盐度对刺参(Apostichopus japonicus)呼吸和排泄的影响

采用封闭式呼吸器法研究了(15±0.5)℃水温条件下不同盐度(22、27、31.5、36)对四种规格刺参{S[(39.60±8.77)g]、M[(71.80±14.04)g]、L[(128.30±19.69)g]和XL[(196.65±19.81)g]}呼吸和排泄的影响。结果表明,各规格组刺参单位体重耗氧率[Rwr,μg/(g·h)]和排氨率[(Rwe,μg/(g·h)]在盐度22—31.5范围内均随着盐度的升高而降低,当盐度升高至36时,二者都明显升高;各盐度下实验刺参的单位体重耗氧率分别为17.52、16.32、15.49和17.60μg/(g·h),单位体重排氨率分别为1.05、0.88、0.87和0.95μg/(g·h);在同一盐度下,刺参体重越大,其单位个体耗氧率[Rir,μg/(ind·h)]和排氨率[Rie,μg/(ind·h)]越高,二者呈幂函数关系,可用关系式Rir(或Rie)=aWb表示;关系式Rir=aWb中,a值的变动范围为40.6656—81.1900,b值为0.6432—0.8145;而关系式Rie=aWb中,a值的变动范围为2.0947—4.8489,b值为0.6507—0.8072;盐度对刺参O∶N比的影响不显著,各盐度条件下,不同规格的刺参,其O∶N比均在15左右,表明本实验条件下该参代谢所需要的能量主要由脂肪和碳水化合物提供。从呼吸和排泄的角度来看,刺参在其最适温度(15℃)条件下,具有一定的渗透压调节能力,能够适应较广的盐度变化范围(22—36)。

夏眠对刺参(Apostichopus japonicus (Selenka))能量收支的影响

夏眠是刺参最重要的生理特征;水温升高是其夏眠的主要诱发因子,而夏眠的临界温度与刺参体重密切相关。为揭示刺参夏眠对其能量利用对策的影响,测定了2种体重规格(134.0±13.5)g和(73.6±2.2)g刺参在10、15、20、25℃和30℃5个温度梯度下的能量收支。结果表明,温度和体重及其交互作用对刺参能量的摄入均有显著影响;而温度是影响其摄食能分配的主要因素。研究发现,刺参在非夏眠期、夏眠临界期和完全夏眠期的能量利用对策有所不同:在非夏眠期,刺参摄食能支出的最大组分是粪便能,占摄食能的比例超过50%,其次为呼吸耗能,占19.8%～39.4%,而生长能和排泄能占的比例较小,分别为5.7%～10.7%和2.9%～3.7%;在夏眠临界温度下,呼吸和排泄耗能占摄食能的比例均显著增大(分别为88.3%和13.6%),而生长能所占比例降为负值(-55.3%),刺参表现为负生长;而在夏眠期,刺参的摄食能和排粪能为零,为维持其基本生理活动,不得不动用以往贮存于体内的能量,消耗于呼吸和排泄等生理过程,供维持生命之用。总之,从能量生物学的角度看,夏眠的主要生态学意义在于刺参长时间处于相对高温环境,进而导致摄食受阻条件下的一种能量节约方式。

刺参对浅海筏式贝类养殖系统的修复潜力

浅海筏式养殖滤食性贝类产生大量的粪便和假粪（总称生物沉积物），对海水养殖环境产生一系列影响；而沉积食性海参能够有效清除颗粒有机物，在海水养殖系统中扮演“清道夫”的生态角色．为评估刺参在浅海筏式贝类养殖系统中的生物修复潜力，本文在不同季节现场研究了贝-参混养模式下刺参对贝类生物沉积物的摄食及生长和排泄特征．结果表明：刺参能够在新设计的养殖设施中与滤食性贝类混养，最大生长率达0．34％·d^-1；并可通过摄食有效清除贝类生物沉积物，摄食率为0．1746g·g^-1·d^-1（夏季，21．2℃）、0．0989g·g^-1·d^-1（秋季，19．2℃）和0．0050g·g^-1·d^-1（冬季，7．7℃）；刺参主要通过排泄溶解形态的NH4^＋-N和PO4^3--P来促进沉积物中营养盐的再生，其排泄率也呈现明显的季节变化．基于现场试验数据，估算了刺参在桑沟湾的生物修复潜力，刺参与贝类混养可摄食4．5～159．6kg·hm^-2·d^-1生物沉积物、排泄1382．5～3678．1mmol·hm^-2·d^-1 NH4^＋-N及74．6～335．7mmol·hm^-2·d^-1 PO4^3--P．表明刺参对浅海筏式贝类养殖系统具有较大的生物修复潜力，贝-参混养模式不仅能够取得较大的生态效益，而且能显著增加养殖生产的经济效益．

墨西哥湾扇贝精子的超微结构

报道了墨西哥湾扇贝成熟精子在SEM和TEM下的超微结构观察结果。墨西哥湾扇贝的精子为典型的原生型 ,精子全长约 43～ 45 μm ,头部长约 2 1～ 2 4μm。精子主要由头部、中段和尾部三部分组成。头部顶体明显突出 ,呈倒V形 ;顶体下方为细胞核 ,细胞核近似卵圆形。在细胞核内部或边缘 ,能观察到有一个或几个形状较为规则的核泡。中段的主要结构有线粒体和中心体 ,中段的横切面有 4个线粒体围绕在中心体的周围。尾部细长 ,尾部鞭毛横切面为典型的“9+2”结构。

墨西哥湾扇贝初级卵母细胞发育及卵黄发生超微结构的初步研究

采用电子显微镜术,研究了墨西哥湾扇贝Argopecten irradians concentricus的初级卵母细胞发育和卵黄发生。结果表明,墨西哥湾扇贝初级卵母细胞的发育可分为卵黄合成前期、卵黄合成期和成熟期;5种细胞器,即线粒体、高尔基液泡、糙面内质网、多泡小体和微吞饮泡参与了初级卵母细胞卵黄颗粒的形成,其中,线粒体和高尔基液泡是形成卵黄颗粒的主要胞器。卵黄物质的来源有内源性和外源性两种方式,外源性卵黄物质主要来自消化腺中贮存的营养。另外,研究发现核膜泡可能参与了多泡小体的形成。

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的吸收

研究了不同温度、光照条件下大型藻类龙须菜 （Gracilaria lemaneiformis）的生长和光合作用特性,及其对扇贝排泄氮、磷的吸收作用.结果表明温度与龙须菜的生长和光合作用显著相关,在本实验条件下,15～25℃都适宜龙须菜生长,其中20℃龙须菜具有较高的生长率（SGR）,为2.8%/d;光合作用速率随温度升高和光照的增加而升高,30℃和120 μmol/（m^2·s）时最高,最大光合作用速率（Pmax）为5.0 mg O2/（g dw·h）.龙须菜对扇贝排泄氮、磷有较强的吸收作用,其吸收率和去除效率与放养密度和养殖时间有关.对NH4-N和PO4-P的最大去除效率分别为83.7%和70.4%,最大吸收率分别为9.9 μmol/（g ww·h）和4.3 μmol/（g ww·h）.实验证明龙须菜生长温度范围和光照范围适合中国北方海区养殖,并且能有效吸收和去除扇贝排泄氮、磷,可以作为生物滤器与贝类及其他养殖动物进行综合养殖.

长牡蛎(Crassostrea gigas)代谢率的季节变化及其与夏季死亡关系的探讨

2002年6月—2003年9月,在中国北方重要养殖海区桑沟湾,采用呼吸瓶法现场研究了两种不同规格长牡蛎(Crassostrea gigas)的耗氧率、排氨率及氧氮比的季节变化,从代谢水平探讨了长牡蛎夏季死亡的原因。结果表明,长牡蛎的耗氧率、排氨率以及氧氮比均具有明显的季节变化(P<0.001)。三龄牡蛎的个体耗氧率7月份最高[2.86mgO2/(ind·h)],1月份最低[0.07mgO2/(ind·h)];个体排氨率8月份最高[6.45μmol NH4-N/(ind·h)],1月份最低[0.47μmolNH4-N/(ind·h)];一龄牡蛎个体耗氧率和排氨率的变化范围分别为0.01—1.38mgO2/(ind·h)和0.04—1.66μmol NH4-N/(ind·h)。三龄个体单位个体耗氧率、排氨率高于一龄牡蛎,而单位软体干重的耗氧率、排氨率则小于一龄个体。一龄个体的氧氮比变化范围为16.7—58.0,10月份最高,一月份最低;三龄个体的氧氮比变化范围为8.7—64.0,6—7月份较高平均为52.7,8月份产卵后迅速下降到14.7,氧氮比的剧降表明该阶段长牡蛎代谢消耗了大量的蛋白质,使其体质脆弱,可能是引起三龄牡蛎夏季大量死亡的原因之一。

利用线粒体COI和微卫星标记分析文蛤7个地理群体的遗传变异

利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)和微卫星标记分析了文蛤7个地理群体(朝鲜新义州,辽宁丹东、蛤蜊岗和盘山,山东东营,江苏如东和启东)的遗传多样性和群体分化。PCR扩增获得142条602 bp的COI核苷酸片段,比对到13个变异位点,包括11个转换和2个颠换,定义了22个单倍型,共享单倍型12个,新义州、丹东和启东群体分别拥有特有单倍型。单倍型多样性最高的是如东群体(h=0.900),最低的是东营群体(h=0.600);核苷酸多样性最高的是丹东群体(π=0.00350),最低的是蛤蜊岗群体(π=0.00115)。基于COI数据的Fu's Fs中性检验和核苷酸不配对分析揭示文蛤种群历史上曾经历过群体扩张事件。分子变异分析(AMOVA)表明,群体内遗传变异占71.64%,群体间遗传变异占28.36%,群体间发生显著的遗传分化(P<0.05)。7个微卫星标记扩增280个个体共获得54个等位基因,平均等位基因数为7.7个,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.3878和0.7996。江苏群体具有较高的遗传多样性,但7个群体间遗传多样性不存在显著差异(Kruskal-Wallis检验,P>0.05)。Hardy-Weinberg平衡检验结果显示49个群体-位点组合中有18个偏离平衡(P<0.05),表现为杂合子缺失。单倍型邻接(NJ)树显示聚类未展示地域性特色,但某几个同一或者相近地理群体的单倍型具有聚类现象(如东和启东部分单倍型出现地理聚类)。依据群体间遗传距离以Kimura 2-parameter为模型建立UPGMA系统发育树,显示丹东群体和江苏的如东和启东群体聚为一支,暗示江苏苗种的异地养殖已经污染丹东文蛤的遗传背景。

桑沟湾栉孔扇贝生物沉积的现场测定

运用沉积物捕集器于桑沟湾对栉孔扇贝 (Chlamysfarreri)的生物沉积进行了现场测定 ,以评价贝类养殖对近岸生态环境的影响。结果表明 :桑沟湾栉孔扇贝具有相当高的生物沉积速率。壳高 68 1～77 9mm、软体干重 2 75～ 3 91g的栉孔扇贝 ,其生物沉积速率为 0 93～ 6 97g ind·d,平均 3 99g ind·d ;而壳高 40 8～ 67 4mm、软体干重 0 5 9～ 1 85g的栉孔扇贝生物沉积速率的变化范围为 0 5 2～ 6 42g ind·d,平均为 2 3 8g ind·d ;另外 ,壳高为 2 5 8～ 2 8 3mm、软体干重 0 1 2～ 0 1 7g的栉孔扇贝 ,其生物沉积速率在2 0 0 2年的 1 1和 1 2月以及 2 0 0 3年的 1月分别为 0 74、1 1 1和 0 1 5g ind·d。在桑沟湾 ,影响栉孔扇贝生物沉积的主要因素包括水温、悬浮颗粒物、扇贝个体大小和年龄。高密度、大规模的近岸浅海贝类养殖所产生的大量生物沉积物可能会对海区的物理、化学和生物环境产生影响。

刺参对筏式养殖海区生物沉积物清除作用的模拟研究

室内模拟研究了刺参(Apostichopus japonicus)(湿体质量13.94 g±2.92 g),对养殖海区生物沉积物和海带粉不同配比饵料的摄食、吸收及其生长,评价了刺参对筏式养殖海区生物沉积物的清除作用。实验共设5个饵料配比组,即纯海带(A组),25%沉积物+75%海带(B组),50%沉积物+50%海带(C组),75%沉积物+25%海带(D组)以及纯沉积物(E组)。在海水温度6-16℃条件下,刺参摄食率随沉积物含量的增加明显增大,A组与E组分别出现刺参日摄食率的最小值(0.88%/d)和最大值(9.34%/d);D组刺参日瞬时生长率和对饵料的吸收效率最高,分别为:1.67%/d和48.3%;A组刺参吸收效率虽然较高,但摄食率和瞬时生长率最低;E组刺参的吸收效率出现负值,但刺参生长效果明显。研究结果表明利用刺参清除浅海筏式养殖海区生物沉积物生态效果明显。

大连地区仿刺参养殖池塘浮游植物种类组成季节演替和生物量的周年变化

通过周年取样、种类鉴定和生物量统计分析,对黄海北部大连地区仿刺参养殖池塘浮游植物种类组成的季节演替和生物量周年变化进行了研究。结果表明:该地区仿刺参养殖池塘中浮游藻类组成依次为硅藻门、蓝藻门、绿藻门和甲藻门,硅藻门和绿藻门作为池塘主要优势种全年均有分布;实验池塘浮游藻类年平均生物量为20.91 mg/L,各池塘浮游植物生物量季节变化趋势相同,最大生物量出现于8月初,为46.18 mg/L,最小生物量出现在2月,为2.26 mg/L。分析表明,浮游植物生物量与水温、透明度成极显著的相关性,并受硝酸氮、磷酸盐、硅酸盐及硝酸氮与磷酸盐的交互作用影响。

文蛤的生物沉积和呼吸排泄过程及其在双台子河口水层-底栖系统中的耦合作用

为揭示河口埋栖性双壳贝类优势种类在水层——底栖系统中的生态耦合作用,利用生物沉积物捕集器和封闭式代谢瓶,于双台子河口现场研究了文蛤主要生理生态过程如生物沉积速率、耗氧率、排氨率和排磷率的季节变化。结果表明,文蛤的生物沉积速率、耗氧率、排氨率及排磷率均具有明显的季节变化:夏季最高,冬季最低。二龄及三龄文蛤个体的生物沉积速率周年变化分别为0.02—0.30 g-1个-1d-1、0.06—0.60 g-1个-1d-1;耗氧率变化分别为0.45—16.64 mg-1个-1d-1、1.03—30.51 mg-1个-1d-1;排氨率季节变化分别为0.001—0.14 mg-1个-1d-1、0.002—0.28 mg-1个-1d-1;排磷率季节变化分别为0.002—0.069 mg-1个-1d-1、0.003—0.16 mg-1个-1d-1。文蛤的生物沉积速率及呼吸排泄速率均受龄期制约:在同一季节,文蛤的单位个体生物沉积速率及呼吸和排泄速率均表现为二龄<三龄。方差分析显示,季节、龄期及两者交互作用对文蛤生物沉积速率、耗氧率、排氨率及排磷率均有显著影响。基于不同季节双台子河口文蛤生物量(0.67个/m2、2.4 g/m2),估算出文蛤种群每年向该河口排放大约5321.90 t生物沉积物(干重)、1.43 t NH+4-N和0.93 t PO3-4-P,并且消耗大约221.59 t O2。研究结果表明,文蛤通过生物沉积及呼吸排泄作用,大大加强了双台子河口沉积物-水界面的物质交换通量,在双台子河口水层-底栖系统耦合作用中扮演着重要生态角色。

不同花纹文蛤外套膜的显微及亚显微结构的初步研究

利用光镜和透射电镜技术对文蛤外套膜的显微和亚显微结构进行了研究。试验结果表明,文蛤外套膜由边缘膜、边缘膜突起及中央膜组成。从横切面观察,则由内、外表皮和结缔组织及肌纤维组成。有花纹文蛤个体的外套膜外表皮细胞中有大量的色素颗粒,但颗粒分布不均匀,游离端较多,基部区域相对少。色素颗粒呈圆球形,大小不一,其电子密度很高但不均一。无花纹文蛤个体的外套膜外表皮细胞内的色素颗粒较有花纹个体数量少,体积也小。文蛤水管的末端上皮细胞中分布着大量的色素颗粒,与外套膜中色素颗粒的形状一致,亦呈圆球形。根据色素细胞的明暗程度,将其分为暗色素细胞和明色素细胞,这两种细胞交替排列。同时观察发现色素颗粒可通过微绒毛扩散到细胞的外面,在上皮表面形成色素带。

基于生物学特征的辽河口鮻资源开发与保护

为合理保护和开发辽河口鮻资源,于2014—2015年4个季节对辽河口开展了渔业资源调查,对其中1135尾鮻Liza haematocheila的群体结构、体长、体质量、生长、死亡和资源利用状况进行初步研究。结果表明:鮻平均体长为193.8 mm,优势体长组为180~190 mm,平均体质量为103.7 g,优势体质量组为80~100 g,说明鮻主要捕捞对象为幼鱼和补充群体;鮻体长-体质量关系为W=2×10-5L2.9545(R2=0.9161,n=1135),采用ELEFAN方法,计算得到鮻极限体长L∞=404.3 mm,生长参数k=0.31,理论生长起点年龄t0=-0.44 a,拐点年龄为1.81 a;对照20世纪80年代对渤海鮻群体调查结果发现,L∞值从620.0 mm下降到现在的404.3 mm,拐点年龄由3~4 a下降到1.83 a,说明当今鮻群体小型化、低龄化严重;通过变换体长渔获曲线法求得年瞬时总死亡系数Z=2.20,根据Pauly经验公式计算得到年自然死亡系数M=0.42,换算得到年捕捞死亡系数F=1.78,开发率E=0.809,表明鮻资源已处于过度开发状态。研究表明,根据鮻单位补充量等渔获量模型分析,综合考虑其拐点年龄、生长、死亡和经济效益等因素,建议辽河口鮻最适开捕年龄为1.81 a,对应开捕体长为203 mm。

辽宁长海浮筏养殖对聚球藻蓝细菌分布的影响

1引言 辽宁省长海县海域具有较高的生产力,是辽宁省的水产养殖重点海域。浮筏养殖和底播增殖虾夷扇贝,已发展成为长海县的支柱经济产业,其产值占全县渔业总产值的90%以上。但是,近几年来长海海域生态环境存在急剧恶化趋势,增养殖海域自身污染越来越为严重,养殖病害频繁发生,成为限制海洋生态渔业可持续发展的重要因素。

双齿围沙蚕对饲料中氮元素的利用及其与体质量和温度的关系

对不同体质量双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis在不同温度条件下对牙鲆配合饲料中氮元素的利用和氮收支进行了研究。试验按沙蚕体湿重设置(0.40±0.19)、(1.00±0.22)、(2.00±0.50)g 3个组,分别记为S、M和L组,每组分别设16、20、24℃3个温度梯度。结果表明:1)20℃时各组双齿围沙蚕对氮的摄食率均达到最大值,平均为17.0 mg/(d.g),变幅为14.3～22.0 mg/(d.g);2)双齿围沙蚕于不同温度下对氮的摄食率均随体质量的增加而降低,其中,S组为10.5～22.0 mg/(d.g),M组和L组则分别为8.0～14.7、6.6～14.3 mg/(d.g),氮摄食率与体质量的关系可用幂函数式CN=aWb表示,其中a值在20℃时最高,为10.618,b值为-0.2076～-0.1911;3)双因素方差分析表明,温度和体质量对沙蚕的氮摄食率均有极显著影响(F=79.125,P<0.001;F=34.308,P<0.001);4)在本试验条件下,双齿围沙蚕对饲料中氮的累积率平均为11.8 mg/(d.g),以摄食氮为100%计,累积氮所占的比例最大,平均为88.99%,排粪氮次之,为9.43%,而排泄氮所占的比例最低,仅为1.58%。

双台子河口文蛤碳、氮、磷收支的季节变化

在双台子河口现场研究滩涂生境优势埋栖性贝类——文蛤主要生理生态学参数的基础上,建立了其不同季节的C、N、P收支方程.结果表明,文蛤对海水中C、N、P等要素的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)均呈现明显的季节变化,即在夏季最高;但SFG_C在春季时最低,且为负值,SFG_N及SFG_P全年均为正值.SFG_C、SFG_N和SFG_P变化范围分别为-2.11~18.59mg C/(ind·d)、0.13~5.87mg N/(ind·d)和0.11~1.45mg P/(ind·d).文蛤的C、N、P生长效率季节变化显著,且C、N、P净生长效率基本表现为KN2>KP2>KC2.文蛤在春季及秋季时的碳收支顺序依次为粪便碳>呼吸碳>生长碳,夏季时为生长碳>呼吸碳>粪便碳,冬季时为生长碳>粪便碳>呼吸碳.文蛤摄取氮元素用于生理过程的各组分比例依次为生长氮>粪便氮>排泄氮.文蛤摄食磷量用于生理过程的各组分比例在各季节中(除冬季外)依次为生长磷>粪便磷>排泄磷.C、N、P收支方程显示,文蛤更趋向于对N、P元素的富集,即摄取的N、P元素绝大部分用于其自身的生长和繁殖.研究结果表明,文蛤作为双台子河口优势埋栖性贝类是该海域生态系统C、N、P循环的重要组成部分,并在河口生态系统生源要素循环中发挥着重要作用.

庄河青堆子湾海水和沉积物重金属分布特征

利用电感耦合等离子体质谱仪和测汞仪对庄河青堆子湾近岸海水和沉积物中重金属含量进行了测定,分析了其时空分布特征及其与其它环境要素之间的相关性,同时对重金属污染状况进行了评价.结果表明,海水和沉积物中的Zn元素含量相对偏高;海水中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr的分布受到相同因素的影响;青堆子湾近岸海水和沉积物受重金属污染尚不明显.

双齿围沙蚕金属结合蛋白(MPⅡ)基因克隆与表达

根据已知杂色沙蚕(Nereis diversicolor)金属结合蛋白Ⅱ(MPⅡ)部分基因序列设计引物,应用RACE技术从双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)中克隆得到MPⅡcDNA序列全长为904 bp,其中,开放阅读框为357 bp,编码119个氨基酸。Blast比对结果显示,由双齿围沙蚕MPⅡcDNA序列推导的氨基酸序列与多毛类Periserrula leucophryna蚯蚓血红蛋白(Hr)、杂色沙蚕(Nereis diversicolor)蚯蚓肌血红蛋白(MHr)及星虫类Themiste zostericola Hr氨基酸序列的同源性分别为81.51%、77.12%和61.02%,由此推断该cDNA序列可能属于血红蛋白家族。应用Real-time PCR方法,分别研究了沙蚕暴露于Cd2+质量浓度为40 mg/L的环境中12、24、48和72 h后MPⅡ基因表达水平的变化,以及3种质量浓度5、10和20 mg/L Cd2+暴露15 d后MPⅡ基因的表达水平。实验结果表明:(1)沙蚕暴露于40 mg/LCd2+72 h后,MPⅡmRNA表达量显著增加,为空白对照组的12.6倍,表现出极显著差异(P<0.01);(2)不同质量浓度Cd2+诱导15 d后,各组MPⅡmRNA表达量均呈显著升高(P<0.05),达到空白对照组的4.8倍以上,且随Cd2+浓度增大,MPⅡmRNA表达量增加。据此认为,MPⅡ对Cd2+的应激调控发生于转录水平。本研究为海洋沉积环境早期污染的生态风险预测提供了分子生物学依据。