馬貴范,郭文學(xué),楊鳳,閆喜武
(1.威海海洋職業(yè)學(xué)院,山東 榮成 264300;2.榮成市漁業(yè)技術(shù)推廣站,山東 榮成 264300;3.大連海洋大學(xué)遼寧省貝類良種繁育工程技術(shù)研究中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 大連 116023)
貝類離水后,能在一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)維持生命力,這種離水后能維持生命活動(dòng)的時(shí)間,稱為貝類“露空時(shí)間”[17]。隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,開發(fā)魚類、海參、蝦蟹等經(jīng)濟(jì)動(dòng)物與四角蛤蜊等灘涂貝類混養(yǎng)模式,是充分利用養(yǎng)殖水體,拓展養(yǎng)殖空間,優(yōu)化養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,提高對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用,降低養(yǎng)殖污染物排放,實(shí)現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖的重要途徑與發(fā)展方向[18,19]。生產(chǎn)中,貝類苗種的轉(zhuǎn)運(yùn)是在離水狀態(tài)下進(jìn)行,若“露空時(shí)間”過長,貝類會(huì)因不能從周圍環(huán)境中獲得足夠的氧和排出二氧化碳而死亡。研究結(jié)果表明,不同發(fā)育時(shí)期的灘涂貝類稚貝轉(zhuǎn)移至野外進(jìn)行中間培育,成活率出現(xiàn)從10%~70%不等[20],這可能與稚貝的發(fā)育時(shí)期和露空時(shí)間有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究了不同發(fā)育時(shí)期的四角蛤蜊幼蟲或稚貝對(duì)空氣暴露的耐受性,以及空氣暴露后的生長存活,探明四角蛤蜊早期生長發(fā)育對(duì)空氣暴露的響應(yīng),精準(zhǔn)掌握四角蛤蜊不同發(fā)育時(shí)期幼蟲或稚貝的空氣暴露耐受性規(guī)律,更好地指導(dǎo)養(yǎng)殖。
試驗(yàn)于2012 年8 月在莊河市海洋貝類育苗場(chǎng)進(jìn)行,所需四角蛤蜊取自該場(chǎng)的繁殖群體。
根據(jù)四角蛤蜊早期生長發(fā)育規(guī)律,研究了D 形幼蟲、變態(tài)期幼蟲、30 日齡稚貝和60 日齡稚貝對(duì)空氣暴露的響應(yīng)。根據(jù)日常觀察和預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果,每個(gè)時(shí)期的幼蟲或稚貝設(shè)置不同的空氣暴露時(shí)間梯度,研究其對(duì)空氣暴露的響應(yīng)和恢復(fù)自然條件后的生長存活情況。D 形幼蟲為孵化后1 d 的幼蟲,殼長(99.5±5.8)μm;變態(tài)期幼蟲為孵化后15 d 的幼蟲,殼長(246.5±23.9)μm;30 日齡稚貝殼長為(1 065±195)μm;60 日齡稚貝根據(jù)殼長分成大規(guī)格(9.15±0.87)mm、中規(guī)格(7.01±0.71)mm 和小規(guī)格(4.41±0.66)mm。實(shí)驗(yàn)組每組幼蟲數(shù)量約50 個(gè),稚貝數(shù)量約30 枚,每組設(shè)置3 個(gè)重復(fù)??諝獗┞督Y(jié)束后幼蟲連續(xù)培養(yǎng)7 d、稚貝連續(xù)培養(yǎng)15 d 后觀察其生長情況。
1.2.1 D 形幼蟲在不同空氣暴露時(shí)間下存活率與生長的比較
試驗(yàn)在室溫28.8 ℃,濕度為50%~60%下進(jìn)行。用300 目的篩絹過濾一定數(shù)量的D 形幼蟲,平均分?jǐn)傇? 塊300 目的篩絹(10 cm×10 cm)上,再用干紗布從篩絹網(wǎng)底部吸干水分后,懸空在燒杯(500 mL)中進(jìn)行空氣暴露試驗(yàn)(圖1)。
圖1 幼蟲空氣暴露裝置圖Fig.1 The device diagram of air exposure test for larvae
空氣暴露時(shí)間設(shè)置7 個(gè)梯度:0 min、20 min、40 min、60 min、80 min、100 min、120 min。在各個(gè)時(shí)間組的空氣暴露脅迫完成后,依次將每塊篩絹上的D形幼蟲平均分成三份,每份幼蟲數(shù)量約50 個(gè),放入28 ℃砂濾海水中培養(yǎng)7 d,期間連續(xù)微量充氣,每日飽食投喂鮮活等邊金藻(Isochrysis galbana)2 次,換水1 次。觀察并記錄培養(yǎng)1 d、4 d 和7 d 時(shí)各組幼蟲的死亡情況;4 d 和7 d 時(shí)測(cè)量各存活組貝殼長,按下式計(jì)算各組的存活率與生長速度。死亡的判斷標(biāo)準(zhǔn)為幼蟲不能上浮和活動(dòng)。幼蟲存活率和相對(duì)日生長(G)按下式計(jì)算:
幼蟲存活率=存活的幼蟲密度/實(shí)驗(yàn)開始的幼蟲密度×100%;
結(jié)合電力電纜故障診斷的具體情況,需要對(duì)各種問題進(jìn)行分析,電網(wǎng)本身不穩(wěn)定,為了保證供電的正常,需要做好故障診斷工作,盡快處理。電力電纜故障的診斷技術(shù)如下:
其中,L0:上一次測(cè)定的殼長(mm);L1:本次測(cè)定的殼長(mm);t0:上一次測(cè)定的日齡(d);t1:本次測(cè)定的日齡(d);G:相對(duì)日生長。
1.2.2 變態(tài)期幼蟲在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率與生長的比較
變態(tài)期幼蟲空氣暴露時(shí)間梯度設(shè)置為0 h、0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、2.5 h 和3 h,空氣暴露時(shí)平均室溫為29 ℃,濕度為50%~60%,空氣暴露脅迫后海水培養(yǎng)的溫度為28 ℃。其他同試驗(yàn)1.2.1。
1.2.3 30 日齡稚貝在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率與生長的比較
試驗(yàn)時(shí)平均室溫為29.6 ℃,濕度為50%~60%,時(shí)間梯度設(shè)置為0 h、0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、4 h、6 h、8 h 和10 h。具體操作為:隨機(jī)挑選約1 000 枚稚貝,平均分成9 份,依據(jù)設(shè)置好的空氣暴露時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn),每個(gè)時(shí)間梯度設(shè)置3 個(gè)平行??諝獗┞睹{迫完成后放入正常海水常規(guī)培養(yǎng)15 d,每3 d 測(cè)量一次各組的殼長,其他同試驗(yàn)1.2.1。以光學(xué)顯微鏡下觀察稚貝的貝殼張開或不能正常閉合為稚貝的死亡標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.4 不同規(guī)格的60 日齡稚貝在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率的比較
將60 日齡的稚貝依據(jù)殼長劃分為大(9.15±0.87)mm、中(7.01±0.71)mm、小(4.41±0.66)mm三種規(guī)格。每種規(guī)格每個(gè)時(shí)間梯度的稚貝數(shù)量為30枚,每組設(shè)置3 個(gè)平行。時(shí)間梯度設(shè)置為0 h、6 h、12 h、18 h、24 h 和30 h。其他同試驗(yàn)1.2.1。
采用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件單因素方差分析(one-way ANOVA)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,用LSD 法進(jìn)行組間多重比較,顯著性差異水平設(shè)為P<0.05,Excel 作圖。采用半致死時(shí)間(LT50)來比較對(duì)空氣暴露的耐受能力。用100%存活的最長脅迫時(shí)間到0 存活的最短脅迫時(shí)間內(nèi)的存活率(y)與脅迫時(shí)間(x)進(jìn)行回歸分析,建立回歸方程,根據(jù)回歸方程求半數(shù)致死時(shí)間(LT50)。
四角蛤蜊D 形幼蟲空氣暴露脅迫后的存活率結(jié)果如圖2 所示。空氣暴露組的幼蟲恢復(fù)到自然海水培養(yǎng)1 d 的存活率沒有明顯降低(P>0.05)。當(dāng)連續(xù)培養(yǎng)到4 d 甚至更長(7 d)時(shí),隨著空氣暴露時(shí)間的延長,幼蟲存活率顯著下降(P<0.05)??諝獗┞稌r(shí)間范圍在80 min 內(nèi),各處理組的存活率(4 d 和7 d)與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05);空氣暴露時(shí)間超過100 min,存活率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。
圖2 D 形幼蟲不同空氣暴露時(shí)間下的存活率Fig.2 The survival rate of D-shaped larvae in different air exposure periods
圖3 變態(tài)期幼蟲在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率Fig.3 The survival rate of metamorphosis-stage larvae in different air exposure periods
經(jīng)過短時(shí)間(20 min)空氣暴露的D 形幼蟲恢復(fù)到正常海水培養(yǎng)0~4 d 與對(duì)照組相比表現(xiàn)出了一定的生長優(yōu)勢(shì),但優(yōu)勢(shì)不明顯:4 d 兩者殼長有顯著差異(P<0.05),0~4 d 相對(duì)日生長無顯著差異(P>0.05,表1);但連續(xù)培養(yǎng)7 d,對(duì)照組的相對(duì)日生長顯著高于其他空氣暴露組(P<0.05)。在整個(gè)培養(yǎng)期間,20 min 空氣暴露組的D 形幼蟲生長速度快于其他處理組,但差異不顯著(P>0.05);空氣暴露100 min 后D形幼蟲的相對(duì)日生長最小,說明長時(shí)間的空氣暴露不僅對(duì)D 形幼蟲的存活有顯著影響(P<0.05),也會(huì)降低D 形幼蟲的生長速度。
表1 D 形幼蟲不同空氣暴露時(shí)間后的殼長和相對(duì)日生長Tab.1 The shell length and relative growth of D-shaped larvae in different air exposure periods
空氣暴露后,變態(tài)期幼蟲的存活率,隨培養(yǎng)時(shí)間的延長先降低(1~4 d)后保持平衡(4~7 d)。在相同的培養(yǎng)時(shí)間范圍內(nèi),隨著空氣暴露時(shí)間的延長,幼蟲的存活率顯著降低(P<0.01)。培養(yǎng)1 d 時(shí),0.5 h處理組的存活率為100%,1 h 和1.5 h 次之,均與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05),空氣暴露2 h 幼蟲的存活率顯著降低(P<0.05),超過3 h 幼蟲全部死亡。當(dāng)
注:同列中具有相同字母的平均值間差異不顯著(P>0.05),具有不同字母的平均值間差異顯著(P>0.05),下同。
Note:the same letters in the same column are not significant differences(P>0.05),and means with the different letters in the same column are significant differences(P<0.05),et sequentia.培養(yǎng)至4 d 甚至7 d 時(shí),對(duì)照組的存活率最高,0.5 h和1 h 次之,但二者顯著低于對(duì)照組(P<0.05)(圖2)。
空氣暴露對(duì)變態(tài)期幼蟲的生長影響結(jié)果見表2。在前期(0~4 d),空氣暴露對(duì)變態(tài)期幼蟲的生長表現(xiàn)為無序性,生長速度除空氣暴露1 h 和空氣暴露2.5 h 組高于對(duì)照組(P>0.05)外,其他各組均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),空氣暴露1.5 h 的生長速度最慢。在后期(4~7 d),幼蟲經(jīng)過空氣暴露后,生長速度顯著高于對(duì)照組(P<0.05);其他處理組之間部分存在顯著性差異(P<0.05),如空氣暴露1.5 h 和空氣暴露2 h 組的相對(duì)日生長最大,分別顯著高于空氣暴露1 h 組和2.5 h 組(P<0.05),其中空氣暴露1 h 組的相對(duì)日生長最低。
表2 變態(tài)期幼蟲不同空氣暴露時(shí)間后的殼長和相對(duì)日生長Tab.2 The shell length and relative daily growth of metamorphosis-stage larvae in different air exposure periods
30 日齡稚貝(殼長1.13~1.25 mm)經(jīng)過空氣暴露脅迫后,正常海水培養(yǎng)1 d 的存活率與培養(yǎng)15 d的存活率無差異(圖4)??諝獗┞? h 內(nèi),稚貝存活率為100%;稚貝100%死亡的最短空氣暴露時(shí)間為6 h;在2~6 h 內(nèi),隨著空氣暴露時(shí)間的延長,存活率顯著降低(P<0.05),空氣暴露時(shí)間為4 h,存活率約為50%。
圖4 30 日齡稚貝在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率Fig.4 The survival rate of 30-day-old juveniles in different air exposure periods
30 日齡稚貝經(jīng)過空氣暴露后的生長情況見表3 和表4。海水培養(yǎng)3 d 時(shí),空氣暴露組稚貝的生長和對(duì)照組無顯著差異(P<0.05);繼續(xù)培養(yǎng)至6 d 時(shí),除空氣暴露4 h 組的相對(duì)日生長顯著高于對(duì)照組外(P<0.05),其他各處理組稚貝的的相對(duì)日生長與對(duì)照組無顯著性差異(P>0.05);在培養(yǎng)的后期(6~15 d),各處理組的生長和對(duì)照組無顯著差異(P>0.05);各處理組之間的平均日生長也無顯著差異(P>0.05)。從整個(gè)培養(yǎng)階段看,空氣暴露對(duì)1 mm 左右的稚貝生長無顯著性影響。
表3 30 日齡稚貝在不同空氣暴露時(shí)間下的殼長Tab.3 The shell length of 30-day-old juveniles in different air exposure periods
表4 30 日齡稚貝不同空氣暴露時(shí)間下的相對(duì)日生長Tab.4 The relative daily growth of 30-day-old juveniles in different air exposure periods
從圖5 看出,60 日齡大規(guī)格稚貝100%存活的空氣暴露時(shí)間為18 h;中規(guī)格稚貝100%存活的空氣暴露時(shí)間為6 h;小規(guī)格稚貝(4.41±0.66)mm 空氣暴露6 h 的存活率約為93%。大規(guī)格稚貝空氣暴露24 h 出現(xiàn)死亡,100%存活率的最長空氣暴露時(shí)間在18~24 h,空氣暴露24~30 h,存活率急劇下降,空氣暴露30 h 無存活;中規(guī)格稚貝空氣暴露12 h存活率為77.8%,100%存活的最長空氣暴露時(shí)間在6~12 h,空氣暴露時(shí)間超過30 h,稚貝全部死亡;小規(guī)格稚貝空氣暴露6 h 開始出現(xiàn)死亡,空氣暴露24 h 無存活。
圖5 60 日齡稚貝在不同空氣暴露時(shí)間下的存活率Fig.5 The survival rate of 60-day-old juveniles in different air exposure periods
取大、中、小三種規(guī)格稚貝的100%存活的最長空氣暴露時(shí)間和0 存活的最短空氣暴露時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,發(fā)現(xiàn)存活率(y,%)與空氣暴露時(shí)間(x,h)直線相關(guān)顯著(P<0.05)。直線方程依次為y=-8.3333x+255.56(R2=0.9643),y=-4.537x+129.44(R2=0.9558)和y=-5.7778x+130(R2=0.9074)。根據(jù)直線方程分別求出大,中和小規(guī)格稚貝的半致死時(shí)間分別為24.7 h、17.5 h 和13.8 h。60 日齡稚貝的耐空氣暴露能力為大規(guī)格>中規(guī)格>小規(guī)格。
空氣暴露對(duì)貝類存活率影響的研究已見于巨牡蠣(Crassostrea gigas)[21,26]、毛蚶(Scapharca subcrenate)[22]、長竹蟶(Solen stritus)[23]、海灣扇貝(Argopecten irradians)[24]、硬殼蛤(Mercenaria mercenaria)[25]、橄欖蚶(Estellarca olivacea)[27]、扇墨西哥灣貝(Argopecten irradians concentricus)[28]、彩虹明櫻蛤(Moerella iridescen)[29]、菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)[30]、文蛤(Meretrix meretrix)[31]和蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)[32]等。貝類的耐空氣暴露能力不僅與種類和空氣暴露時(shí)間的長短有關(guān),還與貝類所處的發(fā)育時(shí)期及規(guī)格密切相關(guān)[24、26、30]。本研究中,不同發(fā)育時(shí)期的四角蛤蜊幼蟲或稚貝對(duì)空氣暴露的耐受性不同,同一發(fā)育階段不同規(guī)格的稚貝對(duì)空氣暴露的耐受能力也有較大的差異。以LT50為依據(jù),得出四角蛤蜊不同發(fā)育時(shí)期的耐空氣暴露能力為:稚貝>變態(tài)期幼蟲>D 形幼蟲。與其他貝類不同發(fā)育時(shí)期的耐空氣暴露能力排序有所不同。海灣扇貝耐空氣暴露能力大小為:眼點(diǎn)幼蟲>D 形幼蟲>稚貝,太平洋牡蠣為:眼點(diǎn)幼蟲>殼頂中期幼蟲>稚貝>D 形幼蟲[24、26]。這可能與不同貝類不同發(fā)育時(shí)期殼的厚薄易碎程度以及試驗(yàn)條件有關(guān)。四角蛤蜊D 形幼蟲和變態(tài)期幼蟲個(gè)體較小,殼薄易碎,離水后在較高室溫下水分蒸發(fā)較快,耐空氣暴露能力較低;稚貝的結(jié)構(gòu)和成貝相似,軟體部儲(chǔ)存部分水分,露空后暫時(shí)利用那部分水分維持自身體內(nèi)代謝,忍受空氣暴露的時(shí)間較幼蟲期長。在相同條件下,不同規(guī)格的四角蛤蜊稚貝的耐空氣暴露能力隨規(guī)格的增加而增大,這與蛤仔對(duì)空氣暴露耐受性的研究結(jié)果相一致[30]。因此,在四角蛤蜊苗種繁育、灘涂放養(yǎng)及運(yùn)輸過程中,應(yīng)避免長時(shí)間空氣暴露,尤其是早期幼蟲階段。
空氣暴露脅迫除影響貝類的存活外,還影響生長的貝類。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)個(gè)別空氣暴露組(20 min)在前期(0~4 d)D 形幼蟲具一定的生長優(yōu)勢(shì),但繼續(xù)培養(yǎng)至7 d 時(shí),不僅生長優(yōu)勢(shì)消失,生長速度顯著減慢;(2)培養(yǎng)前期(0~4 d)變態(tài)期幼蟲在較對(duì)照組沒有明顯的生長優(yōu)勢(shì),但隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(4~7 d),生長速度快于對(duì)照組;(3)4 h 的空氣暴露脅迫對(duì)稚貝的生長影響很小,基本上與對(duì)照組同步,表明不同發(fā)育時(shí)期的幼蟲或稚貝經(jīng)過空氣暴露脅迫后的生長情況不同。而Hiwatari 等[10]對(duì)蛤仔的研究表明,稚貝在空氣暴露脅迫完成后期(7~14 d)出現(xiàn)明顯的生長優(yōu)勢(shì)。肖友翔[33]等對(duì)日本海神蛤(Panopea japonica)的研究表明,干露處理后,殼長約1.70 mm 日本海神蛤稚貝瞬時(shí)生長率顯著高于對(duì)照組,存在補(bǔ)償生長現(xiàn)象。這與四角蛤蜊稚貝空氣暴露脅迫后生長情況有所差別,說明空氣暴露對(duì)貝類產(chǎn)生的影響既與不同種類有關(guān),也受早期生長發(fā)育階段、培育時(shí)長及實(shí)驗(yàn)條件的影響。
四角蛤蜊D 形幼蟲空氣暴露80 min 內(nèi)7 d 的存活率與對(duì)照組無顯著差異,但7 d 后生長顯著低于對(duì)照組,建議D 形幼蟲期間盡量不要離水,若離水,露空時(shí)間不要超過20 min;變態(tài)期幼蟲空氣暴露時(shí)間控制在1.5 h 內(nèi),存活率依然很高,后期生長速度顯著高于對(duì)照組,說明四角蛤蜊幼蟲變態(tài)期間適當(dāng)?shù)乜諝獗┞叮欣诖碳び紫x的變態(tài)發(fā)育,在生產(chǎn)中,可以通過換水等方式對(duì)變態(tài)期幼蟲適當(dāng)空氣暴露,以提高變態(tài)率;30 日齡稚貝空氣暴露2 h存活率仍可保持在100%,空氣暴露后對(duì)稚貝的生長沒有顯著差異,也不會(huì)降低,運(yùn)輸30 日齡稚貝只適合短途運(yùn)輸(≤2 h);60 日齡的稚貝運(yùn)輸時(shí)若保證100%的存活率,殼長約為9 mm 的稚貝可運(yùn)輸18 h,7 mm 可運(yùn)輸6 h,4 mm 運(yùn)輸時(shí)間要小于6 h。實(shí)驗(yàn)觀察受精卵空氣暴露5 min 后均不能孵化成D形幼蟲,受精卵應(yīng)避免出現(xiàn)露空時(shí)間。