pH、温度、饵料浓度对缢蛏钙化率及能量代谢的影响

摘要

本研究采用实验室内静水法，以典型的滤食性双壳贝类缢蛏（Sinonovacula constricta）为实验对象，从生理代谢的角度研究了pH、温度、饵料浓度对缢蛏钙化率、摄食率、耗氧率、排氨率等生理活动的影响，同时，根据能量平衡原理，对缢蛏的碳代谢和能量代谢进行了估算，建立了在不同pH、温度和饵料浓度下缢蛏的能量收支方程。实验结果如下：
　　1. pH对缢蛏钙化率及能量代谢的影响。在饵料浓度为3.0×105 cells·mL-1，水温为23℃，pH为7.6、7.9、8.2三个梯度下对缢蛏的钙化率、摄食率、耗氧率、排氨率、排粪率进行了测定。实验结果发现，在pH值7.6~8.2范围内，缢蛏的摄食率、耗氧率、排氨率与排粪率随着pH的降低而减少。排氨率在pH7.6时达到最低值0.033±0.002 mg·g-1·h-1，缢蛏的钙化率随pH的降低而呈下降趋势，在pH7.6时达到最低值0.19±0.02μmol·g-1·h-1。
　　单因素方差分析表明，pH在7.6时，缢蛏的钙化率接近为0，与pH为8.2时相比，缢蛏的钙化率有显著性降低，缢蛏的钙化率是否会随着pH的再度降低而出现负值即贝壳出现溶解现象仍有待证明。pH对缢蛏摄食率的影响存在显著性差异。随着pH值的降低，缢蛏对藻类的摄食率呈下降趋势。当pH=7.6时摄食率达到最小值0.531 mg·g-1·h-1，是pH=8.2时摄食率的74.0％倍。pH对缢蛏耗氧率存在显著性影响，随着pH的降低，缢蛏的耗氧率呈下降趋势。当pH=7.6时缢蛏耗氧率达到最小值1.224 mg·g-1·h-1，是pH=8.2时缢蛏耗氧率的84.5%倍。pH对缢蛏的排氨率和排粪率没有显著性差异。
　　将缢蛏在不同pH条件下测的的摄食率、排氨率、排粪率、耗氧率转化为摄食碳、排泄碳、粪便碳、呼吸碳，根据能量收支平衡方程式，得出以下结论：pH为7.6时，缢蛏碳收支方程为100C=21.85F+2.64U+66.86R+8.66P；pH为7.9时，缢蛏碳收支方程为100C=20.34F+2.72U+63.59R+13.33P；pH为8.2时，缢蛏碳收支方程为100C=19.08F+4.04U+58.50R+18.38P。
　　2.温度对缢蛏钙化率及能量代谢的影响。在pH为8.2，饵料浓度为3.0×105 cells/mL时，对15℃、23℃、31℃三个温度下对缢蛏的钙化率、摄食率、耗氧率、排氨率、排粪率进行了测定。结果表明，缢蛏的摄食摄食率、耗氧率、排氨率、排粪率均随温度的变化而呈先增高后降低的变化趋势。在15~23℃范围内，缢蛏的钙化率呈上升趋势，在23℃时达到最高值0.34±0.06μmol·g-1·h-1，在23~31℃范围内，缢蛏的钙化率呈下降趋势。
　　单因素方差分析表明，温度对缢蛏摄食率的影响存在显著性影响。在15~23℃范围内，缢蛏对球等鞭金藻的摄食率呈峰值性变化。在温度为23℃时摄食率达到最大值0.718 mg·g-1·h-1。温度对缢蛏耗氧率存在显著性影响，在15~23℃范围内，缢蛏的耗氧率呈峰值性变化。在温度为23℃时摄食率达到最大值1.318 mg·g-1·h-1。温度对缢蛏的排氨率和排粪率均不存在显著性影响。将缢蛏在不同温度条件下测的的摄食率、排氨率、排粪率、耗氧率转化为摄食碳、排泄碳、粪便碳、呼吸碳，根据能量收支平衡方程式，得出以下结论：当温度为15℃时，缢蛏的能量收支方程为100C=7.422U+69.684R+15.641F+7.253P；当温度为23℃时，缢蛏的能量收支方程为100C=3.776U+49.748R+10.251F+36.226P；当温度为31℃时，缢蛏的能量收支方程为100C=5.250U+61.063R+8.189F+25.499P。
　　3.饵料浓度对缢蛏钙化率及能量代谢的影响。在水温23℃，pH为8.2时，饵料浓度为1.0×105 cells·mL-1，2.0×105 cells·mL-1，3.0×105 cells·mL-1三个浓度梯度下，测定了缢蛏的摄食能、呼吸能、排泄能、排粪能，结果表明：缢蛏的摄食能、呼吸能、排泄能随饵料浓度的上升而增加；缢蛏从球等鞭金藻（Isochrysis sphaeric）中摄取的有机碳源主要通过呼吸代谢消耗、大部分碳转变为粪便最后排出体外，少部分随排泄代谢产物流出，剩下的碳主要用作贝类自身软体组织的生长。单因素方差分析表明，饵料浓度显著影响缢蛏的摄食率和耗氧率（P＜0.05），饵料浓度为3.0×105 cells·mL-1时，缢蛏的摄食能达到最大值2.066±0.231 mg·g-1·h-1、其呼吸能达到最大值2.828±0.153 mg·g-1·h-1，排泄能达到最大值0.144±0.153 mg·g-1·h-1，粪便能达到最大值0.486±0.038 mg·g-1·h-1。
　　根据贝类能量平衡收支方程式，得出以下能量方程：当投喂的球等鞭金藻浓度为1.0×105cells·mL-1，缢蛏的能量收支方程为100C=5.886U+72.624R+13.521F+7.970P；当藻类浓度为2.0×105 cells·mL-1，缢蛏的能量收支方程为100C=4.825U+50.964R+16.154F+28.057P；当藻类浓度为3.0×105cells·mL-1，其能量收支方程为100C=3.575U+50.453R+11.966F+34.007P。

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