水生动物呼吸代谢研究进展

呼吸代谢作为生物能量学和动物生理学研究的主要内容之一,受到了国内外学者的广泛关注。研究生物的呼吸代谢特征、发生规律等对揭示其生活习性、动物进化、物种保护、人工增养殖及海洋生物资源开发等具有重要的理论意义和实际指导价值。依据近年来国内外的研究成果,本文综述了一些关于水生动物呼吸代谢的研究方法、呼吸器官和呼吸蛋白的研究现状,讨论了影响呼吸代谢的生物因素和非生物因素,以期为水生动物呼吸代谢的进一步研究及其应用提供理论依据。     

工厂化养殖条件下仿刺参不同生长阶段呼吸代谢的特征研究

于2008年6月—2009年5月对不同生长阶段仿刺参Apostichopus japonicus的代谢率进行了跟踪观测。结果表明,温度对不同生长阶段仿刺参的耗氧率和排氨率均有显著影响(P<0.05),相同温度下,体重对耗氧率和排氨率的影响也有规律性。A、B组仿刺参(12 g以下)在12.7¹6.2℃下,耗氧率和排氨率缓慢上升;在16.216.2℃下,耗氧率和排氨率缓慢上升;在16.2²2.1℃下迅速上升,并在22.1℃时达到最大值[(37.13±1.33)、(35.38±0.55)μg/(g.h)和(0.55±0.054)、(0.54±0.053)μg/(g.h)];在22.122.1℃下迅速上升,并在22.1℃时达到最大值[(37.13±1.33)、(35.38±0.55)μg/(g.h)和(0.55±0.054)、(0.54±0.053)μg/(g.h)];在22.1²6.1℃下缓慢下降。与之相反,其他3组仿刺参(18 g以上)在12.726.1℃下缓慢下降。与之相反,其他3组仿刺参(18 g以上)在12.7¹6.2℃下其耗氧率和排氨率平稳上升,在16.2℃时达到最大值;在16.216.2℃下其耗氧率和排氨率平稳上升,在16.2℃时达到最大值;在16.2²2.1℃下,迅速下降到较低水平;在22.122.1℃下,迅速下降到较低水平;在22.1²6.1℃下,在较低水平上平稳下降,26.1℃时达到最低值。     

工厂化养殖条件下仿刺参不同生长阶段呼吸代谢的特征研究

于2008年6月—2009年5月对不同生长阶段仿刺参Apostichopus japonicus的代谢率进行了跟踪观测。结果表明,温度对不同生长阶段仿刺参的耗氧率和排氨率均有显著影响（P〈0.05）,相同温度下,体重对耗氧率和排氨率的影响也有规律性。A、B组仿刺参（12 g以下）在12.7~16.2℃下,耗氧率和排氨率缓慢上升;在16.2~22.1℃下迅速上升,并在22.1℃时达到最大值[（37.13±1.33）、（35.38±0.55）μg/（g.h）和（0.55±0.054）、（0.54±0.053）μg/（g.h）];在22.1~26.1℃下缓慢下降。与之相反,其他3组仿刺参（18 g以上）在12.7~16.2℃下其耗氧率和排氨率平稳上升,在16.2℃时达到最大值;在16.2~22.1℃下,迅速下降到较低水平;在22.1~26.1℃下,在较低水平上平稳下降,26.1℃时达到最低值。     

不同硒源对刺参呼吸代谢的影响

为了研究不同硒源对刺参Apostichopus japonicus特定生长率和呼吸代谢指标的影响,以刺参幼参和成参为研究对象,分别强化投喂硒添加量为0.6 mg/kg的硒代蛋氨酸、硒酸钠和亚硒酸钠饲料,试验周期为60 d。结果表明:硒添加组成参和幼参的特定生长率均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最大,且显著大于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P<0.05),除硒代蛋氨酸组外,其他各试验组成参的特定生长率均大于幼参;硒添加组成参和幼参的耗氧率均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,显著小于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P<0.05),对应组中,幼参耗氧率大于成参;硒添加组成参和幼参的排氨率均低于对照组,除硒代蛋氨酸组成参显著低于对照组(P<0.05)外,其余硒添加组与对照组均无显著性差异(P>0.05),硒代蛋氨酸组的排氨率最小,对应组中,幼参排氨率大于成参;硒添加组成参和幼参的O/N值均显著大于对照组(P<0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,但硒添加组间无显著性差异(P>0.05),对应组中,成参的O/N值大于幼参。研究表明,饲料中添加硒能够提高刺参的代谢率,促进刺参生长,其中有机硒(硒代蛋氨酸硒)的促生长效果好于无机硒(硒酸钠和亚硒酸钠),且硒代蛋氨酸对幼参的促生长效果要好于成参。     

不同硒源对刺参呼吸代谢的影响

为了研究不同硒源对刺参Apostichopus japonicus特定生长率和呼吸代谢指标的影响,以刺参幼参和成参为研究对象,分别强化投喂硒添加量为0.6 mg/kg的硒代蛋氨酸、硒酸钠和亚硒酸钠饲料,试验周期为60 d。结果表明:硒添加组成参和幼参的特定生长率均显著大于对照组(P0.05),其中硒代蛋氨酸组最大,且显著大于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P0.05),除硒代蛋氨酸组外,其他各试验组成参的特定生长率均大于幼参;硒添加组成参和幼参的耗氧率均显著大于对照组(P0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,显著小于硒酸钠组和亚硒酸钠组(P0.05),对应组中,幼参耗氧率大于成参;硒添加组成参和幼参的排氨率均低于对照组,除硒代蛋氨酸组成参显著低于对照组(P0.05)外,其余硒添加组与对照组均无显著性差异(P0.05),硒代蛋氨酸组的排氨率最小,对应组中,幼参排氨率大于成参;硒添加组成参和幼参的O/N值均显著大于对照组(P0.05),其中硒代蛋氨酸组最小,但硒添加组间无显著性差异(P0.05),对应组中,成参的O/N值大于幼参。研究表明,饲料中添加硒能够提高刺参的代谢率,促进刺参生长,其中有机硒(硒代蛋氨酸硒)的促生长效果好于无机硒(硒酸钠和亚硒酸钠),且硒代蛋氨酸对幼参的促生长效果要好于成参。     

温度对吉富罗非鱼呼吸的影响

在10-30℃条件下,测定呼吸室内吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus,GIFT)呼吸频率、水体溶解氧、pH、游离二氧化碳以及氨氮的变化。结果表明,吉富罗非鱼耗氧率(Y_cr)和排氨率(R_an)随着温度(t)的升高而增大,线性回归方程分别为Y_cr=0.0038t²-0.0023t+0.0312(R²=0.9549),及R_an=0.0009t²-0.0027t+0.0037(R²=0.9475);氨熵(Q_a)为0.065-0.099(<0.33),蛋白质供能比为5%~30%,表明吉富罗非鱼主要由脂肪和碳水化合物供能。当温度在15~30℃时,随着温度的降低,二氧化碳排放率从0.0684mg/(g·h)下降至0.0114mg/(g·h)。出水pH明显低于进水pH,且进出水口pH的降低幅度随温度升高而增大。试验期间,10~30℃的呼吸商(Q_r)为0.55±0.10(<1),吉富罗非鱼主要进行有氧呼吸。     

温度和体重对南海野生紫海胆(Anthocidaris crassispina)呼吸代谢的影响

采用封闭静水式呼吸装置对紫海胆(Anthocidaris crassispina)的耗氧率和排氨率与温度及体重的关系进行研究,结果表明,温度和体重对紫海胆耗氧率和排氨率有明显影响,且两因子之间存在交互作用。在17~32℃范围内,耗氧率随温度的升高而增加,排氨率则呈现先升高后降低的趋势;相同温度下,随着个体体重的增加,耗氧率和排氨率均下降。22~27℃之间可能存在紫海胆呼吸代谢的转折点,在该温度下,其排氨率最高、代谢速率最快。     

温度对豹纹鳃棘鲈幼鱼呼吸代谢的影响

研究了温度为15、20、25、30、35℃时豹纹鳃棘鲈幼鱼的代谢情况,并分析了幼鱼利用蛋白质、脂肪和糖类作为能源物质的供能情况。试验结果表明,在15~30℃范围内,各试验组耗氧率、排氨率和二氧化碳排出率均随温度的升高而升高,且差异显著(P0.05);在15~30℃范围内,各试验组呼吸熵、氨熵、代谢率和排泄率均随温度的升高而升高,35℃时均下降。根据氧氮比的分析结果可知,豹纹鳃棘鲈幼鱼主要利用脂肪和蛋白质供能,且随着温度的升高,脂肪和碳水化合物供能的比例逐渐增大。Q10的变化规律反映出豹纹鳃棘鲈幼鱼的适温范围为15~30℃,且温度显著影响豹纹鳃棘鲈幼鱼的代谢率。     

重金属镉和铜对河蚬呼吸和排泄的毒性研究

采用代谢瓶人工培养方法,初步研究了未受污染情况下河蚬的呼吸和排泄过程中的重要指标耗氧率和排氨率。与受100、200、400μg·L^-1的重金属镉和铜的单独和联合污染情况下河蚬耗氧率和排氨率进行对照,结果显示随着3种不同处理方式重金属浓度的增大,河蚬的耗氧率、排氨率均有明显的下降。3种处理浓度中,除100μg·L^-1处理组外,200、400μg·L^-1的不同重金属处理方式均对河蚬的耗氧率、排氨率产生抑制。结果显示河蚬的呼吸和排泄过程中耗氧率和排氨率的变化可以作为河蚬重金属镉、铜污染的指示指标。     

温度对巴马拟缨鱼饥饿代谢的影响

以质量为10.15～11.50 g的野生巴马拟缨鱼Pseudocrossocheilus bamaensis (Fang)为试验样本,设置10、15、20、25℃等4个温度梯度,通过用自制的密闭流水式呼吸仪,测定温度对其耗氧率(OR)、排氨率(NR)和CO2排泄率(CR)的影响,并通过氧氮比(O:N)、呼吸商(RQ)和能量代谢率(Rm)探讨饥饿状态下巴马拟缨鱼的能源物质以及温度对能量代谢的影响.结果表明,OR、NR和CR均随着温度的升高而升高,温度对巴马拟缨鱼呼吸代谢有影响,经Duncan's法多重比较可知,除了OR值在10℃和15℃两组间以及NR值在10C、15℃和20℃相邻两组间差异不显著外,其余两两温度组之间差异显著;同一温度组OR、NR和CR均存在显著的昼夜变化,属于昼伏夜出型;O∶N值约为24～29,随温度变化而变化,但温度对O:N值没有显著影响;呼吸商的值为0.768～0.806,表明基础代谢所需能量主要由蛋白质和脂肪氧化提供.     

渔业燃油补贴对渔业资源的影响分析及政策建议

自2006年以来,渔业燃油补贴政策的实施有效缓解了柴油价格上涨与渔民生产成本之间的矛盾,但大量补贴可能会造成捕捞努力量的上升。文章首先阐述了我国渔业燃油补贴政策的主要内容和实施现状,然后通过分析在渔业燃油补贴作用下Gordon-Schaefer模型的变动情况,说明其对渔业资源的影响。结果表明,当渔业处于自由进入的状态,渔业燃油补贴能促进渔业资源的开发利用,也可能进而导致过度捕捞的出现。如果政府对捕捞业不加以干预,只会加大渔业资源的负荷。文章最后在基于渔业资源可持续利用背景下提出了有关合理实施渔业燃油补贴政策的建议,例如调整渔业燃油补助用油系数、根据实际用油量采用阶梯型补贴标准、加强燃油补贴的宣传引导等。     

建立渔业资源保护区对周边渔业经济的影响

近年来，由于全球性气候变化、环境污染、捕捞过度、水利工程的兴建等天然与人类开发的影响，自然环境和生物资源的可持续利用面临严重威胁。可持续发展的科学发展观是以资源的永续利用和良好的生态环境为前提，要求在控制人口、用好资源和保护环境的前提下发展经济和社会。为了协调人类和自然的天人合一的生产环境和保护种群资源面临威胁的生物资源，建立自然生物资源保护区对人类的可持续发展意义重大。但是，渔业资源保护区通常是渔业资源繁殖和幼鱼发育的水域，这些水域又常常是渔业经济活动比较密集的水域。因此，自然保护区的建立常常和当地渔业经济的发展存在一定的矛盾。本文以建立中华鲟自然保护区为例，探讨了建立自然资源保护区对周边渔业经济的影响，对如何减小建立保护区给当地渔业经济带来的影响提出了对策和建议。     

建立渔业资源保护区对周边渔业经济的影响

近年来,由于全球性气候变化、环境污染、捕捞过度、水利工程的兴建等天然与人类开发的影响,自然环境和生物资源的可持续利用面临严重威胁。可持续发展的科学发展观是以资源的永续利用和良好的生态环境为前提,要求在控制人口、用好资源和保护环境的前提下发展经济和社会。为了协调人类和自然的天人合一的生产环境和保护种群资源面临威胁的生物资源,建立自然生物资源保护区对人类的可持续发展意义重大。但是,渔业资源保护区通常是渔业资源繁殖和幼鱼发育的水域,这些水域又常常是渔业经济活动比较密集的水域。因此,自然保护区的建立常常和当地渔业经济的发展存在一定的矛盾。本文以建立中华鲟自然保护区为例,探讨了建立自然资源保护区对周边渔业经济的影响,对如何减小建立保护区给当地渔业经济带来的影响提出了对策和建议。     

西施舌耗氧率和排氨率的研究

分别采用流水法和静水法测定了西施舌的耗氧率和排氨率.结果表明,西施舌夜间耗氧率高于白天,在流水状态下2个耗氧率高峰期出现在21:00和6:00,在静水状态下2个耗氧率高峰期出现在18:00～21:00和3:00～6:00,两种状态下的昼夜耗氧率平均值分别为(0,84±0.32)mg(O2)·g-1·h-1和(0.92±0.40)mg(O2)·g-1h-1;西施舌流水和静水状态下的昼夜排氨率无明显的差异,其排氨率平均值分别为(0.19±0.03)μmol·g-1·h-1和(0.22±0.01)μmol·g-1h-1.     

温度对紫黑翼蚌耗氧率和排氨率及其昼夜变化的影响

采用静水呼吸法测定了在3个不同温度条件下紫黑翼蚌耗氧率及排氨率的变化,比较了雌雄蚌的呼吸代谢差异,并研究了其昼夜变化规律。结果表明:在17~27℃条件下,紫黑翼蚌的耗氧率和排氨率均随温度的升高而升高;雄蚌耗氧率高于雌蚌,但无显著性差异;而雄蚌排氨率低于雌蚌,且在22℃、27℃条件下排氨率差异显著(P=0.014,P0.01);在27℃条件下,雄蚌的氧氮比显著高于雌蚌(P=0.019),这可能与紫黑翼蚌雌雄生理差异有关;22℃时,紫黑翼蚌耗氧率和排氨率均存在明显的昼夜节律,夜间显著高于白天,雌雄蚌的呼吸代谢高峰均出现在凌晨1:00~3:00,除雄蚌的排氨率低谷出现在9:00~11:00,其他低谷均出现15:00~17:00。在22℃条件下,雄蚌一昼夜平均耗氧率高于雌蚌,而平均排氨率低于雌蚌,但均无显著性差异(P0.05)。本结果初步揭示了温度对雌雄紫黑翼蚌呼吸代谢的影响及昼夜变化规律,为提高其人工驯养成活率、池塘合理放养及雌雄生长差异研究提供理论参考。     

海洋渔业可持续利用预警系统的初步研究

本文在分析世界海洋渔业资源现状的基础上，提出预警系统是实现海洋渔业资源可持续利用的重要手段之一。本文介绍了海洋渔业资源可持续利用预警系统的概念、研究框架、内涵与特点，系统介绍了海洋渔业资源可持续利用预警系统中警义、预警指标的含义及其研究内容，并分析预警系统运行机制。最后初步构建了海洋渔业可持续利用预警指标体系的框架。     

海洋渔业可持续利用预警系统的初步研究

本文在分析世界海洋渔业资源现状的基础上，提出预警系统是实现海洋渔业资源可持续利用的重要手段之一。本文介绍了海洋渔业资源可持续利用预警系统的概念、研究框架、内涵与特点，系统介绍了海洋渔业资源可持续利用预警系统中警义、预警指标的含义及其研究内容，并分析预警系统运行机制。最后初步构建了海洋渔业可持续利用预警指标体系的框架。     

温度对河川沙塘鳢幼鱼耗氧率和排氨率的影响

进行了温度(10、14、18、22、26、30、34℃)对河川沙塘鳢Odontobutis obseura幼鱼呼吸和排泄的影响试验.结果表明:河川沙塘鳢幼鱼的耗氧率和排氨率均随水温的升高呈直线上升,且都具有良好的直线回归关系(r2分别为0.972和0.971);18 ～22℃时河川沙塘鳢的氧氮比(0:N)明显高于26～34℃时的比值(P＜0.05);10～ 34℃时的热能效系数(Q10)值为1.734,最低Q10值(1.069～1.161)出现在22 ～30℃时.研究表明,河川沙塘鳢幼鱼的可耐受温度为10 ～34℃,适宜生长温度为22 ～30℃.     

温度对不同体质量红鳍东方鲀幼鱼耗氧率和排氨率的影响

在实验室条件下,进行了3种温度(15、20、25℃)对体质量分别为(23.9±2.0)、(30.1±1.5)、(43.8±1.6) g的红鳍东方鲀Takifugu rubripes幼鱼呼吸和代谢的影响试验。结果表明：在温度为15~25℃时,红鳍东方鲀幼鱼的耗氧率( RO )和排氨率( RN )均随着温度的升高而增大, RO和RN与温度( T)之间的关系符合指数函数关系;红鳍东方鲀幼鱼的耗氧率和排氨率均随着鱼体质量的增加而减少, RO和RN与体质量( W)之间的关系符合幂函数关系;红鳍东方鲀幼鱼的O/N值随温度的升高而降低,随体质量的增加而升高。研究表明,在试验温度范围内,红鳍东方鲀幼鱼对温度的敏感性相对较弱,温度变化对其代谢的影响较小,且红鳍东方鲀幼鱼摄取的主要能源物质是蛋白质。