pH、盐度和不同饵料对咖啡金黄水母幼体生长与存活的影响

(1.大连老虎滩海洋公园,辽宁大连116001;2.大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室,辽宁大连116023; 3.辽宁省白石水库管理局,辽宁朝阳122115)

摘要：采用实验生态学方法研究了pH、盐度和不同饵料对观赏类水母——咖啡金黄水母Chrysaora melanaster幼体生长和存活的影响。结果表明:咖啡金黄水母幼体(伞径为2 cm)的适宜pH为7.3～8.8;盐度的生态幅为20～45;不同饵料条件下,第11天时饵料为卤虫无节幼体组与饵料为桡足类组的水母幼体的平均伞径有显著性差异(P＜0.05),第16天时饵料为海月水母组与饵料为桡足类组的水母幼体的平均伞径有显著性差异(P＜0.05),第20天时海月水母组的幼体生长最快,卤虫无节幼体组的次之,混合桡足类组的生长较慢。

咖啡金黄水母Chrysaora melanaster又称啡海刺水母、丝带水母,隶属于腔肠动物门Coelenterata、钵水母纲Scyphozoa、旗口水母目Semaeostomae、游水母科Pelagiidae、金黄水母属Chrysaora。咖啡金黄水母的伞部具有散射状咖啡色的条带,伞径达30 cm,主要以浮游生物和小型水母为食,分布于日本白令海。该水母为雌雄同体,有发光能力,伞体呈半球形,中央部位胶质层较厚,伞缘稍薄;每1/8伞缘有触手3条,共24条,口为十字形,四角具4条飘带状的口腕[1]。咖啡金黄水母具有极高的观赏价值,在中国沿海尚未见分布,国内水族馆内所有观赏用咖啡金黄水母都是从国外引进的,因而咖啡金黄水母具有很高的经济价值。

国内学者早在1981年就曾对食用价值高的水母进行了一系列的研究[2-4],但至今有关环境因子对咖啡金黄水母成活率影响的研究尚未见报道。国外关于咖啡金黄水母的研究也仅限于对其生活史和自然海区种群动态的研究[5-7]。为此,作者就pH值、盐度和饵料对咖啡金黄水母幼体生长存活的影响进行了研究,旨在为了解该种动物的生态需求和开发利用提供参考资料。

1 材料与方法

咖啡金黄水母取自大连老虎滩海洋公园水母实验室,系人工繁殖培育,同步性良好,在相同的水质和饵料条件下培养到伞径为2 cm左右,挑选体质健康、身体无损伤、活力强的个体作为试验对象。试验在大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室进行,共20 d。

1.2.1 养殖系统与环境试验所用系统为封闭系统,各平行组之间相对独立。每个容器内盛海水8 L,海水为老虎滩海洋公园提供的自然海水,经过滤后充入容器中。海水的盐度为30,pH为7.8,水温为20℃。

1.2.2 pH对咖啡金黄水母幼体活动和摄食的影响试验根据预试验结果,设置pH分别为10.3、9.8、9.3、8.8、8.3、7.8、7.3、6.8、6.3、5.8 (其中pH=7.8为对照组)。每组设3个重复,每

个重复组放入6只伞径为2 cm左右的咖啡金黄水母幼体。试验期间,每天足量投喂卤虫无节幼体2次,每隔2 h用0.1 mol/L的HCI或0.1 mol/L的NaOH溶液调整pH,使各组的pH保持稳定。观察水母幼体摄食及活动状况,持续观察24 h结束试验。用伞部的收缩频率和摄食状况作为判断咖啡金黄水母幼体活力的标准[8]。测量水母幼体的收缩频率时,在各试验组中随机抽取若干幼体,用秒表计时1 min,记录其收缩次数,取其平均值。

试验采用文献[3]中的方法进行。盐度分别设置为15、20、25、30、35、40、45和50共8组(盐度30为对照组)。试验用水是在自然海水中加入蒸馏水,并用NaCl调配制成。每组设3个重复,每个重复组放入6只伞径为2.5～3.0 cm的咖啡金黄水母幼体。每天足量投喂卤虫无节幼体2次,观察其生存及摄食情况,持续观察96 h结束试验。

1.2.4 不同饵料对咖啡金黄水母幼体生长的影响试验设置3个试验组,每组设3个重复,每个重复组放入咖啡金黄水母幼体6只,分别投喂卤虫无节幼体、海月水母Aurelia aurita以及混合小型桡足类(以小拟哲水蚤Paracalanus parvus为主)。每天投喂两次(8:00、5:00),投喂量以水母胃囊呈饱满状态为止,以后根据幼体的摄食和生长情况增加投喂量,投饵后2 h全部换水。试验共进行20 d,每5 d测量一次各组水母的伞径。测量水母幼体伞径时,将其放入装有适量海水的培养皿中,待其伞壁完全舒展时,用游标卡尺测量其直径并记录。

采用SPSS 11.0软件对试验结果进行统计分析,并采用Ducan’s多重比较方法进行显著性检验。

2 结果

从表1和图1可见,海水pH为7.3～8.8时,咖啡金黄水母幼体的平均收缩频率在70次/min以上,投喂卤虫无节幼体15 min后可见其胃腔内充满卤虫无节幼体;pH为6.8和9.3时,水母幼体的平均收缩频率在50次/min以上,捕食卤虫无节幼体的能力有所下降;pH低于6.8或高于9.3时,水母幼体的平均收缩频率在20次/min以下,其摄食能力更弱;pH为5.8或10.3时,水母幼体静止不动,1 h后放入自然海水中仍不恢复,可判定为死亡。统计分析表明,pH为9.8和6.3组间差异不显著(P＞0.05),与其它各组之间差异均显著(P＜0.05);pH为9.3和6.8组间差异不显著(P＞0.05),与其它各组之间差异均显著(P＜0.05); pH为8.8、8.3、7.8、7.3组之间差异不显著(P＞0.05),与其它各组之间差异均显著(P＜0.05)。

表1 pH对咖啡金黄水母幼体活动和摄食的影响
Tab.1 The effect of pH on the movement and feeding in larval jellyfish Chrysaora melanaster(¯x±s)

注:1)静止不动,1 h后放入自然海水中不恢复,可判定为死亡; 2)同列中标有不同小写字母者表示组间差异显著(P＜0.05),标有相同小写字母者表示组间差异不显著(P＞0.05),下同。
Note:1)Death can be estimated when the animals do not return to normal in natural sea water after hold still 1 hour;2)The means with the different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level,and the means with the same letters within the same column are not significant differences,et sequentia.

pH平均收缩频率/(次·min-1) mean traction frequency摄食状况feeding state 5.8 6.3 6.8 7.3 7.8 8.3 8.8 9.3 9.8 10.3 01) 13±2.02a56±4.43b75±3.61c76±5.28c71±6.64c70±2.99c58±4.96b17±3.16a01)无摄食差一般正常正常正常正常一般差无摄食

从表2可见:试验初始阶段,高盐度组的咖啡金黄水母幼体会收缩,但活动能力降低,4 h内适应后可恢复;低盐度组的水母幼体会舒展,但活动能力降低,4 h内适应后也可恢复。盐度为20～45时,水母幼体的活动能力正常,摄食状况良好。水母幼体对盐度的耐受范围为20～45,在此盐度下其活动能力及摄食状况均正常,但在盐度为20以下或45以上时,水母幼体在短时间内立即死亡。因此,本试验中未能确定水母幼体的半致死盐度。

表2 盐度对咖啡金黄水母幼体存活状况的影响
Tab.2 The effect of salinity on the survival in larval jellyfish Chrysaora melanaster

盐度salinity时间time/h 121624487296 15.0不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡, 1 2 4 8伞壁舒展浮于水面17.5不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡,伞壁舒展浮于水面18.7不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡,伞壁舒展浮于水面20.0收缩缓慢收缩缓慢正常正常正常正常正常正常正常正常25.0收缩缓慢正常正常正常正常正常正常正常正常正常30.0正常正常正常正常正常正常正常正常正常正常35.0收缩缓慢正常正常正常正常正常正常正常正常正常40.0收缩缓慢收缩缓慢正常正常正常正常正常正常正常正常45.0收缩缓慢收缩缓慢收缩缓慢正常正常正常正常正常正常正常46.2不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡,伞壁收缩沉于水底47.5不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡,伞壁收缩沉于水底50.0不运动,放入自然海水中不能恢复,短时间内死亡,伞壁收缩沉于水底

从表3可见:3种饵料均可在不同程度上满足咖啡金黄水母幼体生长的需要,各试验组水母幼体的伞径与初始值相比都有所增加,其中海月水母组幼体伞径的增加量最大。统计分析结果表明:第11天时卤虫无节幼体组水母幼体的平均伞径与桡足类组有显著性差异(P＜0.05);第16天时,虽然卤虫无节幼体组与海月水母组幼体的平均伞径之间没有显著性差异(P＞0.05),但二者均与桡足类组有显著性差异(P＜0.05)。

表3 饵料种类对咖啡金黄水母幼体生长的影响
Tab.3 The effect of food organism species on the growth of larval jellyfish Chrysaora melanaster

时间time/d mix copepoda 11.90±0.12a1.95±0.11a2.02±0.25 fimbria diameter/cm卤虫无节幼体nauplius of Artemia伞径海月水母Aurelia aurita桡足类a 62.25±0.39a2.34±0.21a2.29±0.16a113.18±0.30a3.06±0.26ab2.86±0.32b163.67±0.26a3.62±0.35a3.17±0.29b214.23±0.20a4.39±0.19a3.45±0.18b

3 讨论

pH对水生生物的代谢、摄食和生长发育等具有很大影响。如酸性条件下可降低鱼类对低氧条件的耐力,pH过低或过高时,都将提高其窒息点[9]。当水体pH＜6.0时,就能检测到淡水酸化的生物学效应[10]。低pH可使鲤的渗透压受到干扰,从而引起鲤体内钾、钠平衡的失调[11]。本试验研究结果表明,咖啡金黄水母幼体(伞径2 cm)的适宜pH为7.3～8.8,当pH＜6.0或pH＞10.0时,就会导致咖啡金黄水母幼体死亡。其原因是海水中pH的变化破坏了咖啡金黄水母幼体的体液平衡,从而导致其生理功能丧失,进而死亡。

盐度会直接影响水生生物的渗透压调节,是海水养殖中的重要环境因子。据报道,海蜇的适应盐度为12～35,适宜盐度为14～26[12]。本试验中,咖啡金黄水母幼体(伞径2.5～3 cm)的适宜盐度为25～35,适应盐度为20～45。由此可见,咖啡金黄水母对渗透压的调节能力和耐盐性都强于海蜇。

自然条件下,水母的资源量及对饵料的竞争程度是影响水母体规格的最主要因素[13]。饵料是咖啡金黄水母幼体生长、存活的物质基础。本试验中,经过20 d的饲养,不同饵料组的水母幼体表现出的增长量不同,而且每个阶段各组水母幼体的伞径也有差别。试验第6天时,海月水母组幼体的

平均伞径最大,其次为混合桡足类组,卤虫无节幼体组最差;试验第11天和第16天时,卤虫无节幼体组幼体的平均伞径最大,其次为海月水母组,混合桡足类组最差;试验结束时,海月水母组幼体的平均伞径最大,卤虫无节幼体组次之,饵料为混合桡足类组最差。试验过程中咖啡金黄水母幼体对各组饵料的消化和吸收效果是不同的,卤虫无节幼体和海月水母都能被完全消化,而混合桡足类则不能,混合桡足类在被食入一段时间后会被重新排出胃囊外,并随着幼体伞径的增加,被排出的时间会延长,即被消化的时间延长。根据试验结果并综合幼体各试验阶段的生长状况,可以认为,当咖啡金黄水母幼体的伞径小于4 cm时,投喂卤虫无节幼体其效果最佳,说明卤虫无节幼体能满足咖啡金黄水母幼体的生长需要;当咖啡金黄水母幼体的伞径大于4 cm时,投喂海月水母其效果最佳,说明此阶段海月水母最能满足咖啡金黄水母幼体的生长需要。因此,在咖啡金黄水母的不同发育阶段应选择不同饵料,以保证其生长发育的需要。试验结束后,各试验组水母之间的体色也有明显的不同,卤虫无节幼体组的水母体色最深,其次是混合桡足类组,海月水母组的水母体色最浅。这种现象是由于投喂饵料颜色的深浅不同引起的,即随着饵料颜色的变化,水母体色也发生了相应的变化。

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The effect of pH,salinity and food organism species on survival and growth of larval jellyfish Chrysaora melanaster

YANG Wei-dong1,2,GUO Ling-ling2,ZHAO Wen2,TENG Li-ping1,YANG Dan-guang1,ZHANG Rong-kun3
(1.Dalian Tiger Beach Amusement Park,Dalian 116001,China;2.Key Laboratory of Hydrobiology in Liaoning Province,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China;3.Baishi Reservoir Manage Bureau in Liaoning Province,Chaoyang 122115,China)

Abstract：Effects of pH,salinity and food organism species on survival and growth of larval jellyfish Chrysaora melanaster were studied by a ecological method.The maximal survival and best growth in the larvae were showed at pH of from 7.3 to 8.8,and a salinity from 20 to 45.There was significant difference in the test diameter in the jellyfish in Artemia group and copepoda group 11 days after the experiment,and 16 days after the experiemnt,significant difference in the growth performance between moon jellyfish group and copepoda group.The range of the fimbria diameter 20 days after feeding was arranged as the following as moon jellyfish group＞Artemia group＞mixed copepoda group.

作者简介：杨为东(1966-),男,高级工程师。E-mail:ywd@laohutan.com.cn

通信作者：赵文(1963-),男,教授,博士/博导。Email:zhaowen@dlou.edu.cn