盐度对不同规格九孔鲍耗氧量和排氨率的影响

2019-09-25刘建勇陈园媛曹伏君许胜青王崇懿

广东海洋大学学报 2019年5期

刘建勇，陈园媛，曹伏君，许胜青，王崇懿

刘建勇1,2，陈园媛1，曹伏君2，许胜青2，王崇懿2

（1. 广东海洋大学深圳研究院，广东深圳 518108 ; 2. 广东海洋大学水产学院，广东湛江 524088）

【】探讨盐度对不同规格九孔鲍（）耗氧量和排氨率的影响。采用实验室生态学方法，测定7种盐度下（21、24、27、30、33、36和40）3种规格[干质量（1.53±0.14）、（1.11±0.23）和（0.68±0.20）g]九孔鲍的耗氧率和排氨率。（1）盐度在21 ~ 36时，耗氧率随着盐度的上升而增大；盐度为36时，3种规格九孔鲍的耗氧率均达到最大值；当盐度大于36时，耗氧率随盐度上升而下降，九孔鲍的耗氧率（O）与软体部干质量（）的回归关系符合幂函数：O=-b，其中的波动范围在0.412 ~ 1.216之间，平均值为0.818±0.286；的波动范围在0.311 ~ 0.546之间，平均值为0.446±0.074；（2）排氨率在实验盐度范围内呈持续升高趋势，排氨率（N）与软体部干质量（）的回归关系符合幂函数：N=-d，其中的波动范围在0.174 ~ 0.621之间，平均值为0.330±0.154；的波动范围在0.439 ~ 0.668之间，平均值为0.521±0.084；（3）相同盐度下，九孔鲍的耗氧率和排氨率随干质量的增大而显著减小（< 0.05），且耗氧率和排氨率与干质量均符合=-b模型；（4）九孔鲍的规格对O / N比值影响不显著（> 0.05），当盐度为40时，O / N值显著降低。盐度、规格及两者间的交互作用均对九孔鲍的耗氧率和排氨率有显著影响。

九孔鲍；盐度；规格；耗氧率；排氨率

九孔鲍（）是杂色鲍（）的一个亚种[1]，自然种群主要分布于我国台湾的北部、东部以及澎湖列岛周围等海域[2]，作为低脂肪高蛋白的水产食品位列海产“八珍”之冠，因其具有生长快、养殖周期短、对饵料要求低等优点，已逐渐成为我国南方海域养殖贝类的主要品种之一。呼吸代谢是贝类新陈代谢的基本生理活动，也是生物能量学研究的重要内容，耗氧率和排氨率是动物新陈代谢的重要指标之一。国内外已有学者开展了有关鲍属物种呼吸和代谢方面的研究。在澳洲青边鲍（Donovan）、皱纹盘鲍（）、九孔鲍等品种上已经开展了相关的实验，对温度变化如何影响鲍属生物的呼吸代谢或排泄和鲍属生物的耐氧极限进行了深入的探究[3-6]。相关研究表明，作为养殖最为广泛的鲍属生物之一，九孔鲍的耗氧率随温度的升高而增大，随自身体质量的增加而下降，并且存在明显的昼夜变化，夜间高于白天[6]。

盐度是影响九孔鲍存活与生长的关键因素之一，国内已有学者开展了相关研究[7-8]，结果均表明不同规格的九孔鲍对不同盐度的海水适应性有着显著差异。但关于不同规格的九孔鲍在不同盐度下的呼吸代谢和排泄研究，国内外尚未见相关报道。笔者通过研究盐度及规格对九孔鲍耗氧率和排氨率的影响，有助于了解九孔鲍呼吸和代谢的特点，为九孔鲍生理生态学研究提供理论依据，以期为九孔鲍耐高、低盐新品种的选育奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

实验所用九孔鲍采捕于广东省湛江市硇洲岛养殖海域，九孔鲍取回后挑选贝壳完整、整体无损伤、足部收缩有力的个体，用毛刷洗刷去除壳表面的附着物，暂养于暗处的玻璃鱼缸内（60 cm×40 cm×40 cm）。暂养期间24 h充气，每天换水1次，投喂江篱，暂养7 d后将九孔鲍放入呼吸瓶，开始调节呼吸瓶中海水盐度，实验24 h前停止投饵。实验所用海水取自硇洲岛养殖海域，沉淀、砂滤后贮存备用，盐度为28±0.5，pH为8.0。

1.2 方法

本实验采用静水密闭式呼吸实验方法，实验期间水温保持在（28±0.5）℃，使用2 L广口瓶作为呼吸瓶，设置7组盐度梯度（21，24，27，30，33，36和40），通过在海水中添加无氨纯水或人工海水晶的方式调节盐度。根据不同规格的壳长将九孔鲍分为3组：L、M和S组（表1），每瓶放置九孔鲍只数分别是L组1只，M组2只，S组3只，每组设3个重复，每个盐度下均设一个无九孔鲍的空白对照组用于排除水呼吸对实验结果的影响。将3组九孔鲍分别放入独立的呼吸瓶后，往呼吸瓶注满海水，按照每天上升或下降盐度3个单位的规律将代谢瓶中海水盐度调到实验预设盐度，驯养九孔鲍3 d，驯养第3天禁止投饵。

考虑到九孔鲍生理代谢存在明显的昼夜差异[6]，为排除其生理代谢的差异，本实验于同一天8:00和20:00进行连续2次取样测定，取平均值作为该组九孔鲍的耗氧率和排氨率。8:00实验正式开始前，用保鲜膜封口，并用橡皮筋扎紧瓶口，密封后抽取一次水样，开始计时，2 h后（10:00）再次抽取一次水样，分别测定计时前后水样的溶解氧（DO）和氨氮（NH4+-N）浓度，20:00重复上述操作。采用Winkler碘量法测定水体溶解氧，纳氏试剂法测定氨氮浓度。实验结束后用游标卡尺测量各组九孔鲍的壳长、壳宽，将软体部取出，放入80 ℃烘箱中烘干至恒重，用电子天平称量软体部干质量。

表1 3组九孔鲍生物学数据

1.3 数据分析

依据计时前后水样测定出的溶解氧和氨氮浓度，按以下方法算出耗氧率（O）、排氨率（N）及耗氧率和排氨率的比值（）。

=O/N，

其中，O代表九孔鲍单位干质量在单位时间内的耗氧率，mg•g-1•h-1；0代表计时开始前溶氧，mg/L；D代表计时后溶氧，mg/L；N代表九孔鲍单位干质量在单位时间内的排氨率，mg•g-1•h-1；N0代表计时开始前氨氮含量，mg/L；N代表计时后氨氮含量，mg/L；为实验用水体积，L；N代表九孔鲍软体部总干质量，g；代表实验计时的时间，即静水密闭式呼吸实验持续时间，h；代表耗氧率和排氨率的比值。

实验结果均以平均值±标准差（mean±SD）方式来表示，利用SPSS 19.0软件对数据进行单因素方差分析（One-way ANOVA），用最小显著极差法（LSD）进行统计分析，显著性水平设为0.05，< 0.05为差异显著，< 0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 盐度及规格对九孔鲍耗氧率的影响

不同盐度梯度下九孔鲍单位体质量的耗氧率与软体部干质量的方差分析结果见表2。从方差分析可以看出，不同盐度、规格及两者间的交互作用对九孔鲍的耗氧率有极显著影响（< 0.01）。盐度对不同规格九孔鲍耗氧率的影响见表3。由表2可以得知，九孔鲍耗氧率波动范围在0.228 ~ 1.211之间，平均值为0.295±0.138。盐度对九孔鲍的耗氧率的影响呈现出峰值变化，盐度在21~36之间，随着盐度上升耗氧率增加，当盐度为36时，不同规格的九孔鲍个体耗氧率都呈现出了最大值（L：0.707，M：0.877，S：1.211），当盐度持续上升到40时，耗氧率呈现下降趋势。其中，L规格的九孔鲍在盐度为33、36的耗氧率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）；盐度在27、30、40的耗氧率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）。M、S规格的九孔鲍在不同盐度（21 ~ 40）的实验下耗氧率都表现出显著差异（< 0.05）。实验结果表明，M、S规格九孔鲍的耗氧率更容易受到盐度影响。相同盐度下，不同规格间的九孔鲍随个体的增大耗氧率呈现出下降的趋势，当盐度在21时，S规格九孔鲍的耗氧率与L、M规格的耗氧率有显著性差异（< 0.05），L、M规格之间的耗氧率没有显著性差异（> 0.05）。其他盐度梯度（24 ~ 40），L、M、S规格之间的耗氧率都表现出显著性差异（< 0.05）。九孔鲍的耗氧率（O）与软体部干质量（）的回归关系符合幂函数：O=-，其中代表不同单位体质量九孔鲍的耗氧率，代表体质量影响系数。回归方程参数和相关系数如表4所示，的波动范围在0.412~1.216之间，平均值为0.818±0.286；的波动范围在0.311 ~ 0.546之间，平均值为0.446±0.074。回归关系表明在不同盐度下（21~ 40），九孔鲍耗氧率与单位体质量呈负相关，随着单位体质量的增加耗氧率随之减少。

表2 不同盐度下九孔鲍耗氧率方差分析结果

2.2 盐度及规格对九孔鲍排氨率的影响

不同盐度梯度下九孔鲍单位体质量的排氨率与软体部干质量的方差分析结果见表5。由方差分析可知，不同盐度、规格及两者间的互作效应对九孔鲍的排氨率有极显著影响（< 0.01）。盐度对不同规格九孔鲍排氨率的影响见表6，九孔鲍排氨率波动范围在0.096 ~ 0.617之间，平均值为0.246±0.122。盐度对九孔鲍的排氨率的影响呈现出正相关，排氨率随着盐度升高而增加。其中，L、M规格的九孔鲍在盐度为36、33的排氨率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）；盐度在30、27的排氨率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）；而L规格的九孔鲍在盐度为27、24的排氨率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）；M盐度在24、21的排氨率没有显著差异（> 0.05），与其余盐度梯度组之间有显著差异（< 0.05）。S规格的九孔鲍在不同盐度（21 ~ 40）的实验下排氨率都表现出显著性差异（< 0.05）。实验结果表明S规格九孔鲍的排氨率更容易受到盐度影响。

表3 盐度对不同规格九孔鲍耗氧率的影响

注：不同大写字母肩标代表同列存在显著性差异；不同小写字母肩标代表同行存在显著性差异

Note：Values with different superscript uppercase letters in the same column mean significant different at 0.05 level. Values with different superscript uppercase letters in the same row mean significant different at 0.05 level

表4 九孔鲍单位体质量与耗氧率的回归方程参数

相同盐度下，不同规格间的九孔鲍随个体的增大排氨率呈现出下降的趋势，当盐度在21时，S规格九孔鲍的排氨率与L、M规格的排氨率有显著性差异（< 0.05），L、M规格之间的排氨率没有显著性差异（> 0.05）。其余盐度梯度（24 ~ 40）下，L、M、S 3种规格之间的排氨率均存在显著性差异（< 0.05）。九孔鲍的排氨率（N）与软体部干质量（）的回归关系符合幂函数：N=-d，其中代表不同单位体质量九孔鲍的排氨率，代表体质量影响系数。回归方程参数和相关系数如表7所示，的波动范围在0.174 ~ 0.621之间，平均值为0.330±0.154；的波动范围在0.439 ~ 0.668之间，平均值为0.521±0.084。回归关系表明在不同盐度下（21 ~ 40），九孔鲍单位体质量与排氨率呈负相关，随着九孔鲍单位体质量的增加，排氨率表现为降低趋势。

表5 不同盐度下九孔鲍的排氨率方差分析结果

表6 盐度对不同规格九孔鲍排氨率的影响

注：不同大写字母肩标代表同列存在显著性差异；不同小写字母肩标代表同行存在显著性差异

表7 不同盐度下九孔鲍排氨率与体质量的回归方程参数

2.3 不同盐度和规格九孔鲍耗氧率和排氨率的比值

九孔鲍的呼吸氧原子数与排出的氨态氮原子之比见表8，九孔鲍O/N的变化范围在3.580 ~ 1.384之间，平均值为2.758±0.587。当盐度梯度高于36时，L、M、S规格之间的O/N比值都随着盐度的上升而下降。L、M、S规格的九孔鲍在同一盐度水平（21 ~ 40）下的O/N比值均无显著差异（> 0.05），说明九孔鲍的体质量与O/N比值之间并没有特别明显的关系。在不同盐度水平下（21~40），L规格在盐度33时O/N比值最大，M、S规格的九孔鲍在盐度30时O/N比值最大。盐度40时，各个规格的O/N比值均为最小值，且与其余实验盐度梯度有显著性影响差异（< 0.05）。

表8不同规格九孔鲍在不同盐度下的氧氮比

Table 8 O/N rations of different size H. diversicolor supertexta of under different salinity

注：不同大写字母肩标代表同列存在显著性差异；不同小写字母肩标代表同行存在显著性差异

3 讨论

3.1 盐度对九孔鲍耗氧率和排氨率的影响

大量研究发现，盐度的升高或者降低对贝类的呼吸代谢有显著影响，盐度对耗氧率和排氨率的影响呈现峰值变化，即先升高后急剧下降[9]。课题组[10]前期对方斑东风螺（）的研究发现，盐度在13~28之间时方斑东风螺的耗氧率和排氨率都随盐度的升高而增加，当盐度升至33时，耗氧率和排氨率下降；罗杰等[11]对管角螺（）的实验结果发现，盐度在36时管角螺的代谢活动较强，而盐度为40时管角螺的排氨率显著升高。盐度范围在12~27时，单位体质量的管角螺耗氧率和排氨率随着盐度的升高而增加，并在27时达到最大，盐度为27~32时，随着盐度的升高管角螺的耗氧率和排氨率降低。王冲等[12]发现毛蚶（），盐度18~28时，耗氧率和排氨率随着盐度的增加而增加，盐度28时达到最大，之后随着盐度的增加而降低。唐保军等[13]发现细角螺（）在盐度升高时其耗氧率和排氮率呈先升高后下降趋势。本实验研究结果与以上研究结果相似，当盐度在21~36的区间内，九孔鲍耗氧率与盐度呈正相关，当盐度梯度高于36，耗氧率呈明显下降趋势，即在一定盐度梯度范围内耗氧率随着盐度的上升而增大，当耗氧率达到峰值后，耗氧率随着盐度的上升而呈现出下降的趋势。但排氨率的变化规律与耗氧率不同，盐度与排氨率呈正相关，当盐度在21~36的范围内，九孔鲍排氨率缓慢增加，当盐度大于36，排氨率呈现出明显的上升趋势。以上腹足纲种类中，耗氧率均呈现了随盐度升高而先上升后下降的趋势，而排氮率则有所不同。闫希柱等[8]曾开展过盐度对九孔鲍能量收支的影响，其生存盐度范围为20~38，适宜的盐度范围为25~35，由此可以看出盐度在20~25和35~38两个区间为九孔鲍的盐度耐受极限。本研究中盐度为36时是九孔鲍的耗氧率变化拐点，正好落在了35~38的盐度耐受极限区间内。因此，本研究的结果较为支持此前有关盐度对九孔鲍能量收支影响的研究。

3.2 规格对九孔鲍耗氧率和排氨率的影响

软体部干质量对贝类耗氧率和排泄率有显著影响。国内外已有学者就水生动物体质量与呼吸和排泄的关系进行了研究，已证实体质量、耗氧率和排氨率之间呈幂函数关系：=a m，其中代表不同单位体质量动物的耗氧率或排氨率，受外界环境因子影响较大，不稳定；为体质量影响系数，受外界环境因子影响较小，比较稳定。如对扁玉螺（）[14]、泥螺（）[15]、甲虫螺（）[16]、管角螺的（Gmelin）[11]、岩扇贝（）[17]等软体动物的研究均可证明。本研究结果表明，单位体质量对九孔鲍耗氧率、排氨率的影响差异显著，当九孔鲍单位体质量增大，九孔鲍耗氧率和排氨率均降低。姜祖辉等[18]认为这可能与水生生物在生长过程中的组织、脏器的比重有关，直接维持生命的组织和脏器如肾脏、肝脏等的新陈代谢高于非直接维持生命的其它组织如肌肉、脂肪等。在动物生长过程中，这两种组织的比率随之减少，即肌肉和脂肪等组织积累增多，从而引起个体增大而单位质量的耗氧率和排氨率降低的现象。

3.3 能源物质分析

O/N是表示动物呼吸底物的重要参数，很多学者用这个参数来估计生物体代谢中能源物质的化学本质，因为O/N值可以反映动物在特定状态下脂质、糖类和蛋白质代谢之间的比例关系。O/N值大，表明动物消耗的能量较小部分由蛋白质提供，多数由脂肪和糖类提供[19]。Widdows[20]认为，尽管O/N值的变化还未表现出对有机体的最终生长大小和生长速率有明显直接的影响，但很多迹象表明O/N值是与环境对有机体的压力紧密相关的，并且可以作为生物体适应环境压力的一项指标。本研究发现，在同一盐度下，不同规格九孔鲍O/N值无明显差异，认为体质量不同对其能量物质来源无显著影响。研究还发现，盐度为40时，三种规格九孔鲍的O/N值都显著低于其他盐度的O/N值，说明当九孔鲍在盐度为40的养殖条件下代谢能源的底物出现变化，呼吸消耗底物中的脂肪和糖类比例减少而蛋白质比例增加，推测九孔鲍在盐度为40的条件下有效积累蛋白质的量较少，出现盐度胁迫，代谢紊乱，不利于养殖生产。闫希柱等[8]曾开展过盐度对九孔鲍能量收支的影响，其生存盐度范围为20~38，适宜的盐度范围为25~35，与本研究结果较为相近。本研究结果，表明盐度大于36时，九孔鲍的生理代谢变化发生显著改变，可认为九孔鲍最适的生长盐度最高不能超过36。关于最适生长盐度的范围，仍需后续开展其他相关生长实验进行探究验证。

[1] 曾文阳. 鲍鱼养殖学[M]. 高雄: 高雄前程出版社, 1991.

[2] 高绪生. 鲍鱼[M]. 沈阳: 辽宁科学出版社, 1995.

[3] HARRIS J O, MAGUIRE G B, EDWARDS S J, et al. Low dissolved oxygen reduces growth rate and oxygen consumption rate of juvenile greenlip abalone,Donovan[J]. Aquaculture, 1999, 174(3/4): 265-278.

[4] HARRIS J, MAGUIRE G, EDWARDS S, et al. Effect of ammonia on the growth rate and oxygen consumption of juvenile greenlip abalone,Donovan[J]. Aquaculture, 1998, 160(3/4): 259-272.

[5] 毕远溥, 蒋双, 刘海映, 等. 温度、体重对皱纹盘鲍耗氧量和排氨量的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2000, 6(5): 444-446.

[6] 陈政强, 单剑宇, 陈昌生, 等. 九孔鲍耗氧率和窒息点的初步研究[J]. 水产科技情报, 2001, 28(1): 11-14.

[7] 陈昌生. 盐度对九孔鲍摄食、生长及存活的影响[J]. 水产学报, 2000, 22(1): 41-45.

[8] 阎希柱, 王桂忠, 李少菁. 盐度对九孔鲍能量收支的影响[J]. 生态学杂志, 2009, 28(8): 1520-1524.

[9] 魏伟. 环境胁迫对文蛤摄食和代谢的影响研究[D].上海: 上海海洋大学, 2016.

[10] 刘建勇, 绍杰, 卓健辉. 盐度对方斑东风螺耗氧率和排氨率的影响[J].热带海洋学报, 2005(4): 35-40.

[11] 罗杰, 刘楚吾, 李锋, 等. 盐度及规格对管角螺耗氧率和排氨率的影响[J]. 海洋科学, 2008, 32(5):46-50.

[12] 王冲, 孙同秋, 王玉清, 等. 温度和盐度对毛蚶耗氧率和排氨率的影响[J].海洋湖沼通报, 2018(1): 110-115.

[13] 唐保军, 魏伟, 邹雄. 盐度和pH对细角螺耗氧率和排氨率的影响[J]. 广东海洋大学学报, 2015, 35(3): 122-126.

[14] 王资生, 彭斌. 温度和规格对扁玉螺耗氧率和排氨率的影响[J]. 盐城工学院学报(自然科学版), 2003, 16(4): 50-54.

[15] 吴文广, 张继红, 方建光, 等. 盐度对不同规格泥螺耗氧率和排氨率的影响[J]. 生态学杂志, 2013, 32(9): 2457-2461.

[16] 吴文广, 张继红, 高振锟, 等. 温度和盐度对不同规格甲虫螺()耗氧率和排氨率的影响[J]. 渔业科学进展, 2016, 37(2): 134-138.

[17] 梁伟锋. 不同因子对岩扇贝摄食率、耗氧率和排氨率的影响[D].大连: 大连海洋大学, 2016.

[18] 姜祖辉, 王俊, 唐启升. 菲律宾蛤仔呼吸和排泄规律的研究[J]. 海洋水产研究, 1999, 20(1): 40-44.

[19] BOUGRIER S, GEAIRON P, DESLOUS-PAOLI J M, et al. Allometric relationships and effects of temperature on clearance and oxygen consumption rates of(Thunberg)[J]. Aquaculture, 1995, 134(1/2):0-154.

[20] WIDDOWS J. Physiological in dices of stress in[J]. J Mar Biol Ass UK, 1978, 58:125-142.

Effects of Salinity on Oxygen Consumption Rate and Ammonia Excretion Rate of Different Size in

LIU Jian-yong1,2, CHEN Yuan-yuan1, CAO Fu-jun2, XU Sheng-qing2, WANG Chong-yi2

（1.,518108,;2.,524025,）

【】To study the effects of salinity on oxygen consumption rate and ammonia excretion rate in different sizes of. 【】The effects of salinity (21, 24, 27, 30, 33, 36 and 40) and size [dry body weight of (1.53±0.14), (1.11±0.23) and (0.68±0.20) g] on oxygen consumption rate and ammonia excretion rate ofwere studied by experimental ecology methods. 【】（1）The rate increased with salinity ranging from 21~36, and reached the maximum at 36. When the salinity was higher than 36, the oxygen consumption rate decreased. The relationship betweenOand soft tissue dry weight () can be represented by the allometric ricequation：O=-b, whereranges from 0.412―1.216 ,with mean of 0.818±0.286 , andranges from 0.311―0.546, with mean of 0.446±0.074.（2）The rate increased with salinity in experimental range. The relationship between ammonia excretion rate (N) and soft tissue dry weight () can be represented by the allomet ricequation：N=-d, whereranges from 0.174―0.621, with mean of 0.330±0.154 , andranges from 0.439―0.668, with mean of 0.521±0.084.（3）At the same salinity, the oxygen consumption rate and ammonia excretion rate ofdecreased with the increase of soft tissue dry weight (＜0.05) .The relationship was expressed by power function (=-b). （4）Body size had no significant effects on the O / N value of(＞0.05). When salinity is 40, O/N value decreases significantly. 【】Individual size, salinity and interaction of both had significant effects on the oxygen consumption rate (O) and ammonia excretion rate (N).

; salinity; size; oxygen consumption rate;ammonia excretion rate

S968.3

1673-9159（2019）05-0129-06

10.3969/j.issn.1673-9159.2019.05.018

2019-05-16

深圳市大鹏新区产业发展专项资金扶持项目（KY20170211），湛江科技引导专项项目（2017A03017）

刘建勇（1970－），男，博士，教授，主要从事水产动物遗传和育种研究，E-mail: liujy70@126.com

陈园媛（1995－），女，主要从事水产动物遗传和育种研究。E-mail：yuan2_chen@126.com

刘建勇，陈园媛，曹伏君，等. 盐度对不同规格九孔鲍耗氧量和排氨率的影响[J]. 广东海洋大学学报，2019，39（5）：129-134.

（责任编辑：刘朏）