不同生態因子對日本磯海綿耗氧率的影響

曹善茂++孫凱++王利明

摘要：靜水條件下，研究了溫度、鹽度和pH值對日本磯海綿耗氧率的影響。試驗結果表明：溫度在13～22 ℃范圍內，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，溫度高于22 ℃，耗氧率則開始減小（P<0.05）；鹽度在20‰～35‰范圍內，日本磯海綿的耗氧率隨著鹽度的增大而增大，鹽度高于35‰，耗氧率則開始減小（P<0.05）；pH在5～8范圍內，日本磯海綿的耗氧率隨著pH的增大而增大，pH高于8，耗氧率開始減小（P<005）。

關鍵詞：日本磯海綿；生態因子；耗氧率

日本磯海綿（Reniera japonica）隸屬于多孔動物門（Porifera）、尋常海綿綱（Demospongiae）、簡骨海綿目（Haplosclerida）、磯海綿科（Renieridae）、磯海綿屬（Reniera），是一種營固著生活的濾食性生物。海綿動物種類繁多，其骨針具有某些結構特性，如光學特性[1]，海綿動物體內有大量的共生微生物存在[2]，還可以從海綿動物體內提取到多種活性物質[3-5]；有些海綿也是一種污損生物，它會覆蓋在牡蠣殼上，令牡蠣窒息死亡；海綿動物還可以當做細胞和發育生物學的研究材料，其中海綿活性物質的提取更是國內外研究的熱點，但是關于海綿的基礎研究相對較少。本文以大連周邊海域常見的日本磯海綿為研究對象，對其在不同溫度、鹽度和pH值條件下的耗氧率進行了測定分析，以期補充海綿動物基礎研究的相關數據。

1材料與方法

1.1試驗材料

日本磯海綿采自大連黑石礁的潮間帶，共采得鮮重約2 kg的日本磯海綿，盡量去除日本磯海綿體表的雜物，尤其是一些海草和海藻，保持海綿出水孔的完整性然后將其暫養在實驗室的自動控溫循環水族箱內，連續充氣，鹽度31.5%，pH 82，水溫19 ℃，早中晚各投喂海參復合餌料及螺旋藻粉一次，每兩天全量換水一次，暫養一周，進行試驗的前一天停止喂食。

1.2方法

正式試驗前兩天將暫養的環境因子逐步調至試驗條件，采用靜水法，設置5個溫度梯度13 ℃、16 ℃、19 ℃、22 ℃、25 ℃；5個鹽度梯度20‰、25‰、30‰、35‰、40‰；6個pH梯度5、6、7、8、9、10，每個梯度均設3個平行和1個空白，分別從低溫、低鹽度和低pH值做起。取5 g濕重海綿，放入裝有海水（0.45 μm濾膜過濾）的500 mL錐形瓶中，封口，12 h的呼吸時間，耗氧率測定方法參照《GB 17378.4-1998海洋監測規范 第4部分 海水分析》，碘量法。

1.3試驗數據的處理

選用SPSS19.0軟件，對溫度、鹽度和pH條件下的試驗數據進行單因素方差分析，并用Duncan法進行多重比較。

2試驗結果

2.1溫度對日本磯海綿耗氧率的影響

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下的影響見圖1，分析表明：溫度對日本磯海綿耗氧率的影響明顯，在溫度13～22 ℃范圍內，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，在22 ℃時達到最大值0.028 mg/（g·h），高于22 ℃時，耗氧率則開始減小（P<0.05），在13 ℃時，日本磯海綿的耗氧率最低，其值為0.013 mg/（g·h）。

圖1日本磯海綿耗氧率與溫度的關系

2.2不同溫度下鹽度對日本磯海綿耗氧率的影響

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下受鹽度的影響見圖2。分析表明：鹽度從20‰到35‰，日本磯海綿的耗氧率隨著鹽度的增大而增大，高于35‰時，耗氧率則開始減小（P<0.05）。鹽度為35‰時，耗氧率達到最大，為0.026 4 mg/（g·h），鹽度為20‰時，耗氧率的值最小，為0.008 6 mg/（g·h）。鹽度對日本磯海綿的耗氧率影響顯著（P<0.05），鹽度和溫度的交互作用對日本磯海綿的耗氧率影響顯著（P<0.05）。

圖2不同溫度下日本磯海綿耗氧率與鹽度的關系

2.3不同溫度下pH值對日本磯海綿耗氧率的影響

圖3不同溫度下日本磯海綿耗氧率與pH的關系

日本磯海綿的耗氧率在不同溫度下受pH的影響見圖3：pH值在5～8范圍內，日本磯海綿的耗氧率隨著pH的增大而增大，大于8時，耗氧率開始減小（P<0.05）。pH為8時耗氧率最大，為0.031 3 mg/（g·h），pH為5時耗氧率最低，為0.005 3 mg/（g·h）。對試驗數據進行方差分析表明，pH值對日本磯海綿的耗氧率影響存在差異顯著性（P<0.05），分析pH值與溫度的交互作用對日本磯海綿耗氧率的影響，同樣存在差異顯著性（P<0.05）。

3討論

水生動物的呼吸狀況一般通過其耗氧率的高低來表現，耗氧率是指單位時間（h）、單位體重（g或kg） 生物所消耗的氧量（ mg或 mL），水生動物的代謝水平以及變化規律都可以通過耗氧率數值的高低來判斷，因此，知道了動物的耗氧率，就可以間接地了解動物所處環境對他們的影響以及自身的一些生理變化[6]。

3.1溫度

國內外在研究溫度影響耗氧率的過程中發現，溫度的變化對水生動物的耗氧率均有不同程度的影響，而且這種影響在合適的溫度范圍內成正比[7]。分析原因可能為溫度發生變化，水生動物的各個器官和組織也會跟著發生適應性的變化，從而使身體內的生理生化反應也隨著發生改變，或加快呼吸，或減慢呼吸，耗氧率的數值則隨著呼吸的加快或減慢也相應的增大或減小。當水溫超過某水生動物的適溫時，由于對水溫的不適應性，耗氧率則會隨著水溫的增大而減小。本試驗中，日本磯海綿的耗氧率隨著溫度的增大而增大，耗氧率的最大值出現在溫度為22 ℃時，然后隨著溫度進一步增加，日本磯海綿的耗氧率反而開始減小，其變化規律與上述研究結果相似。

3.2鹽度

鹽度對耗氧率的影響常體現在海水養殖中，不同鹽度對海洋生物耗氧率的影響一般比較明顯，通過研究大量的海洋生物發現，其耗氧率會隨著鹽度的變化而變化，海洋生物主要通過體內滲透壓的改變來適應海水鹽度的變化，海水鹽度的變化時刻影響著海洋生物的生理活動。在本試驗中，當鹽度與自然海水接近時，耗氧率最大，海水鹽度與自然海水鹽度一致時海洋生物的耗氧率最高這一結果在他人的研究中都曾出現[8-9]，鹽度高于35‰和低于35‰，日本磯海綿體內的滲透壓改變，耗氧率都未達到最大值。

3.3pH值

pH在一定程度上影響著生物的生長，水環境中pH的改變對水生生物都有一定的影響，他們對pH的適應范圍一般不同[10-11]。本試驗中，pH為8時，日本磯海綿的耗氧率最高，高于8和低于8，耗氧率均未達到最大值，表明日本磯海綿適應pH為8的水環境，此時的代謝較旺盛，而在pH為5和10時，由于日本磯海綿對水體pH改變的不適應性，耗氧率偏低。

參考文獻：

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Effect of different ecological factors on the oxygen

consumption rate of Reniera japonica

CAO Shanmao，SUN Kai，WANG Liming

（Dalian Ocean University Key Laboratory of Liaoning Province，the recovery of

biological resources and habitat restoration Dalian-Liaoning 116023）

Abstract：Effects of temperature（13，16，19，22and25 ℃），salinity（20‰，25‰，30‰，35‰and40‰），pH values（5，6，7，8，9and10） on influent oxygen consumption rate of Reniera japonica.The results show that：the oxygen consumption rate of Reniera Japonica increases with the rise of temperature when the temperature is 13～22 ℃，when higher than 22 ℃，the decline appears apparently（P<0.05）.When the sanlinity is 20‰～35‰，the oxygen consumption rate of Reniera japonica increases with more salinity，when higher than 35‰，the decline appears apparently（P<0.05）.When pH is 5～10，the oxygen consumption of Reniera japonica increases with higher pH，when 8～10，the rate decline as higher pH（P<0.05）.

Key words：Reniera japonica；ecological factor；oxygen consumption rate

（收稿日期：2015-04-02）