水溫和蛻殼次數(shù)對中華絨螯蟹幼蟹耗氧率的影響

姚宏心 馬旭洲 張文博

摘 要：為研究水溫和蛻殼次數(shù)對中華絨螯蟹幼蟹耗氧率的影響，采用靜水式密閉裝置測定了幼蟹在水溫15～35 ℃范圍內(nèi)和第7～11蛻殼期（C7～C11，幼蟹Ⅳ期～幼蟹Ⅷ期）的耗氧率和耗氧量。結(jié)果顯示，水溫在15～30 ℃時，幼蟹的耗氧率在各蛻殼期都隨著溫度的上升而升高，于30 ℃達(dá)到峰值，之后隨著水溫的上升反而呈現(xiàn)下降的趨勢，在C7階段，水溫30 ℃時幼蟹的耗氧率達(dá)到最高值0.661 mg/（g·h）；幼蟹的耗氧量在各水溫條件下都隨著蛻殼次數(shù)的增加呈上升趨勢，在C11階段，水溫30 ℃時幼蟹耗氧量達(dá)到最高值4.168 mg/h，不同蛻殼次數(shù)幼蟹的耗氧量差異顯著（P＜0.05）。幼蟹耗氧率（R）與溫度（T）、不同蛻殼次數(shù)幼蟹濕質(zhì)量（W）的二元回歸方程線性關(guān)系顯著，其關(guān)系式為：R=0.239 5+0.009 4T-0.019 7W（r=0.821 5，P＜0.01）。研究結(jié)果表明，在一定溫度范圍內(nèi)，水溫、蛻殼次數(shù)對中華絨螯蟹幼蟹的耗氧率影響顯著，三者之間有顯著的復(fù)相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：中華絨螯蟹；幼蟹；溫度；蛻殼次數(shù)；耗氧率

耗氧率是水產(chǎn)動物代謝活動的重要生理指標(biāo)和機(jī)體生理健康狀態(tài)的敏感指示因子，其大小和變化能反映水產(chǎn)動物的代謝特征和規(guī)律［1-4］。中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）俗稱河蟹，是我國重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖動物。幼蟹養(yǎng)殖是河蟹養(yǎng)殖階段的重要環(huán)節(jié)，其過程是將大眼幼體養(yǎng)殖成為幼蟹［5］。有研究報道，不同蛻殼期幼蟹的有效積溫差異顯著，且幼蟹養(yǎng)殖的水質(zhì)情況不同［6-7］，而水體環(huán)境條件是影響幼蟹養(yǎng)殖的關(guān)鍵因素之一［8］，因此，掌握幼蟹在不同環(huán)境和蛻殼期的耗氧情況，可以掌握幼蟹代謝特征，并指導(dǎo)養(yǎng)殖戶有效調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水質(zhì)［9］。近年來，有學(xué)者對幼蟹代謝率和耗氧量進(jìn)行了諸多研究。劉中等［10］研究發(fā)現(xiàn)，河蟹扣蟹的耗氧率隨著水溫升高而明顯增高，在不同的水溫條件下，不同體質(zhì)量扣蟹的窒息點變化不大；周立紅等［11］研究表明，不同發(fā)育階段的河蟹幼體，其耗氧量沒有明顯差異；溫小波等［12-13］進(jìn)行了幼蟹標(biāo)準(zhǔn)代謝的研究，發(fā)現(xiàn)幼蟹耗氧率受溶解氧水平的影響，不同體質(zhì)量的幼蟹，在不同水溫條件下，其饑餓代謝率隨著體質(zhì)量的增加而減小，隨著溫度的上升而增大；而王廣軍等［14］研究表明，河蟹幼體的瞬時耗氧率在不同發(fā)育階段隨溶解氧的變化而變化。但目前尚未見對不同蛻殼生長期幼蟹耗氧率的研究報道。本文通過研究水溫和蛻殼次數(shù)對幼蟹耗氧率的影響，探索溫度、蛻殼次數(shù)和耗氧率之間的相互關(guān)系及其變化規(guī)律，以期為幼蟹生理生態(tài)研究、科學(xué)養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年7—10月在上海市松江區(qū)泖港鎮(zhèn)魚躍水產(chǎn)專業(yè)合作社的基地實驗室進(jìn)行。試驗用蟹來自該基地中華絨螯蟹幼蟹養(yǎng)殖池塘。根據(jù)幼蟹蛻殼間期，分別選擇第7～11次蛻殼（C7～C11，幼蟹Ⅳ期～幼蟹Ⅷ期）的健康活潑的幼蟹作為試驗材料。試驗前，將蟹暫養(yǎng)于水族箱中，停食24 h。試驗用蟹規(guī)格詳見表1。

1.2 試驗方法

幼蟹耗氧量測定在靜水式密閉裝置中進(jìn)行。該裝置由呼吸室（帶龍頭的2 500 mL廣口瓶）和恒溫水浴箱構(gòu)成。試驗設(shè)置15、20、25、30、35 ℃共5個溫度梯度，溫度誤差為±0.2 ℃，每個水溫條件下不同蛻殼期的幼蟹設(shè)3個平行組和2個空白對照組。先將呼吸室灌滿充分曝氣的自來水，然后放入相應(yīng)規(guī)格的幼蟹1只，蓋好瓶蓋并用凡士林密封，放置在設(shè)定的溫度下2 h。試驗時間為上午9：00—11：00，在試驗開始前和結(jié)束后均取水樣用溶氧儀測定溶解氧。試驗結(jié)束后，擦干幼蟹表面的水分稱量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

幼蟹耗氧率和耗氧量參照溫小波等［13］的方法，按以下公式進(jìn)行計算。

R=（D0-D1）×VW×t（1）

R0=（D0-D1）×Vt（2）

式（1）～（2）中：R為幼蟹耗氧率，單位為mg/（g·h）；R0為幼蟹耗氧量，單位為mg/h；D0為試驗結(jié)束時對照組瓶中的溶解氧含量，mg/L；D1為試驗結(jié)束時呼吸瓶中的溶解氧含量，mg/L；V為呼吸瓶體積，單位為L；t為試驗時長，單位為h；W為試驗幼蟹的濕質(zhì)量，單位為g。

數(shù)據(jù)采用EXCEL 2016和SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計和分析，采用Origin 2018軟件繪圖。

2 結(jié)果和分析

2.1 水溫對幼蟹耗氧率和耗氧量的影響

如圖1所示，在不同蛻殼期，幼蟹耗氧率在15～30 ℃的范圍內(nèi)都隨著水溫的上升而顯著升高（P＜0.05），C7階段的幼蟹，在水溫30 ℃時其耗氧率達(dá)到峰值，為（0.661±0.028）mg/（g·h），水溫達(dá)到30 ℃以上時幼蟹的耗氧率有下降趨勢。各蛻殼期的幼蟹，在水溫25 ℃和35 ℃時的耗氧率均沒有顯著差異（P＞0.05）。耗氧量的變化趨勢跟耗氧率相似，C9～C11階段幼蟹變化明顯，C11階段的幼蟹，在水溫30 ℃時其耗氧量達(dá)到峰值，為（4.168±0.133）mg/h，水溫達(dá)到30 ℃以上時耗氧量有下降趨勢。在C7階段，幼蟹耗氧量變化趨勢較平緩，水溫在15 ℃和20 ℃，20 ℃和35 ℃，25 ℃、30 ℃和35℃時耗氧量無顯著差異（P＞0.05）。在C9階段，水溫30 ℃與其他溫度條件下的幼蟹耗氧量差異顯著（P＜0.05），水溫15 ℃與20 ℃、25 ℃與35 ℃時的耗氧量差異不顯著（P＞0.05）；在C8、C10和C11階段，水溫25 ℃和35 ℃時幼蟹的耗氧量無顯著差異（P＞0.05），在15～30 ℃范圍內(nèi)幼蟹耗氧量隨著水溫上升而顯著增加（P＜0.05）。

2.2 不同蛻殼次數(shù)對幼蟹耗氧率和耗氧量的影響

在一定的水溫條件下，幼蟹耗氧率隨著蛻殼次數(shù)的增加而降低（見圖2）。幼蟹耗氧率在水溫15、20、25、30、35 ℃條件下與不同蛻殼次數(shù)幼蟹濕質(zhì)量的關(guān)系式分別為：R=0.327 2W-0.217 7（r2=0.948 7），R=0.402 7W-0.213 8（r2=0.939 4），R=0.511 4W-0.182 8（r2=0.973 5），R=0.602 7W-0.169 4（r2=0.987 5），R=0.501 2W-0.254 3（r2=0.912 1）。在不同溫度條件下，蛻殼次數(shù)對幼蟹耗氧率均影響顯著。

在各水溫條件下，幼蟹耗氧率都隨著蛻殼次數(shù)的增加而降低。在15～30 ℃水溫范圍內(nèi)，C7階段幼蟹的耗氧率顯著高于其他4個階段（P＜0.05）。當(dāng)水溫在15 ℃時，C8和C9、C10和C11階段幼蟹的耗氧率差異不顯著（P＞0.05）；當(dāng)水溫在20 ℃時，從C8階段開始，相鄰兩次蛻殼間期的耗氧率差異不顯著（P＞0.05）；當(dāng)水溫在25、30 ℃時，幼蟹耗氧率隨蛻殼次數(shù)的增加顯著降低（P＜0.05）；當(dāng)水溫在35 ℃時，C7、C8階段幼蟹耗氧率無顯著差異（P＞0.05），C9～C11階段幼蟹耗氧率隨著蛻殼次數(shù)的增加而顯著降低（P＜0.05）。在各水溫條件下，幼蟹的耗氧量隨著蛻殼次數(shù)的增加而顯著增大（P＜0.05）。

2.3 水溫和蛻殼次數(shù)與幼蟹耗氧率的關(guān)系

幼蟹耗氧率（R）與溫度（T）、不同蛻殼次數(shù)幼蟹濕質(zhì)量（W）的二元回歸方程為：R=0.239 5+0.009 4T-0.019 7W，ANOVA方差分析結(jié)果顯示，F(xiàn)=22.836 7（F>F0.01=5.72），P=0.000 0，表明該回歸方程的線性關(guān)系顯著（見表2）。同時，復(fù)相關(guān)系數(shù)r=0.821 5（r>r0.01=0.585），說明幼蟹的耗氧率與水溫及不同蛻殼次數(shù)幼蟹濕質(zhì)量之間有顯著的復(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 討論

3.1 水溫對幼蟹耗氧率的影響

水產(chǎn)動物的耗氧率受外在環(huán)境因子和自身內(nèi)在因素的影響。河蟹是變溫動物，環(huán)境溫度對河蟹的生長發(fā)育和新陳代謝有較大影響［15］。水溫對養(yǎng)殖動物耗氧率、攝食率、排氨率和同化率影響顯著［16-21］，研究表明，不同規(guī)格橄欖蟶蚌（Solenia oleivora）［16］、紅螯螯蝦（Cherax quadricarinatus）［21］的耗氧率、排氨率均隨著溫度的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在適宜的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，動物機(jī)體酶活力增強(qiáng)，生理代謝水平增高，耗氧率增大；當(dāng)溫度超過動物生長的適宜溫度時，機(jī)體酶活性受到抑制，并引起其生理功能紊亂，耗氧率降低［22-23］。本研究表明，當(dāng)水溫在15～30 ℃時，幼蟹耗氧率隨著溫度上升而顯著升高（P＜0.05），在幼蟹C7階段，水溫在30 ℃時，各蛻殼期溶解氧變化幅度和耗氧率達(dá)到最大，耗氧率為（0.661±0.028）mg/（g·h），比25 ℃時耗氧率平均高0.127 mg/（g·h），當(dāng)水溫在30 ℃以上時，幼蟹耗氧率呈現(xiàn)下降的趨勢，符合上述規(guī)律。溫度對不同蛻殼期幼蟹耗氧率的影響不同。從圖1可以看出，幼蟹耗氧率在15～30 ℃范圍內(nèi)總體隨著水溫的上升逐漸升高，且變化幅度增大，隨著幼蟹蛻殼次數(shù)的增加，耗氧率的變化幅度逐漸變小，說明幼蟹規(guī)格越小對溫度越敏感，在適宜的溫度下幼蟹新陳代謝旺盛，同化作用增強(qiáng)，有利于其生長。

3.2 體質(zhì)量對幼蟹耗氧率的影響

本研究中，幼蟹耗氧率與不同蛻殼次數(shù)幼蟹濕質(zhì)量之間呈負(fù)相關(guān)的冪指數(shù)關(guān)系，可表示為：R=aW-b，其中a，b為常數(shù)，b值大小可以反映體質(zhì)量對耗氧率的影響程度。本研究中b值為0.169 4～0.254 3，這比魚類的b值0.7～0.9［24-25］和貝類的b值0.44～1.09［26］要低，表明幼蟹體質(zhì)量對耗氧率的影響比魚類和貝類小，這可能跟種類以及品種特性有關(guān)。本研究結(jié)果顯示，當(dāng)水溫在15～30 ℃時，幼蟹耗氧率隨著蛻殼次數(shù)的增加而逐漸降低。分析原因，可能是由于在幼體時期，維持生命活動的重要器官占其體質(zhì)量的比例較大，導(dǎo)致其耗氧率較高，隨著幼蟹個體的增大耗氧率會逐漸下降［27］；也可能是蛻殼次數(shù)較少的幼蟹，其規(guī)格較小，生長代謝較旺盛。李朝華等［28］和許金榮等［29］的研究發(fā)現(xiàn)，不同生長期三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）的耗氧量隨著其生長呈上升趨勢，耗氧率則隨著其體質(zhì)量的增加而降低。本研究結(jié)果也表明，幼蟹的耗氧量隨著其蛻殼次數(shù)的增加而逐漸增加，在相同的溫度條件下耗氧量與體質(zhì)量成正比，這與三疣梭子蟹的耗氧量變化規(guī)律相似，提示在養(yǎng)殖后期需注意水體的溶解氧，避免發(fā)生缺氧現(xiàn)象。

4 總結(jié)

綜上所述，水溫和蛻殼次數(shù)對中華絨螯蟹幼蟹的耗氧率均有顯著影響。在C7～C11階段的幼蟹，其耗氧率在15～30 ℃水溫條件下均隨著溫度的上升而升高，其耗氧量在15～35 ℃水溫條件下均隨著蛻殼次數(shù)的增加而增大；當(dāng)水溫超過30 ℃時，幼蟹代謝率會降低。夏季高溫季節(jié)是幼蟹快速生長發(fā)育時期，因此要注意維持適宜的水溫來促進(jìn)幼蟹新陳代謝，防止幼蟹性早熟，以免影響幼蟹生長而打亂幼蟹的蛻殼節(jié)奏。目前在幼蟹養(yǎng)殖生產(chǎn)中，往往通過種植喜旱蓮子草來降低池塘水溫，但需注意控制水草的覆蓋率，并且定期進(jìn)行清理，防止喜旱蓮子草大量耗氧［30］。

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Effects of temperature and molting times on oxygen consumption rate of juvenile Eriocheir sinensis

YAO Hongxin， MA Xuzhou， ZHANG Wenbo

（1. National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China; 2. Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources， Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China; 3. Shanghai Aquaculture Engineering Technology Research Center，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China; 4. Shanghai Collaborative Innovation for Aquatic Animal Genetics and Breeding，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306， China）

Abstract： To study the effects of temperature and molting times on the oxygen consumption rate of juvenile Eriocheir sinensis，the oxygen consumption rate and oxygen consumption of juvenile E. sinensis were measured in the temperature range of 15～35 ℃ and in the 7th～11th decidual stage（C7～C11，juvenile crab Ⅳ～Ⅷ stage） using a hydrostatic closed device.The results showed that the oxygen consumption rate increased with the increase of temperature from 15 ℃ to 30 ℃ in different decidual stages，and reached the peak value at 30 ℃，then decreased with the increase of temperature.At C7 stage，the oxygen consumption rate reached the highest value of 0.661 mg/（g·h） at 30 ℃.The oxygen consumption also increased with the increase of molting times at different temperatures，and reached the highest value of 4.168 mg/h at 30 ℃ in C11 stage.The oxygen consumption with different molting times was significantly different（P<0.05）;There was a significant linear relationship between oxygen consumption rate（R），temperature（T） and wet weight（W） of juvenile E. sinensis with different molting times.The equation was：R=0.239 5+0.009 4T-0.019 7W（r=0.821 5，P<0.01）;In a certain temperature range，temperature and molting times had significant effects on the oxygen consumption rate of juvenile E. sinensis，and there was a significant complex correlation among them.

Key words：? Eriocheir sinensis; juvenile crab; temperature; molting times; oxygen consumption rate