理论支持，也导致国内的礁膜栽培业还处于起步阶段。因此研究环境因子对皱原礁膜的生长情况，对于发展皱原礁膜栽培的产业化具有重要的意义，可以一定程度上指导皱原礁膜的养殖生产化。本文主要研究了温度、盐度和干出时间对皱原礁膜生长的影响，通过设计正交实验来探究皱原礁膜生长的最适环境因子对其生长的变化趋势。

1 材料与方法

1.1实验材料

我们将采集到的合适皱原礁膜在2小时内低温运回实验室（绝大多数偏绿色），经过分离杂藻和清洗之后，放入80L的储物箱（含有40L的灭菌海水）充气暂养。在培养1天之后，选取合适的皱原礁膜（处于生长期、偏绿色的），用吸水纸吸干水分之后，称取一定的质量依次放入准备好灭菌海水的培养皿中，最后放入光照培养箱中进行相关实验。

1.2 实验方法

按照正交实验的设计方法：3因素4水平，设计16个实验组。温度（A）15℃、20℃、25℃、30℃，盐度（B）22、26、30、34，干出时间（C）0h、1h、2h、3h，按下表所示，设计4x4的组合共16组。

1.3 实验数据的处理

在单位时间和单位重量条件下，植株的重量增加速度即为相对生长速率（relative growth rate），簡称RGR。本文采用相对生长率来表示皱原礁膜的生长情况，其公式为：

RGR （%/d）=[ln（Wt/Wo）/t]×100% （1）

式中Wo为初始鲜重，Wt为t天后的鲜重，t为实验进行的天数（在本次的研究中t=9）。

实验结果利用但不限于Excel 2010和SPSS 19.0等软件来进行数据处理及统计分析。注意：当P< 0.05时，表示其差异显著；当P< 0.01，表示其差异极显著。

2 结果

2.1 相对生长率

根据对表2数据的分析：发现第9组的相对生长率RGR最大，为5.7%，该组的实验条件为温度25℃、盐度22和干出2h，该组也是实验组的最优组合。通过分析极差R，发现温度、盐度和干出时间这三因素中，实验因子的重要性排序为：盐度>温度>干出时间。通过比较温度、盐度和干出时间的？K，发现温度25℃、盐度22和干出时间0h，是皱原礁膜生长最快的理论最优组合。

表2 相对生长率的结果分析表

2.2 温度对皱原礁膜生长的影响结果

从图1可知，皱原礁膜的相对生长率在温度25℃时最大，此时的相对

图1 温度对皱原礁膜相对生长率的影响

生长率为3.0%；皱原礁膜的相对生长率在温度30℃时最小，此时的相对生长率为1.1%。皱原礁膜的相对生长率在温度15-30℃的范围内呈现先升高后下降的趋势。当温度大于25℃时，皱原礁膜的相对生长率会随着温度的升高而降低；当温度低于25℃时，皱原礁膜的相对生长率随温度的降低而降低。通过结果比较，可知各温度的优劣顺序为25℃>20℃>15℃>30℃。

2.3 盐度对皱原礁膜生长的影响结果

从图2可知，皱原礁膜在盐度22时，相对生长率最大，达到了3.7%，

图2 盐度对皱原礁膜相对生长率的影响

而在盐度34时，相对生长率最小，只有0.7%。盐度对皱原礁膜相对生长率的影响，表现为盐度在22-34这个范围内皱原礁膜的相对生长率始终在减小，但是减小的程度表现为先迅速下降，然后下降的程度就随着盐度的增加而逐渐的减小，而且在盐度22-26下降的速度最快。通过结果对比，得出各盐度组优劣顺序为22>26>30>34。

2.4 干出时间对皱原礁膜生长的影响结果

从图3可知，干出时间为0h时，皱原礁膜的相对生长率最高，为2.0%，

图3 干出时间对皱原礁膜相对生长率的影响讨论

其次是干出时间为2h和3h组，而且干出时间在2-3h时，皱原礁膜的相对生长率较高，也比较稳定。在实验组设置的四个干出时间里，干出时间为0时，皱原礁膜的生长较快。通过结果对比，各干出时间的优劣顺序为0h>2h>3h>1h。

3 讨论

3.1温度对皱原礁膜生长的影响

陈昌生和章景荣认为礁膜配子体生长的适宜水温为15-17℃[3]，本实验设定的温度梯度为15、20、25和30℃，结果25℃组的皱原礁膜生长较好，20℃组的次之，再来是15℃组，最差是30℃组。陈昌生和章景荣认为礁膜配子体生长的适宜水温为15-17℃。采于3月下旬的实验藻体虽然选择的大多是营养细胞，但由于三月底是礁膜配子体大量成熟的繁殖盛期，实验条件下培养的藻体部分成熟放散配子，会导致藻体后期的重量减少，从而影响其相对生长率。关于配子体生长的适宜温度，陈昌生和章景荣的结果与本实验结果25℃不同。笔者认为造成结果差异的原因有：实验所用藻体大小的不同、种类不同，以及多了干出这一操作。

4.2 盐度对皱原礁膜生长的影响

国内的陈昌生、张景荣等认为礁膜配子体发育适宜的盐度为14-27[4]，由于本实验的藻体是即将成熟的配子体，陈昌生对此研究的结果与笔者的有所出入。本实验设定的盐度梯度是22、26、30、34，即海水比重为1.017、1.020、1.023、1.026。结果盐度为22的皱原礁膜生长较好，其次是盐度为26的，再次是盐度为30的，最后是盐度为34的。礁膜对海水比重变化有较好的忍受力，这是因为其细胞壁含有较多的水溶性多糖，使其细胞对渗透压的变化有较大的忍受性，尽管宽礁膜在低盐度、营养丰富的河口区生长较好，颜色较绿，但据本实验推测礁膜在成熟期，如果能保持海区有1.020左右较高比重，可延长其生长时间，且后期产品质量会有所提高。

4.3干出时间对皱原礁膜生长的影响

刘力、高尚德等认为礁膜干燥2-12h，净呼吸率增加，净光合率下降，干出对礁膜的生长是不利的[5]。本实验设定每天干出0-3h，在培养的9d内，每天干出1h的藻体生长最慢，干出0h的藻体生长最快，干出2-3h的藻体生长较快。实验的结果与刘力、高尚德等的研究有所不同，是培养周期不同、藻体种类不同和实验操作不同等因素造成的。人工在栽培礁膜时，全浮动筏式栽培的产量在理论上应该比较高，但如果不进行干出，苗网易受硅藻、浒苔等杂藻危害，且藻体易老化，故苗网栽培的潮间带位置仍以每潮干出2-3h较好。

4.4 方差分析结果

从方差分析结果可知，温度对皱原礁膜的相对生长率的影响差异显著（P<0.05），而盐度对皱原礁膜的相对生长率的影响差异极显著（P<0.01），干出时间对皱原礁膜的相对生长率的影响差异不显著（P>0.05），这说明了温度和盐度密切影响着皱原礁膜的生长。在本次实验研究的温度和盐度范围内，温度和盐度这两个因子之间对皱原礁膜生长的交互作用不显著（P>0.05）。结合上面的结果与分析可得，在本次实验中，皱原礁膜生长的最优方案为温度25℃、盐度22、干出时间为0。

参考文献

[1]大岛泰雄. 浅海养殖60种[M]. 东京：大成出版社，2004.

[2]赵素芬等.海藻与海藻栽培学[M]. 北京：国防工业出版社，2012，9（3）：73-374.