广东主要海洋经济物种增殖放流初期存活率探讨

来源:用户上传      作者:周艳波　陈丕茂　冯雪　袁华荣

　　摘要 通过模拟广东主要海洋经济物种种苗在增殖放流的运输过程和放流初期机械损伤、环境突变和敌害生物捕食等因素的影响，掌握其放流初期存活率，并结合放流初期其生理生化指标分析，探讨放流运输对其生理状况的影响。结果表明，在降温桶装運输、抄网捞取投放、模拟敌害生物捕食条件下，紫红笛鲷（Lutianu sargentimaculatus）、红笛鲷（Lutjanus sanguineus）、黑鲷（Sparus macrocephlus）和斑节对虾（Penaeus monodonsudden）的初期存活率分别为85.4%、83.1%、75.5%和91.1%。在虾苗袋充氧密封运输、模拟敌害生物捕食条件下，斑节对虾的放流初期存活率为91.9%;紫红笛鲷种苗降温桶运输放流3 h后，种苗体内肝、鳃组织的SOD活性、MDA含量均升至最高，肝组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的2.6和2.9倍;鳃组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的1.77和2.36倍;AChE活性则无显著性差异，说明降温桶运输放流3 h前后对紫红笛鲷种苗产生的胁迫作用最强。
　　关键词 海洋经济物种;增殖放流;运输;存活率
　　中图分类号 S931.5文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）22-0103-04
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.027
　　
　　Study on the Survival Rate of Main Marine Economic Species during Initial Enhancement and Releasing Stages in Guangdong Province
　　ZHOU Yan-bo，CHEN Pi-mao，FENG Xue et al （South China Sea Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences， Key Laboratory of Marine Ranch Technology of CAFS， Scientific Observing and Experimental Station of South China Sea Fishery Resources and Environment of  Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Key Laboratory of Fishery Ecology Environment in Guangdong Province，Guangzhou， Guangdong  510300）
　　Abstract This experiment simulated the transportation of main marine economic species during the proliferation-releasing process and the influences of the mechanical damage， environmental mutation and predator predators during the initial releasing period， in order to study the survival rate during the initial releasing period. Based on the physiological and biochemical indices analysis of marine economic species， the influences of releasing and transportation on the physiological condition of marine economic species were discussed. The results showed that the initial survival rate of Lutianu sargentimaculatus， Lutjanus sanguineus， Sparus macrocephlus and Penaeus monodons were 85.4%，83.1%，75.5% and 91.1% respectively under the conditions of cooling barrel transport， dip net for delivery，  predating by simulating hostile organisms. Under the conditions of oxygenation and sealed transport in shrimp bags and predating by simulating hostile organisms， the initial releasing survival rate of Penaeus monodonsudden was 91.9%. After  the cooling barrel transport and releasing 3 h， SOD activity and MDA content in the  liver and gill tissues reached the highest values. SOD activity and MDA content in liver tissues were 2.6 and 2.9 times as that of control group， SOD activity and MDA content in gill tissues were 1.77 and 2.36 times as that of control group. But AChE activity had no significant difference with control group. The results indicated that the stress on L.sargentimaculatus seedlings was the strongest after the cooling barrel transport and releasing 3 hours. 　　Key words Marine economic species;Enhancement and releasing;Transport;Survival rate
　　
　　基金项目 国家科技支撑计划课题（2012BAD18B02）;国家公益性行业（农业）科研专项经费项目（201003068）;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（2015TS05，2012TS09）。
　　作者简介 周艳波（1983—），男，河南周口人，助理研究员，硕士，从事海洋牧场与资源增殖研究。*通信作者，研究员，从事渔业资源保护与利用等方面研究。
　　收稿日期 2020-04-12
　　增殖放流是指用人工方法向天然水域投放鱼、虾、贝和藻等水生生物的幼体（或成体或卵等）以增加种群数量、改善和优化水域的渔业资源群落结构，从而达到增殖渔业资源、改善水域环境、保持生态平衡的目的[1]。海洋物种增殖放流已成为恢复和增殖海洋渔业资源、促进沿海渔民增产增收的重要措施。渔业资源种类在生活史过程中的死亡高峰期，是处在产卵以后的幼体及仔稚鱼期，增殖放流的种苗经过人工培育，避过了在自然环境中的死亡高峰阶段，如果在增殖放流初期能有效保障种苗的存活率，就能非常高效地补充渔业资源的补充群体。同时，增殖放流初期放流种类的存活率是评估增殖放流效果的重要参数，若能摸清增殖放流初期存活率，对于提高增殖放流评估结果的准确性有重要意义。摸清增殖放流初期存活率包括种苗放养时易池放养时生态环境的变化引起的“突然死亡”、称重计数引起的“机械损伤死亡”和种苗放养期间敌害鱼类的“捕食死亡”[2]。对自然死亡率的估算方法主要有渔获量曲线分析方法[3]、标记-回捕法[4-6]等，国内外也有一些学者做过增殖放流前期鱼类行为的研究[7]。笔者通过模拟广东主要海洋经济物种紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷和斑节对虾等种苗在增殖放流过程和增殖放流初期在机械损伤、环境突变和敌害生物捕食等因素影响下的存活率和生理生化变化试验，研究放流过程突然死亡率和放流初期存活率，探讨增殖放流对放流物种生理状况的影响，以期为广东沿海乃至全国增殖放流的实施及效果评价提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　研究目标种类为广东海域主要增殖放流种类紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷、斑节对虾种苗。鱼苗规格为3～5 cm，虾苗规格为1～3 cm。受试生物购自广东省深圳市南澳海域附近的育苗场。
　　试验在中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地的室内受控流水式水泥池进行，试验池和对照池面积均为20 m2，水深均为1.5 m，试验时海水盐度为31.70，pH 8.08，溶解氧含量控制在5.6～6.3 mg/L。
　　1.2 增殖放流初期存活率试验
　　鱼类降温桶装运输试验时，试验池和对照池中均各投放紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷苗种约2 000尾。试验水池内温度均为各个种苗育苗场水池温度（如紫红笛鲷育苗时温度为30 ℃），此后用抄网将试验鱼从池中捞至鱼苗运输车的降温桶中，其时降温桶中海水温度为20 ℃，运输2～3 h后，用抄网将受试生物从降温桶中转移至试验池内，其时试验池内海水水温为广东省6月份天然海水水温27.8 ℃。对照池中水温一直保持在27.8 ℃。进行虾类试验时，试验池和对照池中相应各投放斑节对虾约3 000尾。降温桶装运输试验过程同鱼类，进行虾苗袋运输试验时，充氧量为水体量的1.5倍。在海水加入10%的海水冰。此外，在试验池内中放置作为放流种苗敌害生物的体重15.6 g 的黑鲷3尾（根据拖网调查所得的海域敌害生物资源密度计算确定），对照组中不放置敌害生物。试验组和对照组每天均投放不影响水质的少量饵料。
　　试验开始后，每2 h观测1次受试鱼的状况，测定池水pH、溶解氧和温度，记录试验鱼的异常行为如鱼体侧翻、失去平衡、游泳能力减弱、呼吸功能减弱、色素沉积等。如受试鱼没有任何肉眼可见运动，如不游动、鳃不扇动、碰觸尾柄后无反应等，即判断该鱼已死亡，取出并记录死鱼数目。试验期30 d。
　　1.3 增殖放流初期生理生化指标的变化
　　选取广东省典型增殖放流苗种——紫红笛鲷作为研究对象，探讨降温桶运输对紫红笛鲷幼鱼生理生化指标的影响。试验开始后分别在30 ℃育苗池中、20 ℃降温桶运输途中、27.8 ℃试验水池中1、3、6、24、48和96 h后从每组每次随机抽取10尾受试放流生物，根据取样品的顺序分别将样品编号为Y30、T20、S1、S3、S6、S24、S48、S96。用洁净海水冲洗后置于冰盘内，快速解剖并分别对紫红笛鲷幼鱼肝、鳃、脑、肌肉等部位各取样0.5～1.0 g，用0.86%预冷生理盐水淋洗，滤纸吸附后用预冷的Tris-HCl缓冲液（0.01 mol/L Tris，0.25 mol/L蔗糖，0.1 mol/L EDTA，pH 7.5）匀浆，6 000 r/min离心10 min后，立刻取上清液进行蛋白质含量和酶活力测定，肝的匀浆比例为1∶ 4、鳃和脑的匀浆比例为1∶9[组织质量（g）/缓冲液体积（mL）]分别进行生理生化应激指标（丙二醛MDA、超氧化物歧化酶SOD、乙酰胆碱酯酶AchE等）测定。
　　酶活性测定按照南京建成生物工程研究所蛋白质试剂盒，SOD试剂盒、MDA试剂盒和AchE试剂盒的使用说明操作，反应液吸光值使用UV-5100紫外可见光分光光度计测定。
　　综合运输过程和放流过程中的水温变化、机械损伤、敌害生物捕食等以及受试放流生物产生的应激性分析，估算增殖放流过程中的放流种类突然死亡率和存活率。
　　1.4 数据处理 利用SPSS 13.0统计软件对生理生化指标进行分析，统计结果均以平均值±标准差（±SD）表示，P<0.05 表示显著相关。
　　2 结果与分析 　　2.1 放流过程中试验生物存活率的测定结果
　　该研究通过模拟增殖放流种苗在机械损伤、环境、突变、敌害生物捕食等因素影响下的存活率试验，研究紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷3种放流鱼类和斑节对虾1种放流虾类的放流过程的存活率。
　　在降温桶装运输、抄网捞取投放、敌害生物投放条件下，紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷和斑节对虾的放流过程存活率分别为85.4%、83.1%、75.5%和91.1%（表1），即增殖放流前期突然死亡率分别为14.6%、16.9%、24.5%和8.9%。在虾苗袋充氧密封运输、敌害生物投放条件下，斑节对虾的放流过程存活率为91.9%，即增殖放流前期突然死亡率为8.1%。对照组紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷和斑节对虾的暂养存活率分别为94.5%、97.9%、94.1%和95.9%。
　　2.2 降温桶运输对紫红笛鲷幼鱼肝、鳃组织SOD活性的影响 从图1可以看出，降温桶运输方式对紫红笛鲷幼鱼肝组织中的SOD活性有显著的促进作用，在运输过程中及放入试验水池后1 h内，试验组与对照组SOD酶活性无显著差异（P<0.05）;放入试验水池1～3 h内，紫红笛鲷幼苗肝组织的SOD活性明显达到最高值，此后随之降低，12 h后趋于稳定。从图2可以看出，降温桶运输方式对紫红笛鲷幼鱼鳃组织中的SOD活性也有显著的促进作用，但与肝组织中SOD活性的差异在于放入试验水池3 h后SOD活性达到最大值，此后随着时间的增加而递减，96 h后趋于稳定。
　　2.3 降温桶运输对紫红笛鲷幼苗肝、鳃组织MDA含量的影响 由图3～4可知，降温桶运输对紫红笛鲷幼苗肝组织和鳃组织中的MDA含量均有明显影响，在试验开始时，由于试验水池水温高于对照池，试验组内幼苗肝组织中的MDA含量高于对照组，但无显著差异，之后用降温桶运输，进行2次机械损伤，试验组MDA 含量逐渐降低，在运输后放入试验水池1 h后达到最低点，但在放入试验水池3 h后MDA含量达到最高值，此后随之降低，48 h后趋于稳定。鳃组织中MDA含量与肝组织较为类似，放入试验水池3 h后，MDA含量明显达到最高，但恢复稳定时间较短，6 h后趋于稳定。
　　2.4 降温桶运输对紫红笛鲷幼苗脑组织AChE活性的影响
　　乙酰胆碱酯酶（AChE）是生物神经传导中的关键性酶。由图5可知，降温桶运输对紫红笛鲷幼鱼脑组织中的AChE活性影响不甚明显。与对照组相比，放入试验水池3 h后AChE活性降低至最低值，但无显著性差异;96 h后趋于稳定。
　　3 讨论
　　3.1 放流过程对紫红笛鲷幼鱼死亡率的影响
　　增殖放流的鱼类肯定会在自然环境中出现死亡的现象，正确分析出自然死亡的数量可以减少对增殖放流评价的误差，是不容忽视的数据。因为影响因素太多，不能准确得到这个数值。因此，需要用试验的方法，通过分析试验结果来估算。尽管实际上自然死亡率随着时间、年龄和世代的不同而变化，由于在估计方法上的困难，它通常都是被当作常量来处理的[8]。渔获量曲线分析法往往适用于开发初期的渔业种群， 因为这一时期的捕捞死亡率（F）是可以被忽略的， 而当种群开发程度较大时这种方法便不甚适用。经验公式对自然死亡率的估算也只是一个粗略的估计[9]。增殖标志放流的鱼苗需要从鱼池里运输到放流地点，在运输过程中也会对鱼苗造成损伤，影响到放流苗种的存活率。对长江刀鲚进行装载和运输胁迫后，4 h运输后死亡率达到23.33%，而加盐应激后死亡率则大大降低[10]。降低运输密度，也可使运输死亡率下降[11]。在放流苗种运输时添加氨酪酸能有效缓解鱼体的一些应激敏感指标，减少对鱼类机体的损伤[12]，因此，放流运输时要加入少量的缓解剂。该研究中在降温桶装运输、抄网捞取投放、敌害生物投放条件下，紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷和斑节对虾的增殖放流前期突然死亡率分别为14.6%、16.9%、24.5%和8.9%。
　　3.2 降温桶运输对紫红笛鲷幼鱼生理生化指标的影响
　　鱼类的应激反应是鱼体对体内外各种环境因子的超长刺激所产生的一种非特异性生理反应，以使机体适应超出正常生理调节范围的环境变化要求[13]。
　　增殖放流的种苗的放流过程包括从育苗池或中间培育池装载到低温、高密度运输再到低密度、高温放流环境的变化过程，增殖放流期间种苗主要受温度变化及密度变化的胁迫影响。研究显示，运输胁迫银鲳时会导致其血清皮质醇含量显著升高，血糖、血清与肌肉中乳酸含量在运输胁迫后均显著升高;肝脏与肌肉中糖元含量在运输胁迫后均显著降低，但在整个运输胁迫过程中，肝脏组织中糖元含量的降低程度明显高于肌肉组织[14]。
　　肝脏是试验生物最大的解读器官，当受到胁迫效应时，其内部的SOD及MDA含量将直接反映其应激程度;鳃是胁迫物的直接作用器官， 胁迫直接诱导其酶活性。SOD是一种诱导酶，当生物体受到胁迫时，细胞的氧化损伤时SOD的活性会受到诱导而含量增加，所以SOD活性的改变可反映鱼体受胁迫的程度。丙二醛（MDA）的含量也可指示鱼体的受胁迫程度。研究结果表明，紫红笛鲷幼鱼鳃和肝组织中的SOD活性和敏感性明顯不同，经过低温-高密度胁迫效应后，胁迫效应达到最高值时为运输后3 h，种苗体内肝、鳃组织的SOD活性、MDA含量均升至最高值，与对照组相比肝组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的2.6和2.9倍，鳃组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的1.77和2.36倍，SOD活性测定结果与有关学者对鱼类的胁迫试验结果相似。鱼体中肝和鳃的生理功能不同，肝中的SOD活性高且敏感性高。因此，胁迫作用对肝SOD活性表现出促进作用，胁迫条件下肝SOD活性比鳃高，且肝组织SOD活性也较鳃中的先被激活[15-18]。但有些学者的研究表明在胁迫作用下，SOD的肝脏内是先抑制后升高，但该次试验数据没有显示到该过程[19]。该研究结果显示虽然紫红笛鲷幼鱼鳃和肝中SOD活性与MAD含量的变化规律差异不大，但低温-高密度胁迫下紫红笛鲷抗氧化酶体系内各种酶对其胁迫的敏感性差异也较小。 　　乙酰胆碱脂酶（AChE）是生物神经传导中的关键性酶，能降解乙酰胆碱，终止神经递质对后膜的刺激作用，保证神经冲动在突触间正常传导。一般认为， 鱼体20%以上的AChE被抑制可认为胁迫作用存在;50%AChE被抑制可认为危害鱼体生存，70%～80%的AChE被抑制则可能导致死亡。该试验发现降温桶运输对紫红笛鲷幼鱼有抑制作用，这与有关学者做胁迫物质的结果较为类似[20-23]。但AChE的抑制率均在20%以下，说明降温桶运输对试验鱼脑组织中AChE活性的胁迫不甚明显。
　　4 结论
　　该研究表明在降温桶装运输、抄网捞取投放、模拟敌害生物捕食条件下，紫红笛鲷、红笛鲷、黑鲷和斑节对虾的初期存活率分别为85.4%、83.1%、75.5%和91.1%。在虾苗袋充氧密封运输、模拟敌害生物捕食条件下，斑节对虾的放流初期存活率为91.9%;紫红笛鲷种苗降温桶运输放流3 h后，紫红笛鲷种苗体内的生理生化指标均出现较大的变化，与对照组相比，肝组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的2.6和2.9倍，鳃组织的SOD活性和MDA含量分别为对照组的1.77和2.36倍，说明降温桶运输放流3 h前后对紫红笛鲷种苗产生的胁迫作用最强。另根据一些学者的研究[11-12，24-25]，建议放流前清除放流水域敌害生物，增殖放流运输时尽量使运输水温与自然海域水温一致、添加氨酪酸、尽量降低运输密度，放流时使用有效器具轻取轻放降低放流机械损伤，以提高增殖放流初期存活率、保障增殖放流效果。
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