几种生态因子对成体偏顶蛤存活的影响

宁军号，张向向，常亚青，宋坚，经晨晨，张伟杰，杨立猛

(大连海洋大学农业部北方海水增养殖重点实验室，辽宁大连116023)

偏顶蛤 Modiolus modiolus(Linnaéus，1758)隶属于软体动物门、瓣鳃纲、贻贝目、壳菜蛤科、偏顶蛤属，俗称毛海红、假海红，主要分布于北半球，在中国主要分布于黄、渤海海域。偏顶蛤个体较大、肉质鲜美、营养丰富，是一种具有较好养殖开发前景的贝类［2］。目前，国内外有关环境因子对贝类影响的研究很多，主要集中在环境因子对贝类能量收支的影响［2］，对幼虫、稚贝生长率和存活率的影响［3-8］，以及对贝类耐干露和耐淡水浸泡能力的影响［9-11］。迄今尚未见有关环境因子对偏顶蛤存活影响的相关报道。本试验中，研究了海水盐度、温度、pH、干露和淡水浸泡对偏顶蛤存活的影响，旨在为偏顶蛤的增养殖和自然资源保护提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用偏顶蛤采自大连市黑石礁海域，运回农业部北方海水增养殖重点实验室暂养1周，挑选健康个体进行耐受性试验。偏顶蛤壳长为 (99．1±6．1)mm，体质量为 (108．8 ± 18．9)g。暂养期间，每天8:00换水1次，换水后投饵，饵料为破壁酵母粉、螺旋藻粉和破壁小球藻粉的混合人工饵料。试验用水为经三级沙滤的自然海水，温度为10～12℃，盐度为31．2，pH为8．05，连续充气。

1.2 方法

1．2．1 盐度试验 以经沙滤、沉淀处理的自然海水与高浓度海水晶和充分曝气的自来水，配制成0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50 共10个盐度组，每个盐度组设置2个平行，每个平行随机放20只偏顶蛤。盐度检测使用 YSI 12F100016型水质仪。试验过程中，海水温度控制在10℃，pH稳定在8．05，连续充气，每天8:00换水1次，换水后温度波动不超过1℃。换水后投饵 (饵料同暂养期间)，每次投饵后调整盐度，盐度波动不超过0．5。每天9:00和20:00分别观察和记录偏顶蛤的存活、摄食和排遗情况。

1．2．2 温度试验 试验设 2、5、10、15、21、23、25、26、27、29、30℃共11个温度组，每个温度组设置2个平行。21℃以上温度组以加热棒维持水温，换水时以加热海水和自然海水调节水温;15℃以下温度组用高低温实验箱控制，换水时以冰袋调节海水水温，温度波动不超过0．5℃，其他试验条件同盐度试验。

1．2．3 pH 试验 用 1 mol/L的 HCl溶液和 1 mol/L的NaOH溶液配制成1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11共11个pH组，每个pH组设置2个平行。每次投饵后调整pH，pH波动不超过0．5。自然海水盐度为31．2，其他条件同盐度试验。

1．2．4 干露试验 将偏顶蛤置于干燥水槽底部，保持黑暗环境。用湿度计TH100-16测得空气湿度为85% ～90%。试验设置15、20、25℃共3个气温组，每组设置3个平行，每个槽中放20只贝。气温用空调维持，温度波动不超过0．5℃。每12 h观察和记录偏顶蛤状态及存活情况，偏顶蛤贝壳张开，刺激不能闭合，放入海水中5 h也不能闭合即为死亡。

1．2．5 淡水浸泡试验 试验用淡水为自来水，水温为10～12℃。试验设置投饵和不投饵两组，每组设置3个平行，每个平行放20只贝。每12 h观察和记录偏顶蛤状态及存活情况，判定死亡标准同干露试验。存活率 (R)的计算公式如下:

其中:Nt、N0分别为试验t时偏顶蛤的存活个数和试验开始时偏顶蛤的总数。

1.3 数据处理

用Excel 2003软件对试验数据进行初步整理，再用SPSS 17．0软件进行统计分析。将偏顶蛤存活率 (百分数)均进行反正弦 (arsin)转换，对温度、盐度和pH等转换后的试验数据做卡方精确性检验;干露和淡水浸泡试验的试验数据转换后，先经Kolmogorov-Smirnov正态性检验，再用重复度量方差分析对不同试验组偏顶蛤存活率差异进行比较，显著性水平设为0．05。

2 结果与分析

2.1 盐度对成体偏顶蛤存活的影响

从表1和试验观察情况可知:在海水温度为10～12℃、pH为8．05的条件下，淡水组 (对照组)和盐度5组偏顶蛤在第1天内均能100%存活，6 d后成活率不足10%，且两组分别在第7天和第8天时全部死亡;盐度10组和盐度15组偏顶蛤在2 d内能够100%存活，2 d后盐度10组偏顶蛤存活率逐渐下降，到第10天存活率仅为2．5%，盐度15组偏顶蛤在第7天还有超过半数存活，试验结束时 (第10天)仍有20%存活;偏顶蛤在盐度为20～40时均能存活，但观察发现，盐度20组和盐度40组偏顶蛤摄食情况较差，有较多残饵和假粪;盐度45组偏顶蛤虽有死亡，但第5天时还有90．0%存活，第10天存活率达70．0%;盐度50组偏顶蛤在2 d内存活率较高，达95．0%，但在第10天时全部死亡。此外还发现，盐度0～15组及盐度45～50组的偏顶蛤几乎不摄食，也未发现排泄物。

表1 不同盐度对成体偏顶蛤存活率的影响Tab.1 Effects of different salinities on survival rate of adult mussel Modiolus modiolus

2.2 温度对成体偏顶蛤存活的影响

从表2和试验观察情况可知:在海水盐度为31．2、pH为8．05的条件下，温度为2～23℃时，偏顶蛤能够正常生存、摄食和排遗，试验过程中存活率均为100%，但2℃组偏顶蛤有假粪现象;25℃组偏顶蛤在9 d内没有死亡，第10天时有个别死亡，存活率仍高达92．5%，且能够摄食和排遗;26℃组偏顶蛤在5 d内没有死亡，第10天时存活率降为67．5%，偏顶蛤虽能摄食、排遗，但有假粪存在;27℃组偏顶蛤在第1天就有30%以上死亡，偏顶蛤几乎不摄食，到第3天时存活率仅为25．0%，第4天时已全部死亡;温度为29℃和30℃的试验组，偏顶蛤在12 h内全部贝壳大张，刺激不能闭合，软体部颜色变深，海水浑浊，放入海水中5 h也无生命迹象。

表2 不同温度对成体偏顶蛤存活率的影响Tab.2 Effects of different temperature on survival rate of adult mussel Modiolus modiolus

2.3 pH对成体偏顶蛤存活的影响

从表3和试验观察情况可知:在海水盐度为31．2、温度为10～12℃的条件下，pH为1～3时，偏顶蛤在第1天内存活率为100%，3 d内成活率均在70%之上，pH为1、2、3时偏顶蛤分别在第6天、第8天、第8天时全部死亡;pH为4时偏顶蛤在3 d内没有发现死亡个体，到第5天存活率为92．5%，试验结束时，其存活率高达80．0%;pH为5～9时，各试验组均能够正常生存、摄食和排遗，但pH为5时有假粪出现;pH为10时在5 d内没有死亡个体，第7天时存活率高达95．0%，试验结束时，其存活率仍能达到80．0%;pH为11时在第1天内出现死亡个体，第5天时存活率在50%之上，到第8天时已全部死亡。

表3 不同pH对成体偏顶蛤存活率的影响Tab.3 Effects of different pH on survival rate of adult mussel Modiolus modiolus

2.4 干露对成体偏顶蛤存活的影响

从图1可见:在湿度为85%～90%的黑暗条件下，随着干露时间的延长，偏顶蛤的存活率呈显著下降趋势 (P＜0．05)，其中低温条件下的存活率明显高于高温条件下的;25℃组偏顶蛤存活率在48 h出现显著降低 (P＜0．05)，20℃组在60 h时偏顶蛤存活率出现显著下降 (P＜0．05)，而15℃组偏顶蛤直到84 h时存活率才出现显著下降(P＜0．05)，且存活率高达80%;15℃组偏顶蛤存活率在60 h后显著高于其他2组;25℃组偏顶蛤存活率在48 h后显著低于其他2组 (P＜0．05)。15、20、25℃组偏顶蛤全部死亡时间分别为144、108、72 h。

图1 干露时间对成体偏顶蛤存活率的影响Fig.1 Effects of air exposure time on survival rate of adult mussle Modiolus modiolus

2.5 淡水浸泡对成体偏顶蛤存活的影响

从图2可见:在水温为10～12℃的黑暗条件下，随着淡水浸泡时间的延长，偏顶蛤存活率呈下降趋势;不投饵组和投饵组偏顶蛤100%存活的最长耐淡水浸泡时间虽均为24 h，但在前3 d内，投饵组出现大量死亡，第3天时存活率仅为41．7%;不投饵组在前3 d内偏顶蛤存活率均在85%之上，第4天时才明显降低 (P＜0．05);3 d后，不投饵组偏顶蛤存活率显著高于投饵组 (P＜0．05)，但两组偏顶蛤均能存活较长时间，分别在第8天和第7天时才全部死亡。

图2 淡水浸泡时间对成体偏顶蛤存活率的影响Fig.2 Effects of fresh－water immersion time on survival rate of adult mussle Modiolus modiolus

3 讨论

3.1 成体偏顶蛤对盐度的耐受性

海水盐度变化可引起贝类体内渗透压改变，在适宜盐度范围内贝类可通过自身调节来适应，但超过自身调节能力时，贝类的代谢速率和代谢效率均受到抑制，更甚者可导致死亡［3，6，8］。本研究中，成体偏顶蛤在盐度为0～15和超过45时均不能正常摄食、排遗和生存，说明盐度超过了其自身调节范围。偏顶蛤能够存活的盐度范围为20～45，适宜盐度范围为25～35，这说明偏顶蛤对盐度的适应范围较广，这与对厚壳贻贝Mytilus coruscus Gould［12］青 蛤 Cyclina sinensis Gmelin［7］、硬 壳 蛤Mercenaria mercenaria［13］等广盐性贝类的研究结果相一致。本试验中发现，在第10天时，盐度10组和盐度50组偏顶蛤的存活率均接近0，推测已是其耐盐能力的下限和上限。贝类的耐盐能力对于其增养殖业具有重要意义，因为海产贝类养殖场和育苗场常分布在沿海、海湾和河口区，海水盐度易受气候和地表径流影响，短时间内会发生较大变化。本研究结果可为偏顶蛤养殖场、育苗场选址提供理论支撑。

3.2 成体偏顶蛤对温度的耐受性

温度是影响海产贝类生长、发育、繁殖和分布的重要因子之一，许多学者对其进行了相关研究［6-7，14-15］。本研究结果表明，成体偏顶蛤能够存活的温度范围为2～26℃，适宜温度范围为5～23℃，与成体小荚蛏 Siliquaminima Gmelin［16］适温范围相似，但比成体橄榄蚶Estellarca olivacea［17］的适温范围窄。水温与偏顶蛤新陈代谢活力密切相关，在适宜水温环境中偏顶蛤代谢旺盛，排放大量粪便;在低温或高温环境中，偏顶蛤代谢异常，很少有代谢物并伴有大量假粪;超出其本身温度适应能力时，会导致其大量死亡。27℃组偏顶蛤第1天死亡率高于30%，第4天就全部死亡，说明已是其能够承受的温度上限，至于其所能承受温度下限的详细数据还有待进一步研究。偏顶蛤自然分布于北半球，在中国主要分布在黄、渤海海域，营底栖固着生活［2］，故其对低温的耐受能力要强于对高温的耐受能力，这也是物种对环境长期适应的结果。

3.3 成体偏顶蛤对pH的耐受性

自然海水pH一般变化不大，能够维持较稳定的弱碱性。然而近年来，随着CO2的过度排放与溶解，海洋酸化［18］日趋严重，近岸生物 (尤其含钙质外壳的海洋生物)的生存受到了严重威胁［19-20］。本研究结果表明，成体偏顶蛤能够生存的pH范围为4～10，适宜pH范围为6～9，与厚壳贻贝［12］、彩虹明樱蛤 Moerella iridescens［6］和墨西哥湾扇贝 Argopecten irradians concentricus［21］等贝类对pH耐受范围一致。本研究中发现，成体偏顶蛤对极端pH(pH为1、2、10、11)有一定的耐受性。因此，偏顶蛤亲贝催产前，可利用极端酸、碱环境在短时间内杀死偏顶蛤壳表的细菌、原生动物和寄生虫等致病微生物。从表3可知，pH为3和11时偏顶蛤均在第8天时全部死亡，推测海水pH为3和11时为成体偏顶蛤耐受pH的下限和上限。

3.4 成体偏顶蛤对干露的耐受性

贝类对干露的耐受能力与其种类、大小有紧密联系，并且与干露时长和高温呈负相关［17］。本研究表明，随着温度的升高，偏顶蛤存活率明显下降，耐干露时间显著缩短;随着干露时间的延长，其存活率也显著降低，试验结果印证了上述观点。这种结果是因为贝类干露一段时间后，贝壳张开，体内水分蒸发严重，软体部萎缩，不能获得足够O2和排除多余CO2，使得血液中pH发生不可逆变化，从而导致死亡［9-11］。在气温为15℃和20℃的条件下，成体偏顶蛤开始出现死亡的时间均为48 h，且气温在15℃下60 h时偏顶蛤还有95%的存活率，表明偏顶蛤有较强的露空能力。这是因为偏顶蛤软体部肥厚，双壳具有强大的闭合能力，可有效防止水分大量蒸发，与太平洋牡蛎Crassostrea gigas［9］、硬壳蛤［10］、中国蛤蜊 Mactra chinensis、四角蛤蜊 Mactra veneriformis［11］等贝类具有相似特点。因此，建议偏顶蛤在露空储运或销售等过程中，温度应保持在20℃以下，储运时间不要超过3 d。储运过程中偏顶蛤相互挤压，中下层偏顶蛤贝壳不易张开，水分蒸发减少，再定时喷洒海水维持较高湿度，可延长其耐干露时间。

3.5 成体偏顶蛤对淡水浸泡的耐受性

适当时间的淡水浸泡也可清除贝类壳表、附着基上的敌害生物，可有效预防贝类培育过程中敌害生物暴发引起的稚贝大批死亡现象［10，22］。本研究结果表明，淡水浸泡的前期 (前3 d)，投饵组成体偏顶蛤会出现大量死亡，存活率显著低于不投饵组 (P＜0．05)，这可能与食物颗粒诱导偏顶蛤加快开壳探测外界环境的频率，淡水进入贝壳内引起其体内渗透压改变超过了自身调节能力，最终加速了偏顶蛤的死亡。但3 d后，存活下来的个体都可坚持7～8 d。这可能是偏顶蛤经受长达3 d的淡水浸泡胁迫以后，开壳速率放缓，对淡水浸泡的适应能力有所增强。偏顶蛤一经淡水浸泡等胁迫后，双壳闭合将水分留在外套膜中，主要依赖体内残留的氧气维持生存，直到7～8 d时达到其死亡极限。因此，贝类养殖场一旦注入大量淡水，除及时换水外，还要注意养殖水体在低盐期间应禁止投喂。偏顶蛤在淡水中浸泡24 h能100%存活，不投饵组3 d内存活率还高于85%，比中国蛤蜊和四角蛤蜊耐淡水浸泡能力强［11］。因此，对偏顶蛤催产时，淡水浸泡既可作为诱导产卵的刺激条件，又可用于清除亲贝体表的病原菌和寄生虫等敌害生物。

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