4種濾食性貝類濾水率的測定.pdf

第 25卷第 5期 2006年 5月 水產(chǎn)科學 FISHERIES?SCI ENCE V o. l 25 No. 5 M ay. 2006 4種濾食性貝類濾水率的測定 王吉橋 1, 于曉明1, 郝玉冰1, 張蒲龍1, 楊 ? 濤1, 劉海金2 ( 1 . 大連水產(chǎn)學院生命科學與技術(shù)學院, 遼寧? 大連 ? 116023 ;2 . 中國水產(chǎn)科學研究院黑龍江水 產(chǎn)研究所, 黑龍江? 哈爾濱?150070) 摘? 要: 用室內(nèi)流水方法測定了不同規(guī)格紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤的濾水率、 耗氧 率和排氨率。試驗結(jié)果表明: ( 1)紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤的濾水率 (葉綠素 )分別 為 ( 0. 390? 0 . 098) L /( g? h), ( 0. 362 ? 0. 064) L /( g? h), ( 0. 204 ? 0. 046) L /( g? h)和 ( 0. 041 ? 0. 008) L /( g? h); 有機顆粒物 (POM )分別為 ( 0 . 4816? 0. 0821) L /( g? h), ( 0. 3356? 0 . 0305) L /( g? h), ( 0. 1535? 0. 0428) L /( g? h)和 ( 0. 0790? 0 . 0165) L /( g? h)。 ( 2)每隔 12 h出現(xiàn)濾食高峰和低谷, 紫貽貝和菲律賓蛤仔到達高峰后下降慢, 上升快, 太平洋牡蠣和紫石房蛤則與之相反。 (3)濾水率與體 重呈負冪函數(shù)關(guān)系:CR = aWb( b 0), 紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤的 b值分別為 - 0. 4211, - 0. 3374, - 0. 3252和 - 0. 3137; 耗氧率分別為 ( 1. 453 ? 0 . 124) mg/( g? h)、( 0. 653 ? 0. 083) mg /( g? h)、( 0 . 066? 0 . 011) mg /( g? h)和 ( 0. 022 ? 0. 010) mg /( g? h)。菲律賓蛤仔和太平 洋牡蠣的耗氧率和排氨率隨個體增大而下降。 關(guān)鍵詞: 濾水率; 紫貽貝; 菲律賓蛤仔; 太平洋牡蠣; 紫石房蛤 中圖分類號: S968. 31文獻標識碼: A文章編號:1003?1111( 2006) 05?0217?05 ? ? 收稿日期: 2005- 10- 30; ? 修回日期: 2005- 12- 28. ? ? 基金項目: 科學技術(shù)部科技基礎(chǔ)性工作和社會公益研究專項 ( No. 2003DIB3J107)? ? ? 作者簡介: 王吉橋 ( 1950- ), 男, 教授, 博士.研究方向: 水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)學; 營養(yǎng)與飼料. ? 濾水率 ( C learance rate) 是研究濾食性雙殼類 能量代謝、 估算海區(qū)養(yǎng)殖容量和探索浮游植物群落 對水質(zhì)調(diào)控作用的重要參數(shù) 1?4。目前已測定了櫛 孔扇貝 (Chlamys farreri)、海灣扇貝 (Argopecten irradians)、 太平洋牡蠣 (Crassostrea gigas)、 菲律賓 蛤仔 (Ruditapes philippinarum )、 縊蟶 (Sinonovacula constricta)、 翡翠貽貝 (Perna viridis)、多形飾貝 (Dressena polymorpha)和泥蚶 (T egillarca granosa) 等濾食性貝類的濾水率 5?8。 這些試驗的測定條件、 貝類規(guī)格和采用的方法不盡相同, 所得的結(jié)果可比 性差, 不易于評價濾食性貝類的濾水效果。為科學 利用貝類的濾水能力凈化海水, 筆者在實驗室內(nèi)系 統(tǒng)測定了紫貽貝 (Mytilus edulis)、 菲律賓蛤仔、 太 平洋牡蠣和紫石房蛤 (Sax idomus purpurtus) 的濾 水率。 1? 材料與方法 1 . 1? 材料 試驗在大連水產(chǎn)學院水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室進行。 試驗貝類取自大連黑石礁海域, 規(guī)格見表 1和表 2 。 貝類取回實驗室后選取活潑無損傷個體, 清潔殼表 污物和附著生物, 暫養(yǎng) 7 d 。暫養(yǎng)期間連續(xù)充氣, 每 天投喂單細胞藻類, 換水 1次。 采用自制流水裝置測定貝類濾水率、 耗氧率和 排氨率 (見圖 1)。試驗水槽為圓柱形透明有機玻 璃管, 長 20 cm, 兩端用帶有玻璃管的橡膠塞封閉, 出水口用調(diào)氣閥調(diào)節(jié)流速, 用來測定小規(guī)格貝類的 濾水率; 大規(guī)格貝類采用 30 c m ? 10 cm ? 10 cm 或 30 c m ? 15 cm ? 10 c m 的透明有機玻璃水槽測定。 圖 1? 測定濾水率的流水裝置 1 . 2? 方法 1 . 2. 1? 濾水率的測定 試驗前貝類停食 1 d , 分成 4個規(guī)格組, 每組設(shè) 4個平行, 分別放入試驗水槽內(nèi), 暫養(yǎng) 12 h。試驗海 水由海區(qū)提取, 經(jīng)沉淀引入室內(nèi)貯水池, 加入小球 藻和底泥, 使葉綠素質(zhì)量濃度為 0 . 202 0 . 622 ?g/ L。分流水箱用于調(diào)節(jié)海水水流壓力, 保持注入水 槽的水流速度恒定在 20m l/m in 。貯水池和分流水 箱持續(xù)充氣。 試驗水溫為室內(nèi)自然溫度, 紫貽貝為 ( 17 . 79 ? 0 . 87) ? ; 菲律賓蛤仔 ( 15 . 39 ? 0 . 80) ? ; 太平洋牡 蠣 ( 20 . 63 ? 0 . 34) ? ; 紫石房蛤 ( 19 . 67 ? 0 . 33) ? 。連續(xù)測定 24 h , 每隔 4 h取入、 出水口水樣各 1000 m , l 測定葉 綠素 ( Chl - a) 和 有機顆 粒物 ( POM )。 Chl- a的測定 ? 用醋酸纖維濾膜 (孔徑 0 . 45 ?m)在 0 . 4 Pa下抽濾水樣 500 m,l 90 %丙酮抽提, 4 ? 黑暗條件下放置 24 h后, 4000 r/m in離心 5 m in , 用 721型分光光度計在 750 、 664 、 647 、 630 nm 處比 色。依梁興明等 10的方法計算: Chl- a = 11 . 85 E664- 1 . 54E647- 0 . 08E630- 10 . 23E750, 換 算成 ?g /L。 POM 的測定 ? 將 GF /C玻璃纖維濾紙 (孔徑 1?2 ?m)經(jīng) 450 ? 灼燒 5 h , 稱重 (W0) , 作好標記。 在 0 . 3 Pa下抽濾剩余的水樣 500 m,l 所濾物用 0 . 5 mol/L的甲酸銨 (約 10 m l)漂洗掉鹽分, 將帶有樣 品的濾紙在 60 ? 下烘干 48 h后稱重 ( W60); 再經(jīng) 450 ? 灼燒 5 h后用電子天平稱重 ( W450) (精確到 0 . 0001 g)。POM = W60- W450, 結(jié)果換算成 mg /L。 根據(jù)進、 出水口測得的 Chl- a和 POM, 計算濾 水率 CR: CR ( L /h) = V(C1- C2) /C1式中, V為 海水流速 ( L /h); C1和 C2分別為進、 出水口處 Chl - a( ?g /L)或 POM (mg /L)質(zhì)量濃度 。單位重量 濾水率 CR (L /g? h) = CR /干組織重。 測定結(jié)束后, 將貝類取出, 用游標卡尺測量殼 長、 殼高和殼厚, 稱量殼重。解剖取其內(nèi)臟團稱濕 重, 之后放入 60 ? 烘箱中烘干至恒重, 用電子天平 稱其干重 (精確到 0 . 01 g)。 1 . 2 . 2? 耗氧率和排氨率的測定 試驗前貝類停食 1 d , 分成 3個規(guī)格組, 每組設(shè) 3個平行, 放入上述試驗水槽內(nèi), 暫養(yǎng) 12 h后測定。 試驗水溫為室內(nèi)自然溫度, 紫貽貝為 ( 21 . 20 ? 0 . 06) ? ; 菲律賓蛤仔 ( 22 . 07 ? 0 . 59) ? ; 太平洋牡 蠣 ( 18 . 54 ? 0 . 28) ? ; 紫石房蛤 ( 19 . 57 ? 0. 37) ? 。采用方法和時間間隔同濾水率。分別采用碘 量法和次溴酸鈉氧化法測定入、 出水口的溶氧量和 氨氮量, 計算耗氧率 mg/( g? h) 和排氨率 mg/ ( g? h) 。測定結(jié)束后, 貝的處理同濾水率測定。 試驗數(shù)據(jù)采用 Office 2003的 Excel處理。樣品 平均數(shù)的差異顯著性用 r檢驗, 以 P 0 . 05和P 0 . 01為差異顯著和極其顯著。 2? 結(jié)果 2 . 1? 濾水率及其晝夜變化 紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤 的濾水率, 按葉綠素測定分別為 ( 0 . 390 ? 0 . 098) L /( g? h)、( 0 . 362 ? 0 . 064) L /( g? h)、( 0 . 204 ? 0 . 046) L /( g? h)和 ( 0 . 041 ? 0 . 008) L /( g? h); POM測定分別為 ( 0. 4816 ? 0 . 0821) L /( g? h)、 ( 0 . 3356 ? 0. 0305) L /( g? h)、 ( 0 . 1535 ? 0 . 0428) L /( g? h)和 ( 0 . 0790 ? 0. 0165) L /( g? h)。整個 試驗期間, 前兩種貝類的濾水率顯著高于后兩者 ( P 0 . 01), 太平洋牡蠣又顯著高于紫石房蛤 (圖 2 , 表 1)。太平洋牡蠣的濾水率變化幅度較大, 而紫 石房蛤的較小。在一晝夜內(nèi), 每隔 12 h出現(xiàn)一次濾 食高峰和低谷。紫貽貝和菲律賓蛤仔到達高峰后 下降速度較慢, 到達低谷后上升速度較快, 太平洋 牡蠣和紫石房蛤則反之。紫貽貝和太平洋牡蠣濾 食高峰出現(xiàn)在 20 : 00和 8 : 00 , 低谷出現(xiàn)在 4 : 00 、 16 : 00 和 0 : 00 、 12 : 00 。菲律賓蛤仔和紫石房蛤濾食 高峰分別出現(xiàn)在 4 : 00 、 16 : 00和 0 : 00 、 12 : 00 , 低谷 出現(xiàn)在 0 : 00 、 12 : 00和 4 : 00 、 16 : 00 。 2 . 2? 濾水率與體重的關(guān)系 4種貝類單位重量的濾水率隨體重的增加而降 低 (圖 3), 兩者呈負冪函數(shù)關(guān)系, 即 CR = aW b ( b 0)。 紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤回 歸方 程中 常數(shù) b 分 別為 - 0 . 4211 ,- 0 . 3374 , - 0 . 3252 , - 0 . 3137 。 2 . 3? 耗氧率和排氨率 218水 ? 產(chǎn) ? 科 ? 學 第 25卷 219 第 5期 王吉橋等: 4種濾食性貝類濾水率的測定 表 1? 不同規(guī)格紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤的濾水率 種類數(shù)量 /個殼長 /cm 濾水率 /L? ( g? h) - 1 干肉重 /g殼重 /g肥滿度 F 423. 90? 0 . 290 . 5507 ? 0. 11951. 52? 0 . 328 . 84? 1. 570. 17 紫貽貝 284. 77? 0 . 230 . 5419 ? 0. 09461. 90? 0 . 1711 . 79? 2. 290. 16 216. 49? 0 . 160 . 4404 ? 0. 08872. 47? 0 . 2821 . 15? 1. 990. 12 147. 25? 0 . 170 . 4057 ? 0. 07302. 16? 0 . 2616 . 37? 1. 720. 13 702. 25? 0 . 170 . 4622 ? 0. 05060. 91? 0 . 199 . 90? 1. 800. 09 菲律賓蛤仔 423. 11? 0 . 200 . 3606 ? 0. 05421. 28? 0 . 2517 . 45? 0. 740. 07 303. 46? 0 . 060 . 2893 ? 0. 11331. 59? 0 . 0722 . 64? 0. 830. 07 283. 88? 0 . 140 . 2113 ? 0. 08111. 83? 0 . 2527 . 96? 1. 970. 07 140 . 2965 ? 0. 11591. 77? 0 . 3624 . 47? 2. 170. 07 太平洋牡蠣 70 . 1448 ? 0. 06552. 71? 0 . 8144 . 74? 4. 320. 06 70 . 1021 ? 0. 07603. 81? 0 . 8366 . 85? 8. 060. 06 70 . 0706 ? 0. 02036. 55? 2 . 4697 . 82? 19. 190. 07 216. 48? 0 . 240 . 0972 ? 0. 02629. 62? 0 . 9679 . 73? 3. 170. 12 紫石房蛤 147. 52? 0 . 230 . 0739 ? 0. 019710. 78? 1 . 5087 . 99? 8. 830. 12 149. 13? 0 . 200 . 0709 ? 0. 025317. 82? 0 . 46184 . 07? 17. 040. 10 710. 38? 0 . 140 . 0727 ? 0. 014311. 74? 1 . 44123 . 21 ? 4. 530. 10 表 2? 不同規(guī)格紫貽貝、 菲律賓蛤仔、 太平洋牡蠣和紫石房蛤的耗氧率和排氨率 種類數(shù)量 /個殼長 /cm干肉重 /g耗氧率 /mg? ( g? h) - 1 排氨率 /mg? ( g? h) - 1 354. 90? 0 . 191 . 05 ? 0. 151. 458? 0 . 1890 . 046 ? 0. 013 紫貽貝286. 01? 0 . 151 . 09 ? 0. 491. 380? 0 . 1650 . 044 ? 0. 014 216. 67? 0 . 240 . 76 ? 0. 301. 521? 0 . 2740 . 041 ? 0. 007 353. 79? 0 . 301 . 75 ? 0. 440. 889? 0 . 1050 . 034 ? 0. 012 菲律賓蛤仔274. 32? 0 . 073 . 71 ? 0. 360. 664? 0 . 1250 . 015 ? 0. 010 214. 68? 0 . 123 . 55 ? 0. 340. 406? 0 . 0970 . 004 ? 0. 002 214. 03? 0 . 273 . 74 ? 0. 770. 073? 0 . 0150 . 022 ? 0. 005 太平洋牡蠣214. 68? 0 . 233 . 96 ? 0. 700. 064? 0 . 0140 . 018 ? 0. 004 215. 10? 0 . 245 . 17 ? 0. 680. 062? 0 . 0090 . 015 ? 0. 006 215. 48? 0 . 165 . 32 ? 0. 020. 026? 0 . 0110 . 020 ? 0. 007 紫石房蛤216. 15? 0 . 187 . 19 ? 0. 310. 018? 0 . 0100 . 014 ? 0. 003 216. 81? 0 . 416 . 88 ? 0. 310. 020? 0 . 0080 . 013 ? 0. 005 3? 討論 自 20世紀初期, 科學家們采用各種方法測定 貝類的濾水率, 進入 20世紀 80年代以后, 隨著微 水流探針和更精確的顆粒計數(shù)器的出現(xiàn), 濾水率測 定的精確性有了提高。但雙殼類的濾水率受生物 種類、 規(guī)格、 生理狀態(tài)及其所處的生活環(huán)境, 如溫 度、 鹽度、 流速、 懸浮顆粒物的理化性質(zhì)及濃度等的 影響 10?11, 同一種生物濾水率的測定結(jié)果往往有較 大差別。雙殼貝類對機械或化學刺激敏感, 實驗室 內(nèi)的任何震動都會影響貝類的攝食狀態(tài); 此外, 試 驗動物離開原棲息地, 生理緊張以及對環(huán)境的不適 應也將影響試驗結(jié)果。更由于各研究者所采用的 方法和儀器設(shè)備不盡相同, 對濾食性動物濾水率的 試驗結(jié)果差別很大。 林元燒等 12 測定了廈門海域僧帽牡蠣、 菲律 賓蛤仔、 縊蟶和翡翠貽貝等 4種養(yǎng)殖貝類的濾水率 為 54 . 0 74 . 8cm 3 /( g? m in); 單位重量濾水率與 個體大小呈負冪 函數(shù)關(guān) 系 ( FR = aW b, FR = aW b- 1 ), b - 1 值為 - 0 . 436 - 0 . 392 。M oklenberg 等 13測定了丹麥沿海 12種和法國沿海 1種濾食性 貝類的濾水率, 發(fā)現(xiàn)這 13種貝類的濾水率與其體 重之間的關(guān)系隨種而異, 兩者之間符合冪函數(shù)關(guān) 系, 即 CR = aW b, b值為 0 . 62 0 . 75 。本試驗測得 的 4種貝類的濾水率為 0 . 041 0 . 390L /( ( g? h), 與林元燒等測定的結(jié)果差別較大; 單位重量濾水率 與體重呈負冪函數(shù)關(guān)系,b - 1值在 - 0 . 4211 - 0 . 3137 , 接近林元燒等和 Moklenberg等測定的結(jié) 果。 姜祖輝等 14 的試驗結(jié)果顯示, 菲律賓蛤仔的 220水 ? 產(chǎn) ? 科 ? 學 第 25卷 氮排泄率隨個體增大而下降, 即殼長與排氨率呈 負相關(guān), 氮排泄率與殼長呈冪指數(shù)關(guān)系: Y = aX b 。 王俊 15的結(jié)果表明, 櫛孔扇貝單位體重的耗氧率 和排氨率隨體重的增加而降低, 呈負相關(guān)的冪指數(shù) 關(guān)系。試驗的 4種貝類的排氨率均隨個體增大而 下降, 與以上研究結(jié)果相似。 參考文獻: 1? 宋金明. 海洋沉積物中生物種群在生源物質(zhì)循環(huán)中 的功能 J. 海洋科學, 2000, 24(4): 22?26 . 2? 楊紅生, 周毅. 濾食性貝類對養(yǎng)殖海區(qū)環(huán)境影響的研 究 J. 海洋科學, 1998, 22( 2): 42?43 . 3? 秦培兵, 盧繼武. 濾食性貝類對淺海養(yǎng)殖系統(tǒng)中營養(yǎng) 鹽循環(huán)的影響 J. 海洋科學, 2001 , 25(5): 27?29 . 4? 陳應華, 楊宇峰, 焦念志. 海水養(yǎng)殖對浮游生物群落 和水環(huán)境的影響 J. 海洋科學, 2001, 25( 10): 20? 22. 5? 王芳, 董雙林, 張碩, 等. 海灣扇貝和太平洋牡蠣的食 物選擇性及濾除率的試驗 J. 海洋與湖沼, 2000, 31 (2): 139?144. 6? 楊曉新, 林小濤, 計新麗, 等. 溫度、 鹽度和光照條件 對翡翠貽貝濾水率的影響 J. 海洋科學, 2000 , 24 (6): 36?38 . 7?Lei J , Payne B S, W ang SY. Filtration dynamics of the zebra musse, lDressena polymorpha J.Can .J . Aquat . Sc. i 1996 , 53 ( 1): 29?37. 8?Payne B S, Lei J, M illerA C, Hubertz . Adaptive varia? tion in palp and gill size of the zebra musse ( Dressena polymorpha)and Asian cla m ( Corbicula fluminea ) J. Can.J . Aquat . Sc. i 1995 , 52( 4): 1130?1134. 9? 梁興明, 方建光, 崔毅, 等. 萊州灣海灣扇貝養(yǎng)殖區(qū)海 水中懸浮顆粒的動態(tài)變化 J. 海洋與湖沼, 2001, 32 ( 6): 635?640? 10 王海艷, 薛欽昭, 李軍. 餌料濃度對菲律賓蛤仔呼吸和 排泄的影響 J. 海洋科學, 2001, 25( 4): 37?39. 11 董波, 薛欽昭, 李軍. 濾食性貝類攝食生理的研究進 展 J. 海洋科學, 2000, 24( 7): 31?34. 12 林元燒, 曹文清, 羅文新, 等. 幾種主要養(yǎng)殖貝類濾水 率的研究 J 海洋學報, 2003, 25 ( 1) : 86?92. 13 M oklenberg F, R iisgard H U.F iltration rate ,using a ne w indirect technique ,in thirteen species ofsuspension? feeding bivalves J. M ar Bio, l 1979( 54): 143?147. 14 姜祖輝, 王俊. 菲律賓蛤仔氮、 磷代謝的初步研究 J. 青島大學學報, 1999, 12( 2): 68? 73. 15 王俊. 櫛孔扇貝耗氧率和排氨率的研究 J. 應用生態(tài) 學報, 2002, 13( 9): 1157?1160. Deter m ination of Clearance Rate in Four FilteringM ussel Species WANG Ji?qiao 1, YU X iao? m ing1, HAO Yu? bing1, ZHANG Pu?long 1, YANG Tao1, LI U H ai?jin 2 ( 1. L ife Science and Technique Institute ,Dalian Fisheries University ,Dalian 116023,China ;2.Heilongjiang River Fishery Reasearch Institute ofChineseA cade my of Fishery Sciences, H arbin 150070, China) Abstract : Clearance rate was det