长牡蛎呼吸、排泄及钙化的日节律研究

通过室内实验与海区现场实验相结合的方法,研究了10℃、18℃及20℃下3种不同规格(壳高:S:2.5cm;M:5.5cm;B:6.8cm)的长牡蛎耗氧率、排氨率及钙化率的日变化。实验结果表明,长牡蛎的代谢有一定节律性,其中,呼吸表现为昼夜节律,在水温10℃时为夜高昼低,夜间的耗氧率比白天平均高0.07mg/ind.h;水温20℃时,室内实验的呼吸率无明显节律。而现场实验则表现为昼高夜低,白天比夜间高0.08mg/ind.h。排氨率与耗氧率变化不一致,白天和夜间分别有相近的变化趋势,可能是受到潮汐节律的影响;长牡蛎的钙化则表现出复杂的变化,不同时间段间有显著差异(P<0.05),但没有明显的节律性。在进行牡蛎生理实验时,要避免取短时间的生理指标计算其代谢水平,应选择不同时段进行重复实验。     

温度对虾夷扇贝普通养殖群体和选育新品种海大金贝呼吸代谢的影响

2012年5月和9月,2013年3月和6月,在自然水温条件下,采用呼吸瓶法比较了不同温度(5.6℃、10.5℃、14.4℃、21.2℃)下普通养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和虾夷扇贝选育新品种海大金贝(Haida golden scallop)耗氧率和排氨率的影响。结果表明,在实验设置水温范围内(5.6~21.2℃),普通虾夷扇贝和海大金贝的耗氧率表现出相似的变化趋势。在温度达到14.4℃之前,实验贝耗氧率随温度的升高而增大,而在14.4℃后,则随温度的升高而减小。两种贝最大耗氧率分别为1.67 mg/(g·h)和1.27 mg/(g·h),其中在5.6℃和14.4℃海大金贝耗氧率显著小于普通虾夷扇贝(P0.05);10.5℃和21.2℃时,两组贝类的耗氧率差异不显著(P0.05)。普通虾夷扇贝和海大金贝排氨率随温度变化呈现出不同的趋势。前者从5.6℃开始,随温度的升高,排氨率缓慢升高,水温为14.4℃时达到最大值,为0.063 mg/(g·h),然后逐渐降低,14.4℃水温的排氨率显著大于10.5℃和21.2℃(P0.05);而从5.6℃到10.5℃,后者的排氨率逐渐降低,10.5℃时达到最低值,为0.029 mg/(g·h),然后随温度升高缓慢升高,到21.2℃达到最高值。海大金贝组在温度条件为5.6℃和21.2℃时排氨率高于普通虾夷扇贝组(P0.05);而水温为14.4℃时,普通虾夷扇贝组排氨率显著高于海大金贝组(P0.05);10.5℃时两者排氨率差异不显著(P0.05)。两实验组耗氧率Q_10系数均随温度的升高而降低。O/N结果表明,普通虾夷扇贝在本次研究的设定温度区间内以消耗脂肪和碳水化合物为主;海大金贝以消耗蛋白质为主,当温度逐渐升高,转化为以消耗脂肪和碳水化合物为主,当水温达到较高的水平,又转换为以消耗蛋白质为主。     

长牡蛎和福建牡蛎个体生长模型的构建及比较

长牡蛎和福建牡蛎分别是我国北方和南方沿海重要的养殖贝类。为比较分析二者的动态生长情况,实验基于动态能量收支理论（DEB）,以连续监测的水温和叶绿素a浓度为强制因子,通过现场实验、模型调试和文献查阅等方式获取模型参数,利用Python 2.7软件分别构建了桑沟湾长牡蛎、深沪湾福建牡蛎的个体生长模型,并以两种牡蛎的实测生长数据进行验证。结果显示：①所构建的DEB模型能够较好地模拟长牡蛎、福建牡蛎的个体生长情况（壳高、软组织湿重等）,模拟值与实测值之间相关性显著;②长牡蛎和福建牡蛎的温度耐受上限（T_H）、温度耐受下限（T_L）、半饱和常数（F_H）等参数存在差异,这可能与不同海域的理化环境、食物组成及牡蛎的选择性摄食有关;③在模拟周期内,受温度和食物的双重限制,长牡蛎冬季生长缓慢,而福建牡蛎处于持续增长状态,期间主要受到食物的限制。本研究结果可为后续生态系统模型构建和牡蛎养殖容量评估提供基础数据。     

长牡蛎食物组成的高通量测序分析

为了更加细致地甄别滤食性贝类的食物组成,于2019年8月,以北方规模化典型养殖海湾——桑沟湾养殖的长牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,运用Illumina高通量测序技术对长牡蛎的胃含物及所处养殖水体中的真核生物进行分析研究。结果显示,扩增18S rDNA V4区平均得到111,359个有效序列短片段,在97%相似性水平上划分OTUs (operational taxonomic units),聚类后得到239个类别。其中,长牡蛎胃含物中的真核生物分属于34个门,绿藻门(Chlorophyta)、甲藻门(Pyrrophyta)、链形植物(Streptophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)和原生动物(Protozoa)等为主要类群。所处养殖水体中的真核生物分属于37个门,绿藻门、脊索动物门(Chordata)、节肢动物门(Arthropoda)、甲藻门和硅藻门等为主要类群。结果表明,浮游植物是长牡蛎的主要食物来源,链型植物和原生动物也有一定的贡献,分别占总食物贡献量的10.43%和4.11%。研究结果为深入认识滤食性贝类的摄食生态学及其在养殖生态系统物质循环和能量流动中发挥的作用提供了数据支撑。     

胶州湾菲律宾蛤仔个体生长模型的构建与验证

为更好地掌握胶州湾菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的动态生长情况，本研究基于动态能量收支(Dynamic energy budget, DEB)理论，利用python软件构建了菲律宾蛤仔的个体生长模型，以2018年4月24日~2019年1月9日观测的胶州湾海域叶绿素a和水温为强制函数，通过现场实验和已有文献报道获取模型参数，模拟了菲律宾蛤仔软体组织质量和壳长的生长情况，并根据胶州湾海域菲律宾蛤仔生长的实测数据对模型进行了验证。结果表明，构建的个体生长模型能够很好地模拟胶州湾海域菲律宾蛤仔软体组织干重和壳长的生长，软体组织干重和壳长的模拟值与实测值呈显著线性相关关系(P<0.01)，R2分别为0.9374和0.9168。敏感度指数最高的是阿伦纽斯温度TA和参考温度T1，如果TA和T1分别改变10%，菲律宾蛤仔软体组织干重增加高达8.86%。研究结果为后续开展基于生态系统动力学模型的养殖容量动态评估提供了基础模块和数据支撑。     

桑沟湾浮游植物粒径结构及其与环境因子的关系

于2017年4、7、11月和2018年1月4个航次调查了桑沟湾浮游植物粒径结构的时空分布，并分析了粒径结构与主要环境因子的关系。结果显示，桑沟湾海域表、底层Chl-a浓度的年变化范围分别为0.74?3.27和0.81?3.66 µg/L，平均值分别为(1.90±1.28)和(2.01±1.29) µg/L，存在极显著的季节差异(P<0.01)和空间分布的不均匀性。从粒径结构来看，小型浮游植物是春季表、底层浮游植物的主要贡献者，贡献率分别为54.05%和58.08%，夏、秋和冬季均是微型浮游植物占优势地位。冬季和春季微微型浮游植物的贡献率较小，但夏季和秋季的贡献率显著增多，夏季表、底层贡献率分别达24.46%和20.70%；秋季表、底层贡献率分别达35.88%和40.77%。冗余分析(Redundancy analysis, RDA)结果表明，温度(T)是影响浮游植物粒径结构的主要环境因子。溶解氧(DO)对微微型浮游植物占总浮游植物的比例有显著影响；微型浮游植物所占比例受亚硝酸盐(NO2?)、铵盐(NH4?)等影响显著；小型浮游植物对总浮游植物的贡献主要受温度影响，呈正相关。研究结果为深入认识桑沟湾养殖生态系统浮游植物的粒径结构、准确评估滤食性贝类的养殖容量提供了基础数据。     

多棘海盘车胚胎和早期幼虫发育

对室内培育的多棘海盘车Asterias amurensis胚胎和幼虫的发育以及外部形态进行了显微观察。多棘海盘车为雌雄异体,体外受精,成熟卵卵径为(130~150)μm,卵裂属完全均等型。水温为(10.5~11.5)℃时,受精卵经20min左右释放第1极体,约50min进行第1次卵裂,约7h时进入桑葚期,19h40min发育成为膜内旋转囊胚,23h40min发育成为脱膜旋转囊胚,26h30min发育成为早期原肠胚,纤毛幼虫(初孵幼虫)出现在46h,从受精到短腕幼虫历时25d。由纤毛幼虫到短腕幼虫的过程中幼虫体长经历了先增大后减小的过程。进一步发现,投喂混合饵料(小新月菱形藻Nitzschia closteriumf.minutissima和海洋红酵母Rhodomonas sp.1∶1)的幼虫发育速度比单独投喂小新月菱形藻的快,但差异不显著(P0.05)。     

多棘海盘车胚胎和早期幼虫发育的研究

对室内培育的多棘海盘车（Asterias amurensis）胚胎和幼虫的发育以及外部形态进行了显微观察。多棘海盘车为雌雄异体,体外受精,成熟卵卵径为130-150 μm,卵裂属完全均等型。水温10.5-11.5℃时,受精卵经20 min左右出现第1极体,约50 min进行第1次卵裂,约7 h时进入桑葚期,19 h 40 min发育成为膜内旋转囊胚,23 h 40 min发育成为脱膜旋转囊胚,26 h 30 min发育成为早期原肠胚,纤毛幼虫（初孵幼虫）出现在46 h,从受精到短腕幼虫历时25 d。由纤毛幼虫到短腕幼虫的过程中幼虫体长经历了先增大后减小的过程。进一步发现,投喂混合饵料（小新月菱形藻（Nitzschia closterium f. minutissima）和海洋红酵母（Rhodomonas sp.）1:1）的幼虫发育速度比单独投喂小新月菱形藻的快,但差异不显著（P > 0.05）。     

刺参围堰养殖中大叶藻的生态功能

为阐明围堰池塘内海草——大叶藻的生态功能并为将其引入刺参池塘养殖提供理论基础,对大叶藻区和裸露砂质底质区的温度、溶氧进行了比较测定,对刺参及其食物组成的同位素进行了分析,并与邻近自然海域草场系统进行对比。结果显示,春夏季大叶藻区底部温度比裸露砂质底质区温度低约0~0.33°C;0~25%的低大叶藻盖度下,海草区和裸露底质区溶氧差异不显著,50%~100%的中高盖度下,海草区表层溶氧显著高于裸露底质区,高约0.12~0.62 mg/L,底层溶氧低于裸露底质区,约0~0.38 mg/L;春季末,该海草环境下的刺参δ13C和δ15N比值分别为–15.27‰和8.11‰,具有与相邻自然草场系统中刺参明显不同的同位素特征值(–20.12‰和10.95‰)。混合模型的分析表明,其食物组成中来自大叶藻的贡献约为13%~52%,高于底栖硅藻(4%~49%)、悬浮颗粒有机物POM(23%~39%)以及附着生物(0~22%)。而邻近的自然草场中,来自POM和褐藻海蒿子的食物贡献最大,0.95置信水平下的置信区间(CI)分别为24%~54%和1%~53%,而海草丛生大叶藻的贡献为0~27%。本研究表明,大叶藻可以在一定程度上降低夏季池塘底部水温,增加水体溶氧,同时为刺参提供重要的食物来源,这在池塘组成相对简单的环境下是尤为重要的。     

栉孔扇贝春季升温培育苗种的海区养成技木研究

于2007年在青岛流清河扇贝养殖区对当年升温培育的栉孔扇贝稚贝进行了海区养成。通过提早分苗比较了分苗组和不分苗组的扇贝生长情况,同时比对了春季升温苗种与自然采苗苗种的生长情况,并拟合出栉孔扇贝湿重与壳长、壳高之间的关系。结果表明：提早分苗的栉孔扇贝壳长（19．97mm）大于未分苗组（15．69mm,P〈0．05）。春季升温苗种与自然采苗苗种相比在生长上具有优势（P〈0．05）,至当年的12月20日,它们的平均壳长分别为26．89mm和13．59mm,次年的9月12日,平均壳长分别为51．45mm和45．45mm。春季升温苗种在夏季高温季节的成活率高于自然采苗的苗种（P〈0．05）,分别为84．25％和37．14％。