劉 超, 彭張明, 黃 佳 , 劉志剛

(1.廣東海洋大學 水產(chǎn)學院, 廣東 湛江 524000; 2.湛江銀浪海洋生物技術(shù)有限公司, 廣東 湛江 524000)

施氏獺蛤(Lutraria sieboldii )俗稱象鼻螺, 隸屬瓣鰓綱(Lamellibranchia )、異齒亞綱(Heterodonta)、簾蛤目(Veneroida)、蛤蜊總科(Mactracea)、蛤蜊科(Mactridae)、獺蛤?qū)?Lutraria)。近年來, 由于市場對施氏獺蛤商品貝的需求量不斷增加, 在高額利潤的刺激下, 酷漁濫捕使北部灣沿海施獺蛤資源數(shù)量銳減。為了滿足市場需求, 保護北部灣的物種資源, 開展施氏獺蛤的人工育苗已刻不容緩。鹽度作為貝類存活生長重要的環(huán)境因子, 對施氏獺蛤浮游期幼體影響巨大。研究鹽度對施氏獺蛤浮游幼蟲的影響可為其人工育苗提供技術(shù)依據(jù)。目前, 對施獺蛤的研究主要集中在施獺蛤的生態(tài)習性[1]、生殖系統(tǒng)[2]、生長發(fā)育[3-4]、苗種培育技術(shù)[5]、海區(qū)養(yǎng)殖[6]及分子水平的遺傳多樣性[7-8]等方面。國內(nèi)成功育苗的報道不多,主要是在廣東、廣西兩省有部分育苗場進行人工育苗試驗。目前施氏獺蛤人工育苗技術(shù)已取得突破, 但由于南方沿海雨水偏多, 經(jīng)常導(dǎo)致育苗水體鹽度波動, 影響浮游幼蟲成活及生長。因此, 研究浮游幼蟲對鹽度的適應(yīng)性將有利于育苗生產(chǎn)對鹽度變化采取相應(yīng)控制措施, 從而保證浮游幼蟲的成活及生長。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗在湛江市遂溪縣草潭鎮(zhèn)湛江銀浪海洋生物技術(shù)有限公司水產(chǎn)種苗場進行。所用施獺蛤?qū)俸Ｉ咸烊徊稉频囊吧后w。選擇活力旺盛、發(fā)育良好、性腺成熟的個體催產(chǎn)受精。當受精卵發(fā)育至D型幼蟲, 開始進行試驗。

1.2 方法

1.2.1 實驗設(shè)計

實驗共設(shè) 21.6、24.2、26.8、29.4、32.0、34.6、37.2等7個鹽度組, 每組設(shè)3個平行。實驗容器為玻璃缸, 實驗水體為 10L, 實驗起始 D型幼蟲密度為 1個/mL。自然海水鹽度為 28.1～29.4。各鹽度海水通過向過濾海水中加入曝氣淡水或添加海水精獲得。整個實驗從剛孵出的D形幼蟲開始直至即將進入附著的殼頂后期幼蟲止。

1.2.2 日常管理

實驗在室內(nèi)進行, 取室內(nèi)自然光, 實驗期間水溫變化在 26.5～28.2℃, 保持微波充氣。每天投喂湛江叉鞭金藻(Dicrateria zhanjiangensi)兩次, 保持水中藻細胞密度為(1 000～3 000)個/mL左右。投喂單胞藻時用濾紙濾去培養(yǎng)液, 以免影響水體鹽度。每兩天從各實驗組中隨機取幼蟲各30個, 測量殼長、殼高。實驗結(jié)束時統(tǒng)計幼蟲密度, 計算各實驗組浮游期幼蟲存活率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 存活鹽度的界定

臨界、適宜、較適宜存活鹽度分別等于存活率為最佳一組的 10%、30%、70%時所對應(yīng)的鹽度; 最適生存鹽度界定為經(jīng)過多重比較, 存活率與其他組有顯著差異的最高一組或沒有顯著性差異的最高幾組的鹽度。

1.3.2 生長鹽度的界定

采用殼高、殼長指標對應(yīng)鹽度范圍的重疊部分為相應(yīng)生長鹽度范圍。臨界、適宜、較適宜生長鹽度分別等于日增長率為最佳一組的10%、30%、70%時所對應(yīng)的鹽度。最適生長鹽度界定為經(jīng)過多重比較, 日增長率與其它組有顯著差異的最高一組或沒有顯著性差異的最高幾組的鹽度。

1.3.3 數(shù)據(jù)計算公式

其中C為臨界、適宜、較適宜鹽度,p為10%、30%、70%,Rm為最大存活率或日增長率,R1,R2為與pRm相鄰的存活率或日增長率,C1、C2為R1、R2對應(yīng)的鹽度[9]。

其中Sh、Sl分別為殼高、殼長日增長率(μm/d),H0、L0分別為初始殼高、殼長(μm),Ht、Lt分別為實驗結(jié)束時殼高、殼長(μm),t為實驗時間(d)。

使用 SPSS(v19.0)統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理, 統(tǒng)計分析方法為單因素方差分析(ANOVA), 采用Duncan法進行多重比較。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同鹽度下施氏獺蛤浮游期幼蟲存活率的差異比較

經(jīng)過10 d培育, D形幼蟲發(fā)育到殼頂后期, 足部充分伸出即將進入附著期, 實驗結(jié)束。統(tǒng)計各組的最終存活個體并計算存活率。從表1可知, 幼蟲存活率隨鹽度升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢, 并在鹽度為26.8時獲得最高的成活率67%。當鹽度為37.2時, 死亡率達到100%。單因素方差分析表明, 各個鹽度水平存活個數(shù)存在極顯著差異(P＜0.01)。多重比較(Duncan)顯示, 鹽度為 26.8和 29.4的兩組之間差異不顯著(P＞0.05), 其成活率高于其他五組。因此, 最適存活鹽度為 26.8～29.4。利用二點法求得施氏獺蛤浮游期幼蟲存活臨界鹽度、適宜存活鹽度、較適宜存活鹽度如表2所示。

表1 不同鹽度下施氏獺蛤浮游期幼蟲的存活率Tab.1 The survival rates of Lutraria sieboldii’s floating larva under different salinity levels

表2 鹽度范圍Tab.2 Salinity ranges

2.2 不同鹽度下施氏獺蛤浮游期幼體的生長

從圖1、圖2可知, 不同鹽度組的殼長與殼高增長在第2天即開始出現(xiàn)分化, 且隨時間延長, 這種趨勢越來越明顯, 29.4鹽度組個體在最終達到最大。從表3、表4可知, 隨著鹽度的不斷上升, 幼蟲的平均殼高、殼長與殼高日增長率、殼長日增長率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。在鹽度為 29.4時, 幼蟲的平均殼高、殼長最大, 分別達到226、243 μm; 日增長率分別為15.6、15.3 μm/d。以29.4這一鹽度為界, 低鹽度組比高鹽度日增長率要高。鹽度達到37.2時, 幼蟲已全部死亡。通過單因素方差分析和 Duncan多重比較, 鹽度為 29.4的一組與其他各組都存在顯著差異,表明此鹽度是施氏獺蛤浮游期幼蟲的最適生長鹽度。利用兩點法求出施氏獺蛤浮游期幼蟲生長臨界鹽度、幼蟲適宜生長鹽度、幼蟲較適宜生長鹽度如表5所示。

表3 幼蟲在不同鹽度下的殼高日增長率Tab.3 The mean daily body height ratios of floating larva under different salinity levels

表4 幼蟲在不同鹽度下的殼長日增長率Tab.4 Mean daily body length ratios of floating larva under different salinity levels

表5 鹽度范圍Tab.5 Salinity ranges

圖1 不同鹽度下浮游幼蟲殼長增長情況Fig.1 The length variations of floating larva under different salinity levels

圖2 不同鹽度下浮游幼蟲殼高增長情況Fig.2 The height variations of floating larva under different salinity levels

3 討論

鹽度是影響海洋貝類的重要環(huán)境因子。不同貝類對鹽度的適應(yīng)范圍存在較大差異[10], 同種貝類對鹽度適應(yīng)能力也因生長發(fā)育狀態(tài)或生存環(huán)境鹽度不同而有所區(qū)別[11-13]。當鹽度驟變或超過調(diào)節(jié)極限時,貝類生理狀態(tài)處于抗氧化防御階段, 活力與抗病力受到抑制, 其存活與生長也將受到影響[14-15]。

浮游期是幼蟲細胞分化、器官逐漸形成的關(guān)鍵時期, 環(huán)境因子將產(chǎn)生重要影響。本研究中浮游期幼蟲在極端低鹽和高鹽環(huán)境下, 消耗大量能量用以維持滲透壓平衡調(diào)節(jié), 能量不足及內(nèi)環(huán)境紊亂導(dǎo)致組織器官分化緩慢, 造成適應(yīng)能力和抗逆能力低下,最終導(dǎo)致存活率下降, 生長速度變緩甚至停滯。這與饒科等[16]在鹽度與 pH 對 3種南方貝類呼吸率和鈣化率的影響的研究中得出的結(jié)論相一致, 也與青蛤(Cyclina sinensis)[11]、波部東風螺(Babylonia formosae habei)[17]、泥蚶(Tegillarca granosa)[18]、近江牡蠣(Crassostrea rivularis)[19]等貝類幼蟲鹽度研究中的報道一致。研究還發(fā)現(xiàn), 在偏離最適生長鹽度的情況下, 低鹽度比高鹽度更有利于幼蟲的生長。這可能由于施氏獺蛤生活史中大部分時間棲居于潮下帶至78 m水深處[1], 受地表徑流淡水影響較大, 經(jīng)過長年累月的進化, 對近海沿岸地區(qū)的低鹽環(huán)境已經(jīng)具備一定的適應(yīng)能力, 相反地, 北部灣海域常年鹽度不超過 32,施氏獺蛤未經(jīng)受更高鹽度的訓練, 因此, 對人工造就的高鹽環(huán)境難以適應(yīng), 對高鹽的適應(yīng)能力比不上低鹽。幼蟲的這種適應(yīng)能力也更有利于其從較高鹽度海水向低鹽灘涂地帶營埋棲生活過渡。

在等梯度遞增的 7個鹽度水平組中, 較適宜存活(25.83～30.17)與生長(27.51～30.37)的鹽度均較高且范圍偏窄, 這可能與浮游幼蟲處于生活史較脆弱的早期階段, 對鹽度變化耐受性低有關(guān)。生物體隨著個體不斷的生長發(fā)育, 對環(huán)境因素的適應(yīng)能力不斷增強, 適應(yīng)范圍也逐漸擴大。這種趨勢已在課題組對施獺蛤稚貝鹽度適應(yīng)性的研究(待發(fā)表)中得到驗證,該研究結(jié)果表明, 施獺蛤稚貝適宜生存鹽度(界定為最佳一組存活率的50%對應(yīng)的鹽度)為19.8～33.8, 適宜生長鹽度(界定為最快一組增長率的30%所對應(yīng)的鹽度)為21.9～33.7, 稚貝的這些鹽度范圍明顯比浮游幼蟲的更寬。此外, 幼蟲較適宜鹽度范圍偏高鹽, 與親本長期生活于穩(wěn)定高鹽的海域也有關(guān), 林筆水等[13]在研究縊蟶時就指出, 貝類胚胎發(fā)育對鹽度的適應(yīng)性與親本的生存環(huán)境有關(guān), 這也體現(xiàn)了環(huán)境與生物互相選擇的作用關(guān)系。對海灣扇貝(Argopecten irradians)[12]、波部東風螺[17]、泥蚶[18]等貝類鹽度適應(yīng)性的研究也得到不同發(fā)育階段貝類對海水鹽度適應(yīng)范圍不一樣的結(jié)論。相同界定規(guī)則下, 浮游幼蟲最適生長鹽度為 29.4, 而最適存活鹽度為 26.8～29.4, 一定程度上說明存活相對于生長具有更廣鹽度的適應(yīng)性[19],推測進一步的精細鹽度實驗可以找到最適生長鹽度范圍。

本實驗在水溫 26.5～28.2℃范圍內(nèi), 研究了不同海水鹽度對于施獺蛤浮游期幼蟲存活及生長的影響。從實驗結(jié)果來看, 雖然溫度范圍較合適, 但各鹽度組幼蟲成活率都較低, 均在67%以下。其主要原因在于實驗水體為封閉小水體, 理化環(huán)境因素波動大,對幼蟲存活及生長帶來一定的影響; 另一方面, 進化地位較低的無脊椎貝類在生活史對策上偏向 r-對策, 雖產(chǎn)生大量后代, 但后代存活率低于進化地位高等的脊椎動物[20-21]。浮游期幼蟲作為貝類發(fā)育過程中非常脆弱的生長階段, 其對各環(huán)境因素適宜性和穩(wěn)定性的要求相對其他生長階段都較高。而育苗場常都處在近岸沿?；驕\灣地區(qū), 多雨時節(jié)容易受大陸地表徑流影響, 海水鹽度能短時間內(nèi)劇烈變化,嚴重威脅幼蟲與稚貝的存活與生長。因此, 了解和掌握浮游幼蟲適宜鹽度范圍, 對提高附著變態(tài)前幼蟲的存活率和貝苗增產(chǎn)有重要意義。

[1] 蔡英亞, 勞贊, 陳東.施氏獺蛤的生態(tài)觀察[J].湛江海洋大學學報, 2005, 25(1): 39-42.

[2] 曹伏君, 劉永, 張春芳, 等.施氏獺蛤(Lutraria sieboldii)性腺發(fā)育和生殖周期的研究[J].海洋與湖沼,2012, 43(5): 976-982.

[3] 焦宗垚, 劉永, 張春芳.施氏獺蛤融合卵裂及其胚胎發(fā)育過程觀察[J].動物學研究, 2010, 4: 408-414.

[4] 劉永, 余祥勇, 梁飛龍, 等.施氏獺蛤幼蟲和稚貝發(fā)育及行為的研究[J].廣東海洋大學學報, 2007, 27(1):17-21.

[5] 劉永, 梁飛龍, 毛勇, 等.施氏獺蛤人工育苗技術(shù)的研究[J].湛江海洋大學學報.2006, 26(3): 98-101.

[6] 張春芳, 劉永.施氏獺蛤稚貝中間培育與海區(qū)養(yǎng)殖試驗[J].水產(chǎn)養(yǎng)殖, 2010, 5: 5-8.

[7] 李斌, 何俊鋒, 區(qū)小玲, 等.廣西和廣東地區(qū)施氏獺蛤 3個自然群體的形態(tài)差異和遺傳多樣性分析[J].大連海洋大學學報, 2011, 26(5): 414-421.

[8] Su X J, Pan Y, Zuo Z R, et al.Isolation and characterization of microsatellite loci in the clamLutraria sieboldiiReeve (Bivalvia: Veneroida)[J].Conservation Genetics Resources.2012, 5(1): 223-225.

[9] 劉志剛, 王輝, 栗志民, 等.溫度對不同大小墨西哥灣扇貝生長的影響[J].熱帶海洋學報, 2007, 26(5):47-52.

[10] 包永波, 尤仲杰.幾種環(huán)境因子對海洋貝類幼蟲生長的影響[J].水產(chǎn)科學, 2005, 23(12): 39-41.

[11] 王丹麗, 徐善良, 尤仲杰, 等.溫度和鹽度對青蛤孵化及幼蟲, 稚貝存活與生長變態(tài)的影響[J].水生生物學報, 2006, 29(5): 495-501.

[12] 何義朝, 張福綏.鹽度對海灣扇貝不同發(fā)育階段的影響[J].海洋與湖沼, 1990, 21(3): 197-204.

[13] 林筆水, 吳天明.溫度和鹽度對縊蟶浮游幼蟲發(fā)育的影響[J].生態(tài)學報, 1984, 4(4): 385-392.

[14] 尤仲杰, 陸彤霞, 馬斌, 等.幾種環(huán)境因子對墨西哥灣扇貝幼蟲和稚貝生長與存活的影響[J].熱帶海洋學報, 2003, 22(3): 22-29.

[15] 馬洪明, 劉曉偉, 麥康森, 等.鹽度突降對櫛孔扇貝抗病力指標的影響[J].高技術(shù)通訊, 2006, 16(7):746-751.

[16] 饒科, 黃明堅, 章逃平, 等.鹽度與 pH 對 3 種南方貝類呼吸率和鈣化率的影響[J].水生態(tài)學雜志,2014, 35(4): 74-80.

[17] 鄭懷平, 柯才煥.鹽度對波部東風螺幼蟲存活, 生長及變態(tài)的影響[J].臺灣海峽, 2001, 20(2):216-223.

[18] 尤仲杰, 徐善良, 邊平江, 等.海水溫度和鹽度對泥蚶幼蟲和稚貝生長及存活的影響[J].海洋學報, 2001,23(6): 108-113.

[19] 薛凌展, 闕華勇, 張國范, 等.鹽度對近江牡蠣幼蟲生長及存活的影響[J].海洋科學, 2007, 31(9): 73-77.

[20] 安曉萍, 齊景偉, 烏蘭, 等.崗更湖鯽的生長和生活史對策研究[J].水生態(tài)學雜志, 2009, 4: 71-74.

[21] 李博.生態(tài)學[M].北京: 高等教育出版社, 2000:70-83.