劉青，宋瑩瑩，邢勇，張長新，雷衍之

(1.大連海洋大學遼寧省水生生物學重點實驗室，遼寧大連116023;2.盤錦光合蟹業(yè)有限公司，遼寧盤錦124200)

近親真寬水蚤是一種廣鹽性橈足類，為河口灣浮游動物習見種，也常出現(xiàn)在沿岸淡化海區(qū)以及淡水和內(nèi)陸鹽水中。該蚤廣泛分布于北太平洋、北大西洋的高緯度區(qū)域以及西伯利亞沿岸、日本中部以北的淡水和半鹽水中。另外，在歐洲易比得河口、芬蘭灣、亞速海、波羅的海、伏爾加河口三角洲及淡水池塘、內(nèi)陸鹽水中也有分布［1-2］。

國內(nèi)有關(guān)近親真寬水蚤的研究報道很少。2000年在遼寧省盤錦光合蟹業(yè)有限公司三角洲分公司蟹苗池塘發(fā)現(xiàn)該蚤后，李曉東等［3］、張清靖等［4-6］對其生態(tài)分布和種群數(shù)量的變化進行了調(diào)查;劉青等［7］對其外部形態(tài)及附肢結(jié)構(gòu)進行了描述。近親真寬水蚤每年3月份出現(xiàn)在盤錦地區(qū)蟹苗池中(此時水溫為10.5～20.5℃)，4月達到高峰期，5月末至6月初后，密度急劇下降。研究表明:近親真寬水蚤可使中華絨螯蟹Ⅰ期蚤狀幼體的成活率降低17.7% ～31.4%，其密度越高，對Ⅰ期蟹苗的危害也越大;但隨著蟹苗的生長，Ⅴ期蚤狀幼體已能攝食近親真寬水蚤，至大眼幼體時捕食近親真寬水蚤成體的能力更強［6］。

耗氧率和窒息點是水生動物代謝強度和呼吸機能的重要標志。為了進一步弄清這種橈足類的生物學和呼吸代謝特點，本研究中，作者研究了不同溫度、鹽度下近親真寬水蚤Eurytemora affinis的耗氧率和窒息點，旨在了解近親真寬水蚤的生物學特征，進而探討橈足類的呼吸和代謝特點。

1 材料與方法

1.1 材料

近親真寬水蚤于2007年4—5月用浮游生物網(wǎng)在盤錦光合蟹業(yè)有限公司的三角洲河蟹育苗池中拖拽采得，將活體樣品帶回實驗室，暫養(yǎng)于過濾海水中。以小球藻Chlorella sp.液為食物，充氣暫養(yǎng)2 d后，隨機挑取活潑健壯的成體作為試驗材料。

1.2 方法

試驗用水取自盤錦光合蟹業(yè)有限公司育苗車間，海水經(jīng)沉淀、沙濾，再經(jīng)300目篩絹網(wǎng)過濾后使用。暫養(yǎng)期間，水溫為15℃，鹽度為26～28，pH為8.5。試驗在光照培養(yǎng)箱中進行。

1.2.1 溫度對近親真寬水蚤耗氧率的影響試驗試驗設(shè) 7個溫度梯度:5、10、15、20、25、30、33℃ (±0.5℃)，每個處理組設(shè)5個平行，對照組設(shè)2個平行。處理組每瓶裝40只近親真寬水蚤，對照組中只加海水而不放入蚤。將暫養(yǎng)的活體逐步適應(yīng)試驗溫度后 (每天升降2～3℃)，放入各試驗組中。

耗氧率的測定:用大口滴管將活體近親真寬水蚤從培養(yǎng)缸中吸出，轉(zhuǎn)移到清潔的過濾海水中清洗兩次，以減少它物的污染，然后放入呼吸瓶中。呼吸瓶為70 mL左右的白色廣口瓶，各組瓶內(nèi)加滿抽濾海水，待無氣泡后立即蓋緊瓶蓋，放置在各相應(yīng)溫度的培養(yǎng)箱中，試驗時間為10 h(33℃試驗時間為2 h)。試驗結(jié)束后測定其溶氧值。

1.2.2 溫度對近親真寬水蚤窒息點的影響試驗溫度梯度設(shè)置與活體清洗同“1.2.1”節(jié)。然后放入15 mL密閉的試管中。每管裝20只近親真寬水蚤，并加滿抽濾海水，待無氣泡后立即蓋緊管塞，放置在各相應(yīng)溫度的培養(yǎng)箱中，每30 min觀察一次，當管中有半數(shù)水蚤死亡時，測定其溶氧值，確定其窒息點。

1.2.3 鹽度對近親真寬水蚤耗氧率和窒息點的影響試驗 鹽度試驗在溫度為15℃的恒溫光照培養(yǎng)箱中進行，設(shè)8個鹽度梯度:5、10、15、20、25、30、35、40，其它試驗設(shè)置與操作同“1.2.1 和1.2.2”節(jié)。

1.2.4 計算方法 個體耗氧量(RI，μg/(個·h))和耗氧率(RW，μg/(mg·h))的計算公式為

式中:CC為對照瓶溶氧濃度 (mg/L);CT為處理組的溶氧濃度 (mg/L);V為試驗用瓶的體積(mL);N為每瓶受試活體的數(shù)量;t為試驗時間(h);W為試驗水蚤的濕質(zhì)量 (mg)，測得近親真寬水蚤的平均濕質(zhì)量為0.06 mg。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示，使用SPSS 15軟件進行單因素方差分析和Duncan多重比較，以 P＜0.01為差異極顯著，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 溫度對近親真寬水蚤耗氧率與窒息點的影響

從圖1可見:在試驗溫度范圍內(nèi)，近親真寬水蚤的個體耗氧量和耗氧率隨溫度的升高而升高，在5～25℃時上升緩慢，在25～33℃時，則驟然升高。個體耗氧量和耗氧率與溫度的回歸方程分別為

個體耗氧量的最小值和最大值分別為(0.21±0.02)、(1.09±0.11)μg/(個·h);耗氧率的最小值和最大值分別為(1.20±0.11)、(6.27±0.65)μg/(mg·h)。

圖1 溫度對近親真寬水蚤個體耗氧量、耗氧率和窒息點的影響Fig.1 The effect of temperature on individual oxygen consumption，specific oxygen consumption rate and asphyxia point in copepod Eurytemora affinis

經(jīng)Duncan多重比較可看出，除5℃與10℃組間、10℃與15℃組間及15℃與20℃組間的個體耗氧量和耗氧率無顯著差異外 (P＞0.05)，其余溫度組間差異均顯著 (P＜0.05)。

從圖1還可見:當溫度為5～25℃時，窒息點較平穩(wěn)，相差不大;25℃以后窒息點隨溫度的升高驟然升高。在試驗溫度范圍內(nèi)，15℃時窒息點值最小，為 (0.96±0.04)mg/L，33℃時窒息點值最大，為 (3.94±0.17)mg/L。

2.2 鹽度對近親真寬水蚤耗氧率與窒息點的影響

從圖2可見:近親真寬水蚤的個體耗氧量和耗氧率在鹽度為5～15時隨鹽度的升高而升高;鹽度為15～35時，呈明顯下降趨勢;鹽度為35～40時，變化不明顯。個體耗氧量和耗氧率與鹽度的回歸方程分別為

個體耗氧量的最小值和最大值分別為(0.20±0.01)、(0.54±0.02)μg/(個·h);耗氧率的最小值、最大值分別為 (1.13±0.06)、(3.09±0.08)μg/(mg·h)。

圖2 鹽度對近親真寬水蚤個體耗氧量、耗氧率和窒息點的影響Fig.2 The effect of salinity on individual oxygen consumption，specificoxygen consumption rate and asphyxia pointof in copepod Eurytemora affinis

由Duncan多重比較可看出:除5、10、20三個鹽度組間及35與40組間的個體耗氧量和耗氧率無顯著差異 (P＞0.05)外，其余鹽度組間差異均顯著 (P＜0.05)。

從圖2還可見:鹽度為5～15時，窒息點稍升后降到最低點;鹽度為15～40時，窒息點隨鹽度的升高而升高。在試驗鹽度范圍內(nèi)，鹽度為15時窒息點值最小，為 (0.46±0.05)mg/L;鹽度為40時窒息點值最大，為 (0.98±0.03)mg/L。

3 討論

3.1 溫度對近親真寬水蚤耗氧率與窒息點的影響

水生生物的耗氧率既受自身內(nèi)在因素的調(diào)控，又受外在環(huán)境因子的影響，其變化規(guī)律是呼吸代謝研究的重要內(nèi)容，而溫度是影響浮游動物呼吸代謝最重要的因素之一。

橈足類是低等的變溫動物，對于這類小型浮游動物，一般只能測定其總代謝。通常在其生存溫度范圍內(nèi)，隨著水溫的升高，浮游動物體內(nèi)各細胞的酶活性和各種生理生化反應(yīng)增強，對氧的需求量隨之增加，其耗氧率也必然升高。當達到最大值時，溫度進一步上升，耗氧率反而開始下降。最大耗氧率一般出現(xiàn)在浮游動物的最適溫度，這時動物的代謝質(zhì)量最高，生長發(fā)育最快。但是，極端環(huán)境條件的脅迫也可使一些浮游動物的耗氧率上升。本試驗中，近親真寬水蚤的個體耗氧量和耗氧率在5～25℃時，上升較為緩慢;超過25℃后則急劇升高，這應(yīng)與高溫的脅迫有關(guān)。浮游動物中類似情況較多，如王巖［8］對蒙古裸腹溞Moina mongolica的研究表明，在水溫為20～33℃時，其耗氧率隨溫度的升高而增加;張武昌等［9］對中華哲水蚤Calanus sinicus的研究也顯示，其耗氧率隨溫度的升高而升高 (水溫為0～30℃)。因為大多數(shù)的海洋無脊椎動物只能忍受30℃的高溫［10］。

溫度對浮游動物呼吸代謝的影響還表現(xiàn)在窒息點的變化上。窒息點的高低反映了動物對水中溶氧的呼吸能力和對低氧的適應(yīng)能力，其主要取決于呼吸器官的發(fā)達程度，窒息點降低則是呼吸和生活能力增強的標志。本試驗結(jié)果顯示，水溫為15℃時，近親真寬水蚤的窒息點最低。

近親真寬水蚤每年出現(xiàn)在早春的3月份，4月其密度達到高峰，5月末至6月初后，密度急劇下降。據(jù)張清靖等［5］觀察，近親真寬水蚤在盤錦地區(qū)蟹苗池出現(xiàn)時水溫為10.5～20.5℃，這與張恩福［11］在實驗室內(nèi)的試驗結(jié)果基本一致。近親真寬水蚤對低溫有較強的耐受性，即溫度由原來的17℃急劇下降到0℃時，存活率仍可達到76%，但此時的蚤體處在昏厥狀態(tài)，身體沉落在容器底部，顯微鏡下觀察蚤體仍然有心跳。相比之下，近親真寬水蚤對高溫的適應(yīng)能力則較差。當溫度由17℃升到30℃時，存活率急劇下降到43%;當溫度急升至33℃ 時，蚤體只能在水中做短暫的浮游，平均浮游2.75 h后，便沉底死亡;當溫度達到34℃時，蚤體已不能存活［11］。結(jié)合本試驗中對近親真寬水蚤的耗氧率與窒息點的研究結(jié)果，可以判定，近親真寬水蚤適宜的生存水溫為10～20℃。

3.2 鹽度對近親真寬水蚤耗氧率與窒息點的影響

鹽度對水生生物耗氧率的影響機制比較復(fù)雜，首先鹽度與動物在滲透調(diào)節(jié)中耗能的大小有關(guān)，從而改變基礎(chǔ)代謝。此外，鹽度的變化又會導(dǎo)致水生動物的攝食強度和生長發(fā)育等方面的變化，并使總代謝和耗氧率升高，一般情形下生長發(fā)育的最適鹽度與滲透調(diào)節(jié)的最適鹽度接近［10］。

從資料看，鹽度變化對海洋浮游動物呼吸代謝的影響大致有三種情況。第一種情況是二者成反比，如陳麗華等［12］對真刺唇角水蚤和太平洋紡錘水蚤的測定表明，兩種橈足類的耗氧率均隨鹽度的上升而下降;Lance等［13］發(fā)現(xiàn)，湯氏紡錘水蚤的耗氧率隨鹽度的降低而增加。第二種情況是兩者成正比，如Marshall等［14］研究發(fā)現(xiàn)，飛馬哲水蚤的耗氧率隨鹽度的下降而下降。第三種情況是耗氧率隨鹽度的升高而升高，達到峰值后再下降，如桂遠明等［15］研究發(fā)現(xiàn)，蒙古裸腹溞的個體耗氧量在鹽度20時最高，20以下時隨鹽度的升高而升高，20以上時則隨鹽度的升高而降低。本試驗中鹽度對近親真寬水蚤呼吸代謝的影響屬于第三種情況。

河口動物體液滲透調(diào)節(jié)的最適鹽度多在10～15。近親真寬水蚤是一種廣鹽性橈足類，可以進行低滲和高滲雙向調(diào)節(jié)，在歐洲的很多淡水水域中也有分布。本試驗結(jié)果表明，鹽度為15時，近親真寬水蚤的耗氧率最高，窒息點最低。這表明鹽度為15是近親真寬水蚤最適的生活鹽度，也是近親真寬水蚤滲透調(diào)節(jié)的最適鹽度。本試驗中鹽度為35～40時，雖然近親真寬水蚤的耗氧率沒有變化，但窒息點卻急劇上升。這說明在較高鹽度下，近親真寬水蚤的呼吸強度明顯受到了抑制。

3.3 幾種甲殼動物耗氧率和窒息點的比較

動物的耗氧率不僅因環(huán)境因子而變化，還與本身的形體、大小、行為和生理特點有關(guān)。一般來說，體形越小其相對面積越大，而活動和攝食能力越強的動物，耗氧率越高。但各類動物的個體大小相差懸殊，單從個體耗氧量的大小難以說明問題，而換算成單位體質(zhì)量的耗氧率后，可以對各類動物的耗氧率進行比較。由表1可見，各類水生甲殼動物的耗氧率是不同的。通常，蝦、蟹的耗氧率為0.1～0.5 mg/(g·h)，而枝角類、橈足類的耗氧率為0.5～3.0 mg/(g·h)。相比之下，枝角類和橈足類的耗氧率要比蝦、蟹類的耗氧率高出數(shù)倍以上。當然，各種動物的耗氧率水平在不同環(huán)境條件和不同生理狀態(tài)下變化很大，測定方法和誤差也會在一定程度上影響試驗結(jié)果的準確性。

表1 各類甲殼動物的耗氧率和窒息點Tab.1 Comparison of oxygen consumption rate and asphyxia point in some crustaceans

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