水温对珊瑚礁的影响论文

水温对珊瑚礁的影响论文（精选6篇）

水温对珊瑚礁的影响论文 篇1

珊瑚礁生态系统是人类赖以生存的生态系统, 能维护海岸、净化水质、具有高生产力的生物多样性, 还具有生态景观资源的利用价值。世界上大约一半的海岸线位于热带, 其中珊瑚礁约占1/3, 许多热带珊瑚礁区的国家, 如斐济、马尔代夫、模里西斯、帛琉和加勒比海等都依赖珊瑚礁生态景观资源开展珊瑚礁观光旅游。马尔代夫珊瑚礁区观光收入约占国民生产总额的45%, 加勒比海国家更高达50%。珊瑚礁区每年观光产值:加勒比海达89亿美元, 美国佛罗里达州为16亿美元, 澳洲大堡礁约10亿美元。海南岛珊瑚礁岸线约占总岸线长的13%, 东部的文昌、琼海、万宁、陵水, 南部的三亚, 至西部的东方、昌江、临高、儋洲、澄迈沿岸均有珊瑚礁及活珊瑚分布。几十年来, 人类活动如过度捕捞、炸鱼和电鱼等无序渔业生产、采集珊瑚作为工艺品和建筑房屋, 已造成了海南珊瑚礁生态出现了退化趋势。近几年, 三亚市和陵水县一些珊瑚礁区如大东海、小东海、西岛、亚龙湾、蜈支洲、鹿回头湾和分界洲等利用珊瑚生态景观资源的旅游观光活动取代了以往捕捞、炸鱼、电鱼和采集珊瑚不合理的利用, 采取企业参与开发和保护相结合的模式, 珊瑚礁区观光旅游会给珊瑚及其生态带来何种影响是需要进行研究的课题。笔者将通过蜈支洲这一典型的珊瑚礁旅游开发区2004—2008年珊瑚礁监控结果, 分析珊瑚礁旅游活动对珊瑚的影响, 并提出珊瑚礁旅游活动开发管理对策, 为珊瑚礁的开发保护管理提供科学依据。

1 珊瑚调查方法

1.1 调查方法

采用Line Intercept Transect断面法调查。以水下摄像和照相方式为主, 记录方式为辅。室内根据照相和摄像的资料进行种类及覆盖率等项目判读。在调查过程中对未定种类作少量采样并带回实验室鉴定。

1.2 站位布设

蜈支洲珊瑚礁调查站位位于北侧 (夏秋季潜水区) 和西侧 (冬春季潜水区) , 每一站位面积为200 m×200 m。

1.3 断面布设

根据珊瑚分布的密度、均匀度、优劣情况以及海底地形, 在每一站位按珊瑚礁的长轴方向布设20 m长的断面6条, 在2 m、5 m和10 m水深地段分别设置两条。

2 珊瑚礁及其生态的调查结果

2.1 造礁石珊瑚分布变化分析

2.1.1 造礁石珊瑚补充量

2005—2008年蜈支洲珊瑚补充量见图1。2005—2007年珊瑚补充量逐年增加, 分别为0.15个/m2、0.39个/m2和0.48个/m2, 2008年珊瑚补充量基本稳定为0.45个/m2。变化总体趋势是先增加后保持稳定。从2005年和2008年的监测数据来看, 蜈支洲珊瑚补充量总体得到修复, 增加了0.3个/m2。

2.1.2 造礁石珊瑚覆盖率

2005—2008年蜈支洲活珊瑚覆盖率见图2。2005年活珊瑚覆盖率为42%;2006年稍有增加, 为48%;2007年珊瑚又有恢复, 活珊瑚覆盖率增多, 活珊瑚覆盖率为80%, 这也与监测站位固设铁架与水泥墙块等建筑材料有关, 形成的珊瑚礁基底新长出了珊瑚;2008年活珊瑚基本稳定覆盖率为72%。从2005年和2008年监测数据来看, 活珊瑚覆盖率总体修复, 增加了30%。调查过程中发现水下有被游客踩踏断珊瑚枝的现象。

2.1.3 造礁石珊瑚种类

蜈支洲近几年造礁石珊瑚种类基本稳定, 共有造礁石珊瑚12科50种 (表1) 。主要优势属为鹿角珊瑚属, 因此珊瑚形态以分枝状为主;主要优势种为多孔鹿角珊、伞房鹿角珊瑚和美丽鹿角珊瑚;常见的造礁石珊瑚有丛生盔形珊瑚、澄黄滨珊瑚、梳状菊花珊瑚、疣状杯形珊瑚、五边角蜂巢珊瑚和秘密角蜂巢珊瑚等。

2.2 珊瑚生物分布变化

2.2.1 珊瑚礁鱼类

2005—2008年蜈支洲珊瑚礁鱼类密度变化范围为89~183个/m2, 其中2005年最低为89个/m2, 2008年最高为183个/m2。珊瑚礁鱼类种类2006年调查到最多为25种, 2005年最少为11种。近几年, 珊瑚礁鱼类调查结果大体上说明了2004—2008年蜈支洲珊瑚礁鱼类有增多趋势, 珊瑚礁鱼类密度总体增加55个/m2 (表2) 。珊瑚礁鱼类种类组成变化不大, 以雀鲷科 (Pomacentridae) 、隆头鱼科 (Labridae) 、天竺鲷科 (Apogonidae) 和蝴蝶鱼科 (Chaetodontinae) 为主, 主要常见种为弧带豆娘鱼 (Plectroglyphidodon dickii) 、五带豆娘鱼 (Abude fdufvaigiensis) 、橙线雀鲷 (Acanthochromis polyacanthus) 、杂色尖嘴鱼 (Gomphosus varius) 、云斑海猪鱼 (Halichoeres hortulanus) 、三带蝴蝶鱼 (Chaetodon trifasciatus) 、黄雀 (Pomacentrus moluccensis) 、网纹宅泥鱼 (Dascyllus reticulates) 、白条双锯鱼 (Amphiprion frenatus) 、新月锦鱼 (Thalassoma lunare) 和灰边宅泥鱼 (Dascyllus marginatus) 等。

2.2.2 其他主要珊瑚礁生物

蜈支洲珊瑚礁生物主要有鳞砗磲 (Tridacna squamosa) 、长砗磲蛤 (Tridacna maxima) 、杂色龙虾 (panulirrus versicolor) 、波纹龙虾 (Panulirrus homarus) 、海兔螺 (Ovula ovum) 、阿拉伯宝螺 (Mauritia arabica) 、黑星宝螺 (Cypraea tigris) 、水字螺 (Lambis chiragra) 、蜘蛛螺 (Lambis lambis) 、馒头海星 (Culcita novaeguineae) 、蓝子海星 (Linckia laebigata) 、白棘三列海胆 (Tripenustes gratilla) 、玉足海参 (Holothuria leucospilota) 、黑海参 (Holotburia atra) 、滑皮海参 (Holothuria edulis) 、黄疣海参 (Holothuria hilla) 、斑锚参 (Synapta maculata) 、远海梭子蟹 (Portunus pelagicus) 和锯缘青蟹 (Scylla serrata) 等, 由于开发保护取代了以往过度捕捞和非法渔业生产, 珊瑚礁生物逐渐增多, 尤其是各种砗磲和海参等珊瑚礁经济生物的分布数量显著增多。

2.3 珊瑚礁及其生态的调查结果分析

蜈支洲岛度假中心由海南省计划厅1992年批复同意开发建设, 海南海景乐园国际有限公司于1997年初步建成营业, 经过几年的发展目前已成为三亚具有海岛特色、高品位、知名的度假旅游景区。以珊瑚生态景观资源为依托的水下旅游观光项目主要有半潜船海底观光、透明底船海底观光、浮潜、水肺潜水 (包括岸潜、船潜、专业潜水、精品潜水和豪华开放水域潜水) 以及水下照相摄影项目等。

蜈支洲岛开发前, 不合理和非法渔业生产如底拖、炸鱼、毒鱼、采集珊瑚和珊瑚礁生物的现象频繁发生, 1995年在该岛进行珊瑚调查时, 几个小时就看到的3次渔民炸鱼, 蜈支洲岛的珊瑚破坏极其严重。蜈支洲岛开发后, 水下旅游活动取代了非法渔业生产, 使破坏珊瑚及其生态的行为得到了控制。珊瑚生态景观资源是海南的特色旅游资源, 是蜈支洲岛度假中心水下旅游活动的依托, 保护好珊瑚生态景观资源是企业生存和发展的基础, 业主具有很强的责任心, 自发地采取合理的措施, 在蜈支洲岛近海看到有安全浮球界标, 是为了防止渔船进入珊瑚生长区从事非法渔业生产。三亚的大东海、西岛和亚龙湾等水下旅游景点千方百计招揽游客潜水, 而蜈支洲岛度假中心与其经营理念不同, 对每天上岛游客进行控制, 以品位、服务质量、价格合理优先, 水下潜水的游客容量得到了合理控制, 使造礁石珊瑚补充量、覆盖率和礁栖生物数量逐年增加, 这是蜈支洲岛近岸海底珊瑚生态得到明显恢复的主要原因。

蜈支洲岛水下旅游项目中, 半潜船海底观光、透明底船海底观光和浮潜对珊瑚及其生态影响较小, 但船只停泊抛锚可能对海底珊瑚造成直接破坏。水肺潜水对珊瑚及其生态影响较大, 因潜水游客基本是初学者, 珊瑚礁保护意识不强, 潜水过程往往不可避免碰触珊瑚, 导致珊瑚分泌黏液, 影响珊瑚的正常生长, 也使脆弱的珊瑚枝折断, 固定潜水平台还遮挡光线, 影响珊瑚生长发育。蜈支洲有潜水北区和潜水西区两个潜水区, 冬春季NE浪的作用下, 蜈支洲岛西侧海况条件较好, 潜水北区适合潜水;夏秋季在S-SE浪作用下, 蜈支洲岛北侧海况条件较好, 潜水西区适合潜水, 利用蜈支洲岛海域海洋自然条件的这一特点, 潜水区实现了半年轮换经营的模式, 即冬半年潜水旅游设在潜水西区, 潜水北区有半年珊瑚自然恢复的时间;夏半年潜水旅游设在潜水北区, 潜水西区有半年珊瑚自然恢复的时间。这种半年互换潜水区的水下旅游方式有效减轻了旅游开发对珊瑚生态的影响。

3 结论与建议

3.1 结论

(1) 蜈支洲岛度假中心于1997年由海南海景乐园国际有限公司建成营业, 2004—2008年珊瑚生态调查结果表明:蜈支洲近岸海域造礁石珊瑚12科50种, 主要优势属为鹿角珊瑚属, 主要优势种为多孔鹿角珊、伞房鹿角珊瑚瑚和美丽鹿角珊瑚;常见种有丛生盔形珊瑚、澄黄滨珊瑚、梳状菊花珊瑚、疣状杯形珊瑚、五边角蜂巢珊瑚和秘密角蜂巢珊瑚等。造礁石珊瑚补充量、覆盖率和礁栖生物数量逐年有增加趋势, 说明蜈支洲岛近岸海底珊瑚生态具有明显的恢复。

(2) 蜈支洲岛水下旅游活动取代了过度捕捞、炸鱼、毒鱼和采集珊瑚等非法渔业生产, 使以往破坏珊瑚及其生态的行为得到控制, 这是蜈支洲岛近岸海底珊瑚生态得到明显恢复的主要原因。珊瑚生态景观资源是海南的特色旅游资源, 是蜈支洲岛度假中心水下旅游活动的依托, 保护好珊瑚生态景观资源是企业生存和发展的基础, 企业具有很强的责任心自发地采取合理的措施, 如拦网防止渔民进入珊瑚生长区, 控制上岛游客的容量, 半年互换潜水区开展旅游, 减轻了因旅游开发对珊瑚生态的影响。

3.2 建议

(1) 海南岛周边海域还有一些珊瑚生长的区域, 如木兰头、椰林湾、七洲列岛、铜鼓岭、长圮港、龙湾、谭门、大洲岛、邻昌礁、大铲礁、海尾和八所, 大部分区域因非法渔业生产珊瑚及其生物破坏严重, 建议采取蜈支洲岛保护和开发相结合的模式, 使珊瑚生态景观资源在保护的前提下得到可持续利用。

(2) 三亚的鹿回头湾、小东海、大东海、亚龙湾、西岛近岸海域也开展了水下旅游活动, 建议推广蜈支洲岛半年轮换潜水区域的模式, 适当控制游客容量, 减轻水下旅游活动对珊瑚及其生态的影响。

(3) 加强对潜水教练和游客的培训, 增强保护珊瑚的意识, 游客在潜水教练的指引下观赏海底珊瑚, 在船只活动频繁的区域应安装系锚浮球, 防止船只在珊瑚生长区抛锚。

摘要：2004—2008年采用Line Intercept Transect断面法对蜈支洲珊瑚礁观光旅游区的珊瑚礁进行监测。文章对珊瑚覆盖率和珊瑚补充量进行了调查, 分析了珊瑚礁的变化趋势, 总结珊瑚礁观光旅游活动对珊瑚的影响。结果表明:企业的可持续开发, 取代了不合理开发所带来的对珊瑚礁及其生态的极大破坏, 对旅游活动局部区域附近的珊瑚生态起到促进保护作用;珊瑚礁旅游活动对局部区域的珊瑚产生一定的影响。通过依托珊瑚生态景观旅游活动区蜈支洲的调查, 发现科学合理的规划和适度的旅游开发, 在一定程度上不仅有效地保护珊瑚, 而且能够促进受影响和破坏的珊瑚礁得到修复和稳定, 使珊瑚礁旅游业可持续健康发展。

关键词：珊瑚礁,观光,旅游

水温对珊瑚礁的影响论文 篇2

关键词：茉莉花茶,冲泡水温,浸出率,生化成分

茉莉花茶属于再加工茶类。茶坯经过窨制后,其主要生化成分会发生相应的变化,水浸出物和氨基酸总量有不同程度的增加,而茶多酚和咖啡碱总量的变化不大[1,2,3]。有关冲泡条件对茶叶主要生化成分浸出规律的研究大多是针对绿茶[4,5,6,7,8,9,10],然而对于有关冲泡水温对茉莉花茶主要生化成分浸出规律的研究尚不多见[11]。本试验通过对比不同冲泡水温下,茉莉银毫和茉莉银针这两种茉莉花茶主要生化成分含量的变化规律,以期为人们获得茉莉花茶的最佳冲泡水温提供一些理化依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料

供试材料为茉莉银毫和茉莉银针,由福建春伦茶业有限公司提供。

1.1.2 主要仪器

UV-2800AH紫外可见分光光度计;722型可见分光光度计;DHG-9070A型/DHG-9203A型电热恒温鼓风干燥箱;AL104型电子天平;HH-4型数显恒温水浴锅。

1.2 试验方法

称取3.0g茶样,放入200ml的玻璃杯中。以1:50的茶水比,使烧沸的纯净水自然降温到所需的水温(冲泡水温为100、85、70、55、40、25℃,温度波动范围为±2℃)。再进行冲泡,加盖,计时(精确到秒),冲泡到3min后将茶汤倒出。(1)将茶汤摇匀,用以分析茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱和黄酮类化合物。(2)将茶渣倒到玻璃烘皿中用于测定水浸出物含量。试验重复3次。

1.3 分析方法

水浸出物差数法[12]GB/T8305-2002

茶多酚酒石酸亚铁比色法[13]GB/T8313-2002

游离氨基酸水合茚三酮比色法[14]GB/T8314-2002

咖啡碱紫外分光光度法[15]GB/T8312-2002

黄酮类化合物三氯化铝比色法[16]

1.4 数据分析

试验数据处理在Microsoft Excel 2003和DPS数据处理系统上进行。

2 结果与分析

2.1 不同冲泡水温茉莉花茶水浸出物含量的变化

测定了不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤水浸出物含量的变化,结果如表1和图1所示。随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针水浸出物含量随之增加。茉莉银毫茶汤的水浸出物含量差异除冲泡水温在55℃和70℃、70℃和85℃、85℃和100℃条件下未达到显著水平外,其余处理间的差异均达到显著水平。而茉莉银针茶汤的水浸出物含量各处理间的差异均达到极显著水平。经方差分析表明,冲泡水温在25℃～100℃条件下,茉莉银毫茶汤的水浸出物含量均显著高于茉莉银针。

注:采用Duncan’s新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

2.2 不同冲泡水温茉莉花茶茶多酚浸出率的变化

测定了不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤茶多酚含量以及浸出率的变化,结果如表2和图2所示。冲泡水温25℃时,茉莉银毫和茉莉银针茶汤茶多酚浸出率分别只有5.0%和2.3%,随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤茶多酚浸出率随之增加,各冲泡水温处理之间茉莉银毫和茉莉银针茶多酚浸出率的差异均达到极显著水平。在25～85℃冲泡水温下茉莉银针的茶多酚浓度明显低于茉莉银毫,当冲泡水温为100℃时,茉莉银针的茶多酚浓度则高于茉莉银毫。经方差分析表明,冲泡水温在25～100℃条件下,茉莉银毫茶汤的茶多酚浸出率均显著高于茉莉银针。

注:采用Duncan’s新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著,

2.3 不同冲泡水温茉莉花茶游离氨基酸浸出率的变化

测定了不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤游离氨基酸含量以及浸出率的变化,结果如表3和图3所示。冲泡水温25℃时,茉莉银毫和茉莉银针茶汤游离氨基酸浸出率分别为15.5%和5.0%,随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤游离氨基酸浸出率迅速增加,冲泡水温100℃时,茉莉银毫和茉莉银针游离氨基酸浸出率分别达到56.5%和43.9%。茉莉银针游离氨基酸浸出率除冲泡水温在55℃和70℃条件下之间的差异未达到显著水平,其余处理间的差异均达到显著水平。而冲泡水温在55℃和70℃、85℃和100℃条件下,茉莉银毫的游离氨基酸浸出率的差异未达到显著水平,其余处理间的差异均达到显著水平。经方差分析表明,冲泡水温在25℃～100℃条件下,茉莉银毫茶汤的游离氨基酸浸出率均显著高于茉莉银针。

注:采用Duncan's新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

2.4 不同冲泡水温对茉莉花茶酚氨比的变化

不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤的酚氨比变化,结果如表4所示,冲泡水温40℃、55℃时,茉莉银毫和茉莉银针茶汤的酚氨比较低,在55℃至100℃冲泡水温下,随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤的酚氨比随之增大,而在70、85、1 00℃冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针酚氨比的差异均未达到显著水平。在25℃的低水温条件下冲泡,其茶汤的酚氨比又显著高于40℃的处理。

注:采用Duncan’s新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

2.5 不同冲泡水温茉莉花茶咖啡碱浸出率的变化

测定了不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤咖啡碱含量以及浸出率的变化,结果如表5和图4所示。冲泡水温25℃时,茉莉银毫和茉莉银针茶汤咖啡碱浸出率分别只有6.0%和3.3%,随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤咖啡碱浸出率随之增加。各冲泡水温处理之间茉莉银毫咖啡碱浸出率的差异均达到极显著水平。而茉莉银针咖啡碱浸出率的差异除冲泡水温在40℃和55℃条件下未达到显著水平,其余处理间的差异均达到显著水平。在25℃～70℃冲泡水温下茉莉银针茶汤咖啡碱浓度低于茉莉银毫,当冲泡水温为85℃和100℃时,茉莉银针茶汤的咖啡碱浓度则高于茉莉银毫,其中冲泡水温为100℃时,茉莉银针的咖啡碱浸出率高于茉莉银毫。经方差分析表明,冲泡水温在40℃～70℃条件下,茉莉银毫茶汤的咖啡碱浸出率均显著高于茉莉银针,冲泡水温在25℃、85℃、100℃条件下,茉莉银毫和茉莉银针茶汤的咖啡碱浸出率间的差异未达到显著水平。

注:采用Duncan's新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

2.6 不同冲泡水温茉莉花茶黄酮类化合物浸出率的变化

测定了不同冲泡水温下茉莉银毫和茉莉银针茶汤黄酮类化合物含量以及浸出率的变化,结果如表6和图5所示。冲泡水温25℃时,茉莉银毫和茉莉银针茶汤黄酮类化合物浸出率分别只有8.0%和1.6%,随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤黄酮类化合物浸出率随之增加,在25～85℃冲泡水温下茉莉银毫黄酮类化合物浸出率处理间差异均达到极显著水平,在85℃和100℃冲泡水温下差异没有达到显著水平;而冲泡水温在40℃和55℃、70℃和85℃条件下茉莉银针黄酮类化合物浸出率的差异未达到显著水平,其他处理间的差异均达到显著水平。经方差分析表明,冲泡水温在25～100℃条件下,茉莉银毫茶汤的黄酮类化合物浸出率均显著高于茉莉银针。

注:采用Duncan’s新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

2.7 茉莉花茶主要生化成分浸出率的差异

在25℃～100℃冲泡水温下,茉莉银毫和茉莉银针茶汤主要生化成分平均浸出率如表7所示,经方差分析表明,茉莉银毫各成分的平均浸出率为游离氨基酸>咖啡碱>黄酮类化合物>茶多酚,其中咖啡碱和黄酮类化合物的平均浸出率差异未达到显著水平,其他成分间的浸出率差异都达到极显著水平。茉莉银针各成分的平均浸出率为游离氨基酸>咖啡碱>茶多酚>黄酮类化合物,其中茶多酚和黄酮类化合物的平均浸出率差异未达到显著水平,其他成分间的浸出率差异都达到极显著水平。

注:采用Duncan,s新复极差法检验,同列数据后附相同大、小写字母者分别表示在0.01、0.05水平上差异不显著。

3 小结与讨论

冲泡水温在25℃～100℃条件下,随着冲泡水温的升高,茉莉花茶茶汤中各种主要成分的浸出浓度和浸出率是随之升高的。但是不同茶样、不同冲泡水温、不同生化成分的浸出率存在显著差异。

3.1 茉莉银毫茶汤的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和黄酮类化合物的浸出率均显著高于茉莉银针。

冲泡水温在40℃～70℃条件下,茉莉银毫茶汤的咖啡碱浸出率均显著高于茉莉银针,冲泡水温在25℃、85℃、100℃条件下,茉莉银毫和茉莉银针茶汤的咖啡碱浸出率间的差异未达到显著水平。

3.2 茉莉银毫和茉莉银针茶汤主要生化成分的浸出率存在明显差异,游离氨基酸的浸出率显著高于茶多酚、游离氨基酸和黄酮类化合物。

茉莉银毫茶汤各成分的平均浸出率为游离氨基酸>咖啡碱>黄酮类化合物>茶多酚;茉莉银针茶汤各成分的平均浸出率为游离氨基酸>咖啡碱>茶多酚>黄酮类化合物。

3.3 冲泡水温与茉莉花茶主要生化成分的浸出率呈正相关关系。

即随着冲泡水温的升高,茉莉银毫和茉莉银针茶汤的水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和黄酮类化合物含量和浸出率迅速增加,各冲泡水温处理之间主要生化成分浸出率的差异明显。

3.4 在相同冲泡水温下,茉莉银针的酚氨比明显的高于茉莉银毫。

茉莉银毫和茉莉银针在25℃、85℃和100℃冲泡水温下的酚氨比明显的高于在40℃、55℃和70℃冲泡水温下的酚氨比。这表明在40℃～70℃的较低水温冲泡条件,有利于保持茉莉花茶(尤其是茉莉银针)茶汤的鲜爽度。

水温对珊瑚礁的影响论文 篇3

关键词：克氏原螯虾,水温,摄食,饲料,死亡率

克氏原螯虾 (Procambarus clarkii) 俗称小龙虾。原产于北美洲南部, 20世纪30年代由日本传入我国, 现已成为我国主要的淡水经济虾类。其人工养殖产量逐年提高[1], 2012年产量达55万t, 仅次于南美白对虾。克氏原螯虾属于杂食性动物, 其生长与繁殖具有较强的季节性。目前, 国内外对克氏原螯虾的研究主要集中于生物学特性、人工繁育、功能基因以及饲料营养等方面[2,3,4,5], 在喂食不同饲料情况下对其摄食习性的影响这一方面却鲜有研究。因此, 本研究通过对其摄食量的影响所产生的后续效应来探明水温变化是否对克氏原螯虾摄食量的特征及规律产生影响, 研究结果对精准养殖和投喂策略具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验个体为形态相近的、健康无病、腹肢完整的克氏原螯虾[水温实验平均体质量为 (3.71±0.03) g], 将其分别放入驯养箱 (75 cm×55 cm×45 cm) 暂养一周。驯养水源为充分曝气的自来水, 水温 (20±1) ℃, 自然光照, 采用增氧机连续充气, 保持水体中溶氧6 mg/L以上。每天17:00投喂, 2 h后采用虹吸法吸除残饵及粪便, 然后换水1/3。

1.2 水温梯度设计

温度:按照温度的不同设置六个组, 分别设置为5℃ (对照组) 、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃用精密控温仪控制温度, 保证水族箱中的水温波动不超过设计温度的±1℃。

实验饲料:植物性饲料 (玉米) 、配合饲料、冰鲜鱼肉。

1.3 实验方法

每种水温梯度分别喂食玉米、配合饲料以及鱼肉三组。每组实验用虾为40只, 每只虾为单养。总共720只克氏原螯虾。根据虾体质量的5%喂食, 每组虾总量按配合饲料总重与玉米和鱼肉重量相等来计算, [2颗配合饲料=1粒1/4玉米 (切) =1颗鱼丸=80 mg], 实验周期为一周, 并记录每天克氏原螯虾的摄食量。回收饲料是以饲料的重量统计。

1.4 数据分析

采用SPSS 16.0软件对实验数据进行分析, 用EXCL作图。

2 结果与分析

2.1 不同水温对克氏原螯虾摄食率变化的影响

图1为不同温度条件下克氏原螯虾对三种饲料的摄食影响, 摄食率均随着温度的升高而增加, 温度趋于30℃时候对三种饵料的摄食趋于平稳状态, 随着温度的逐步升高摄食逐渐降低, 克氏原螯虾对三种饵料的选择优先选择鱼肉, 随后选择玉米, 说明克氏原螯虾对动植物饵料有一定的选择性。

表1为克氏原螯虾在不同水温下对三种饲料的摄食率的T值比较, 可以发现各饲料之间的显著性值均小于0.05, 表示克氏原螯虾在不同温度下对饵料的选择存在显著性差异。

2.2 不同水温对克氏原螯虾死亡率的影响

不同水温对克氏原螯虾的死亡率的影响只存在于高水温情况, 35℃在前4 d都存在死亡率, 而随后几天没有死亡率, 相对较低温度的对照组不存在死亡情况。

3 讨论

3.1 水温对克氏原螯虾存活的影响

数据显示温度对克氏原螯虾摄食有显著地影响, 在本实验中我们发现克氏原螯虾的死亡率出现在35℃的高温, 5~30℃之间不存在死亡现象, 这和李铭等[6]的研究指出低温条件下克氏原螯虾幼体成活率高, 克氏原螯虾不适合30℃以上的高温和5℃以下的低温的结果是一致如表2。Carmona等[7]对螯虾 (Procambarus claikii) 和日本对虾[8] (Penaeus japonicus) 的研究中也提出了高温会有高的生长率但是同时也伴随着高的死亡率。克氏原螯虾属于变温动物, 对于外界环境的变化非常敏感。外界环境因子对克氏原螯虾的生长、繁殖有很大影响[9,10]。而其中温度是影响因素之一, 温度会通过影响克氏原螯虾体内各种酶的活性[11,12], 从而影响其代谢, 对生长不利。温度同时也会影响能量收支平衡, 影响耗氧率, 从而影响其存活[13]。研究指出凡纳滨对虾 (Penaeus vannamei) 幼虾在28~30℃之间存活率最高[14]。

3.2 水温对克氏原螯虾摄食的影响

一般来说, 水生动物在其最适的生长水温范围内, 会随着水温的升高, 其摄食量也会随之增加[15]。但在自然环境中, 克氏原螯虾被迫适应各种气候和饵料丰度的变化, 生长也呈现季节性变化。而在实验室研究过程中, 虾类的养殖会在一种比较恒定的温度下进行, 以便于观察不同水温对其各种生理机能以及生长方面的影响。以此来确定克氏原螯虾的生长特性以及对温度变化的适应能力来制定最适的养殖条件。

从实验设置的六个温度梯度发现, 整个实验处理期间克氏原螯虾对各种饵料的摄食率是遵循着水温的增高而增加这一规律。这与陈孝煊等[16]研究是一致的。施正峰等[17]在水温对日本沼虾摄食影响的研究中也发现日本沼虾的摄食量在10~30℃范围内随水温的升高而增加, 水温超过32℃时候摄食量不再增加。所以克氏原螯虾对水温也存在最适范围。从本实验来看, 在不同水温下克氏原螯虾对于各种饵料的摄食率变化有着非常显著地影响, 从图1可见, 对照组 (5℃) 克氏原螯虾对三组不同饲料的摄食率在第1天各组差异不是很大, 但从第2天开始三种饲料的各组摄食量都很低, 但在15~30℃范围内, 随着水温的升高, 克氏原螯虾对三种饲料的摄食在逐渐增加, 只是对于玉米和鱼肉的摄食之间增加幅度并不明显, 相比较而言鱼肉、玉米的摄食要优于配合饲料的摄食, 配合饲料的诱食效果有待进一步提高。而在35℃时对三种饵料的摄食都有所下降。在实验过程中, 克氏原螯虾在低温5℃情况下会处于不动状态, 当投喂饵料的时候也并不会表现出活跃状态, 而在水温不断上升的同时, 克氏原螯虾的活动力开始增强, 反应灵敏, 但当温度达到35℃的高温情况下克氏原螯虾出现死亡, 活力下降的现象。对于东星斑幼鱼的研究中我们也发现随着温度的升高摄食随之增大的现象, 在水温30℃时候, 活力较强, 摄食量最大;水温高于30℃, 达到35℃时候, 摄食量逐渐减少[18], 这也说明水温对克氏原螯虾的摄食是存在显著影响。温小波[5]在研究中指出在随着水温升高的同时, 克氏原螯虾代谢强度会增大, 对能量的消耗也会增大。这也表明了为什么随着水温升高克氏原螯虾的摄食会增加的原因。

不同苗木质量对草珊瑚生长的影响 篇4

1 试验地概况

试验地位于福建省尤溪县林科所后山, 地处东经118°08′05″~118°08′10″, 北纬26°10′05″~26°10′15″之间, 海拔220~250m, 坡向东南, 坡度10°~15°。属亚热带季风气候区, 水热资源丰富, 四季分明。年平均气温18.9℃, 极端最高温40.5℃, 极端最低温-7.6℃, 1月份平均气温8.9℃, 7月份平均气温26.5℃, 年降水量1400~1800mm, 年日照时数2120h, 年蒸发量1326mm, 年无霜期300~310d, 相对湿度83%左右。土壤为花岗岩母质上发育的红壤, PH值5.6~6.0, 土层较厚, 立地质量等级为Ⅱ级。植被主要有杉木疏林、五节芒、凤尾蕨、拔葜、杂竹等。

2 材料与方法

2.1 试验材料与设计

草珊瑚苗木选用A1轻型基质营养袋苗、A2黄土营养袋苗、A3裸根苗, 苗高15cm。安排单因素三水平的试验, 每个处理2500株, 重复3次, 区组内各小区试验条件一致。造林当年11月底调查苗木成活率和分枝数、高度。造林3年调查保存率、分枝数、高度、单株鲜重。调查方法为每个样地的中间位置设2m×2m样方调查。

2.2 林地准备及造林

2010年10月对林科所后山杉木疏林下的杂竹和杂草除杂烧土粪, 全面整地, 挖明穴, 穴规格为30cm×20cm×20cm, 株行距40cm×40cm, 造林密度为37500株/hm2, 12月在穴中下基肥钙镁磷50g和土粪200g, 然后回表土。于2011年3月造林, 栽植时做到苗正、根舒、压实, 适当深栽, 苗基入土比原来深5cm左右, 回填土呈龟背形, 雨季不积水。

3 结果与分析

3.1 苗木质量对造林成活率的影响

表1可以看出, 平均成活率为A1>A2>A3, 其中A1的成活率最高, 达98.7%。

为研究苗木质量对成活率影响是否存在差异显著, 经方差分析 (见表2) , F=7.73>F0.05=5.14, 说明苗木质量对造林成活率的影响已达显著水平。

进一步进行q检验 (见表3) , 结果为:A1、A2与A3差异极显著, 说明轻型基质营养袋苗和黄土营养袋苗的成活率显著大于裸根苗;而A1与A2差异不显著。轻型基质营养袋苗与黄土营养袋苗在种植过程中根部都没有损伤, 因而成活率高。

3.2 苗木质量对3a生草珊瑚生长情况的影响

从表4可以看出, 每4m2的样方内A1的保存株数为23.7株, 其保存率最高, 达94.8%, 平均保存率为A1>A2>A3。从地上部分鲜重看, 样方内A1的鲜重最高达6139g, 折9208kg/hm2, 地上部分鲜重为A1>A2>A3。从每丛的发枝数看, A1>A2>A3, A1的发枝量最大, 平均每株达16枝。从每丛的平均高度来看, A1的每株平均高度最高, 达65.7cm。

为研究苗木质量对保存率、发枝数、每丛平均高度、地上部分鲜重的影响是否存在差异显著, 经方差分析, 保存率的F=10.77>F0.05=5.14, 说明苗木质量对造林保存率的影响已达显著水平。轻型基质营养袋苗与黄土营养袋苗的保存率都较高, 这与二者的成活率较高相一致。营养袋苗种植时根部不损伤, 生长快, 抗逆性强, 裸根苗保存率相对低, 这与裸根苗种植后容易受到侵害有关。

每株发枝数的F=7.02>F0.05=5.14, 说明苗木质量对草珊瑚发枝数的影响已达显著水平。轻型基质营养袋苗的发枝数比黄土营养袋苗和裸根苗高, 是因为轻型基质营养袋苗的营养含量高, 土质疏松, 有利于草珊瑚苗的根系生长, 促进草珊瑚的速生丰产。

每丛平均高度的F=3.5<5.14, 说明不同苗木质量对3a生草珊瑚的高生长没有显著影响, 地上部分鲜重的F=4.2<5.14, 说明不同苗木质量对3a生草珊瑚的地上部分鲜重没有显著影响。轻型基质营养袋苗、黄土营养袋苗、裸根苗的单位面积产量分别为9208kg/hm2、8367kg/hm2、8194kg/hm2, 均达到8100kg/hm2以上。

4 结论

(1) 轻型基质营养袋苗和黄土营养袋苗的造林成活率和3a保存率都较高, 与裸根苗造林有显著差异, 草珊瑚种植宜推广营养袋苗。

(2) 从轻型基质营养袋苗的3a造林成果看, 每株的发枝量最大, 平均每株达16枝, 与黄土营养袋苗和裸根苗有显著差异, 说明轻型基质营养袋苗有利于草珊瑚的速生丰产。其平均高度和地上部分鲜重都比黄土营养袋苗和裸根苗高, 在生产上宜首先推广应用。

摘要：通过运用草珊瑚轻型基质营养袋苗、黄土营养袋苗、裸根苗造林, 调查分析其生长情况, 结果表明:轻型基质营养袋苗和黄土营养袋苗的造林成活率和3a保存率都较高, 与裸根苗造林有显著差异;种植3a草珊瑚轻型基质营养袋苗的发枝量最大, 平均每株达16枝;地上部分鲜重最高达6139g, 折9208kg/hm2, 每株平均高度最高, 达65.7cm, 在生产上宜首先推广应用。

关键词：草珊瑚,苗木,影响

参考文献

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[9]孙时轩.造林学[M].北京:中国林业出版社, 1992.209-387.

水温对珊瑚礁的影响论文 篇5

关键词：珊瑚砂,偏高岭土,氯离子扩散系数,渗透性能

随着我国海洋工程建设的发展, 岛礁资源正逐渐得到开发和利用。珊瑚砂作为天然骨料, 其应用研究越发受到人们的重视[1,2,3]。利用海岛上现有资源和条件配制珊瑚混凝土, 一方面可以缩短建设工期和运输距离, 另外还可以节约经济成本, 减少能源消耗。早在二战期间, 美国就曾利用珊瑚骨料建造了机场和公路。国内外许多学者也对珊瑚砂混凝土进行了研究和探索。Rick A Ehlert[4]认为珊瑚砂混凝土的强度可以满足建筑物结构工程所需, 并得出影响珊瑚砂混凝土耐久性的主要因素是盐分、保护层的厚度的结论。Arumugam R A[5]等通过对珊瑚混凝土的大量实验研究发现, 珊瑚砂混凝土具有早期强度增长速率快, 后期强度增长缓慢的规律。陈兆林[6]认为如果将珊瑚混凝土的水灰比控制在一定范围内, 且坍落度符合施工要求, 则珊瑚混凝土的水灰比与抗压强度呈线性的关系。王以贵[7]认为:与普通混凝土相比, 珊瑚混凝土的强度发展较快, 7 d珊瑚混凝土的抗压强度已经接近28 d强度。李林[8]认为影响珊瑚混凝土强度的主要因素是水泥和用水量, 而砂率对强度的影响不大。目前国内外对矿物掺合料对珊瑚砂混凝土性能的研究较少, 没有得出完整的理论体系以及具体施工措施。为了在海工建设中发挥珊瑚砂的作用, 有必要对珊瑚砂混凝土进行实验和研究。

论文主要针对掺加矿物掺合料 (粉煤灰、矿粉、偏高岭土) 对珊瑚砂混凝土进行改性研究, 并对其抗压强度、氯离子扩散系数以及微观机理进行了分析。

1实验

1.1原材料

实验采用华新PO 42.5水泥;武汉华新S95级矿粉;武汉阳逻Ⅱ级粉煤灰;广东茂名偏高岭土。各种原材料的化学组成如表1所示。

w/%

粗集料:0~5 mm, 5~10 mm, 10~20 mm 3种连续级配的碎石, 碎石压碎值为7.8%;

细集料:珊瑚砂的细度模数MX=2.81, 表观密度2 350 kg/m3, 堆积密度1 163 kg/m3。如图1珊瑚砂为白色, 形状大小不一且表面疏松多孔。图2为珊瑚砂级配曲线, 由图知珊瑚砂颗粒级配属于Ⅱ区级配。

1.2 C30珊瑚砂混凝土配合比设计

试验主要考虑三种矿物掺和料:粉煤灰 (FA) 、矿粉 (SL) 、偏高岭土 (MK) 。选取粉煤灰 (15%) 、矿粉 (15%) 、偏高岭土 (5%) 来配制C30珊瑚砂混凝土, 配合比如表2所示。

/kg·m-3

注:C1为普通珊瑚砂混凝土, C2、C3、C4分别为单掺粉煤灰、矿粉、偏高岭土珊瑚砂混凝土。

1.3方法

1.3.1力学性能测试

根据GB/T 50081—2008《普通混凝土力学性能试验方法标准》, 对C30珊瑚砂混凝土的3 d、7 d、28 d抗压强度进行测试。

1.3.2抗氯离子渗透性能测试

采用快速氯离子迁移系数法 (RCM法) 来评定珊瑚砂混凝土的抗氯离子的渗透性能。其测试方法参照GB/T 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》, 混凝土氯离子扩散系数评价标准列于表3。

1.3.3 XRD、TG测试

选择达到龄期的珊瑚砂混凝土试件, 将其破碎并选取内部的试样, 研磨成粉, 一部分用于X射线衍射仪中进行测试。另一部分置于热重分析仪中进行测试, 其测温范围25~1 000°C, 升温速率为10°C/min。

2结果与讨论

2.1力学性能

C30珊瑚砂混凝土强度如图3所示。由图3可知, 单掺粉煤灰珊瑚砂混凝土 (C2) 无论是3 d、7 d还是28 d, 其抗压强度均比普通珊瑚砂混凝土 (C1) 的强度要低;而单掺矿粉珊瑚砂混凝土 (C3) 的强度在7 d后赶上甚至超过普通珊瑚砂混凝土 (C1) 的强度;而单掺偏高岭土珊瑚砂混凝土 (C4) 在各龄期均比普通珊瑚砂混凝土 (C1) 的强度高。这主要是因为粉煤灰在珊瑚砂混凝土早期主要起物理性微填充的作用, 其潜在活性很低, 28 d还不足以激发粉煤灰的潜在活性, 故其抗压强度偏低;相较于粉煤灰, 矿粉的活性偏高, 而矿粉本身的Ca O含量较高, 随着水化反应过程的进行, 它可与水泥水化生成的Ca (OH) 2发挥协同作用以激发其火山灰效应, 同时矿粉细度偏细, 又与水泥颗粒之间形成良好的级配互补, 进一步密实填充珊瑚砂混凝土, 所以矿粉对珊瑚砂早期强度的不利影响比粉煤灰要小;偏高岭土本身具有较高的Si O2、Al2O3等活性组分, 能与Ca (OH) 2反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝性物质, 减少片状晶体Ca (OH) 2的生成量, 代之以粘结力、强度更高的C-S-H等物质, 这样就充分改善了浆体和骨料界面过渡区的性能, 从而显著提高珊瑚砂混凝土的强度。

2.2抗氯离子渗透性能

C30珊瑚砂混凝土氯离子扩散系数DRCM如表4所示。由表4可看出, 珊瑚砂混凝土的氯离子扩散系数都随着水化龄期的增加而降低;单掺粉煤灰、矿粉和偏高岭土珊瑚砂混凝土的28 d氯离子扩散系数分别为4.8×10-12m2/s、3.5×10-12m2/s、2.2×10-12m2/s。所以由此看出单掺矿粉, 尤其是掺加偏高岭土后对于改善珊瑚砂混凝土的抗渗性能较好。

C30珊瑚砂混凝土抗氯离子渗透系数如图4所示。分析产生此现象的原因是偏高岭土中活性组分比矿粉、粉煤灰要多, 且颗粒的细度也偏小, 水化初期填充于珊瑚砂孔隙中即可与水泥水化产物发生化学反应, 火山灰反应发生较粉煤灰、矿粉较早, 反应后会降低大晶粒产物 (如Ca (OH) 2等) 的取向度和生成量, 生成更多的胶凝性产物进一步细化毛细孔径, 使珊瑚砂混凝土更加密实, 耐久性较好。

2.3 C30珊瑚砂混凝土抗渗性能评价

C30珊瑚砂混凝土的渗透性能评价如表5所示。由表5可知, C30珊瑚砂混凝土28 d氯离子扩散系数为中等水平。掺加偏高岭土后的珊瑚砂混凝土的氯离子扩散系数有明显降低, 说明掺加偏高岭土的珊瑚砂混凝土抗氯离子渗透性能较好。

2.4微观分析

图5为C30珊瑚砂混凝土28 d的XRD图。当珊瑚砂混凝土养护到28 d时, 其水化产物为Ca (OH) 2、Ca CO3、AFt、C-S-H、C-A-H。由图可知掺加偏高岭土后会降低Ca (OH) 2的衍射峰, 而粉煤灰、矿粉的Ca (OH) 2衍射峰与未掺的相差不大, 说明偏高岭土与水泥发生水化反应后会降低Ca (OH) 2的生成量, 进一步显示其改善珊瑚砂混凝土抗渗性的优势。

图6为C30珊瑚砂混凝土28 d的TG分析图。由TG曲线可知, 在410~480°C温度范围内出现了失重现象。由于l份质量的Ca (OH) 2会产生0.757份质量的Ca O和0.243份质量的H2O。故通过理论计算出, 掺粉煤灰、矿粉和偏高岭土珊瑚砂混凝土的Ca (OH) 2含量分别为4.95%、3.12%和2.56%。这说明单掺偏高岭土与水化产物Ca (OH) 2的反应明显, 进一步体现出偏高岭土在提高珊瑚砂混凝土强度上的优势。

3结论

a.不同矿物掺合料对C30珊瑚砂混凝土强度贡献值不同。单掺粉煤灰珊瑚砂混凝土各龄期均低于普通珊瑚砂混凝土的强度;单掺矿粉珊瑚砂混凝土在7 d后基本上可以达到普通珊瑚砂混凝土的强度;单掺偏高岭土珊瑚砂混凝土在28 d内均比普通珊瑚砂混凝土的强度高。

b.不同矿物掺合料对C30珊瑚砂混凝土的抗氯离子渗透性能的影响差别较大。单掺粉煤灰珊瑚砂混凝土各龄期的氯离子扩散系数比普通珊瑚砂混凝土的要高;单掺矿粉、偏高岭土珊瑚砂混凝土7 d后氯离子扩散系数有明显降低。

c.从C30珊瑚砂混凝土28 d XRD图谱及热重曲线图知道, 珊瑚砂混凝土主要水化产物为钙矾石、氢氧化钙、水化硅酸钙与水化铝酸钙等, 并且偏高岭土与水泥水化产物Ca (OH) 2反应最为明显, 明显降低其含量。

参考文献

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水温对珊瑚礁的影响论文 篇6

持续稳定的斑马鱼胚胎及苗种供应是开展相关研究的重要保障。为避免市售斑马鱼质量的良莠不齐,一些实验室建立了斑马鱼繁育、养殖系统以保证研究的顺利进行。孵化是斑马鱼人工繁育的重要环节,在一定程度上决定着后续工作的成败,不过当前关于斑马鱼孵化的相关资料仅限于技术性描述,缺乏系统性的实验设计[3,4]。鉴于此,本研究拟从水温、p H值及光照等方面对斑马鱼受精卵的孵化率进行比较研究,探索斑马鱼受精卵孵化的最佳条件,提高其孵化效益,加速其在相关领域的应用研究。

1 材料和方法

1.1 斑马鱼

实验用斑马鱼购自南京夫子庙水族市场,日常饲养于室内水族箱内,水温控制于28℃,投喂商用配合饲料,每天2次,分别为9:00及16:00,投饲量以斑马鱼在10 min内吃完为好。每1~2 d吸污一次,并更换部分养殖用水,定时用增氧泵进行增氧。繁殖前半月,将雌、雄亲鱼进行分开饲养,并投喂活性饲料进行营养强化,活性饲料包括去壳卤虫卵、草履虫及室外捞取并经聚维酮碘浸泡消毒清洗后的红虫等。

1.2 受精卵

实验用受精卵通过斑马鱼的人工繁殖获得。具体操作为:先将充分曝气的自来水注入经消毒的水族缸中,然后放入小型繁殖网箱(44 cm×24 cm×30cm),网箱网孔直径约2 mm,通过侧边吸盘吸附于水族缸壁,保持箱体底部离缸底10 cm左右以防止亲鱼产卵后吞噬鱼卵。于傍晚时分将亲鱼放入布置好的繁殖箱中,雌雄比例2∶3,向繁殖缸中补充部分曝气自来水以刺激亲鱼发情产卵。待亲鱼产卵后将其移出繁殖缸,用管口平滑圆润大口吸管从缸底缓慢吸取质量良好的受精卵用于下一阶段的实验。

1.3 单因素实验

为获得各因素的最佳取值范围,首先进行单因素孵化实验,每个因素水平设2个重复,随机选取30粒受精卵于1 000 m L烧杯内进行人工孵化。为防止缺氧造成受精卵死亡,用吸管将受精卵轻轻吹散,使其均匀分布于烧杯底部,并不时利用吸管补充氧气。在孵化过程中密切观察受精卵的变化情况,及时挑出死卵,防止水霉的发生。

孵化水温分别设置为24、26、28、30℃;p H值分别为6.5、7、7.5、8、8.5;光照强度分别为50、100、200、300、400 lx;光周期分别为8L∶16D(阿拉伯数为小时数,L为光照,D为黑暗避光,后同)、10L∶14D、12L∶12D、14L∶10D,实验期间当某个组的光照时间结束后,立即将其移入遮光区域,其他组则继续正常接受光照。

1.4 正交实验

在单因素实验的基础上根据正交实验的设计原理,以受精卵孵化率为实验目标,设置水温、p H、光照强度和光照周期4个因素,每个因素设置3个水平,进行4因素3水平的正交实验,具体因素水平见表1。实验期间密切观察受精卵胚胎的发育情况,并进行相应记录,胚胎的发育分期参照Kimmel等的描述[5]。

1.5 数据统计

按照下列公式计算各实验组孵化率:

孵化率=出膜苗数/孵化卵数×100%

对正交实验所得实验数据,采用极差法进行统计分析。

2 结果

2.1 单因素实验

在设定的水温范围内,斑马鱼受精卵的孵化率为55%~85%,其中水温24℃时孵化率最低,为55%。随着水温的升高,孵化率亦开始增加,并于28℃时达到峰值85%,随后孵化率又逐渐下降,30℃水温时孵化率为75%。不同p H条件下斑马鱼受精卵的孵化率亦有较大差异,当p H在6.5~7.5之间时,孵化率为81.7%~90%,呈上升趋势。但当p H超过7.5时,孵化率则突然大幅下降,p H 8.0和8.5时的孵化率分别为75%和76.7%(图1)。

在设定的光照强度范围内,50 lx时孵化率为88.3%,100 lx时孵化率达到最高,为91.7%。之后随着光照强度的进一步增加,孵化率呈下降趋势,400lx时孵化率最低,为76.7%。在所设定的四组不同光周期中,10 h光照组(10L∶14D)孵化率最高,为71.7%;相较之下,14 h光照组(14L∶10D)孵化率最低,仅为45%(图2)。

2.2 正交实验

根据L9(34)正交设计表,一共开展9个组合的实验,具体结果见表2,其中A2B1C2D3组合孵化率最高,为85%。后续进行的极差分析显示RA>RB=RC>RD,即四因素对斑马鱼受精卵孵化率的作用由大到小依次为:水温,光照强度,p H,光照周期。根据K值推断最佳孵化条件为A2B3C2D3,即水温为28℃、p H为8、光照强度为100 lx、光周期为12L∶12D时,斑马鱼受精卵的孵化率最高(表3)。

2.3 斑马鱼的胚胎发育

实验中受精卵孵化时间随着孵化温度的提高而缩短,且在发育过程中存在不同步现象。在28℃水温条件下,从受精到出膜约需3 d左右时间,历经受精卵期,卵裂期、囊胚期、原肠胚期、体节期、咽部期和孵化期7个主要阶段,每一阶段历时各不相同,其中受精卵期发生于0~0.75 h,卵裂期为0.75~2.5 h,囊胚期为2.5~6.0 h,原肠胚期为6~18 h,体节期为18~32 h,咽部期为32~46 h,孵化期为46~70h。

3 讨论

鱼类受精卵的孵化涉及一系列复杂的生理、生化过程,会受到诸多因素的影响。水温和p H值可直接影响各种孵化相关酶类的活性,进而对孵化进程产生作用[6,7]。孵化与接收光照的时间、强度也有密切的关系,这是因为充足的光照不但有利于水温的提高,更重要的是可以消毒杀菌,使受精卵在孵化期间免遭水霉的侵害,而且光周期的变化可以直接启动生物的节律[8,9]。

通常,不同鱼类适宜的孵化条件各不相同,即使同一种鱼,在不同的环境条件中生存较长时间后,其适宜的生长、发育条件也会发生改变[10]。就斑马鱼而言,董武等[4]认为适宜的胚胎发育温度为25~31℃,袁宗勤等[10]通过观察比较斑马鱼受精卵在不同温度条件下的病死率、孵化率等指标后,推断28℃为最佳孵化温度,与本研究结果一致。

目前尚无关于p H值、光照等对斑马鱼受精卵孵化率影响的研究报道,但在相关文献中一般建议饲养斑马鱼时保持p H为7.0~8.0,光照强度为54~324 lx,光照期为14L∶10D[11,12]。本研究中,无论是单因素实验还是正交实验,适宜p H值和光照强度均在建议范围之内,但适宜的光周期却有所不同。单因素实验中光周期为10L∶14D时孵化率最高,正交实验中最佳孵化光周期则为12L∶12D,这可能与鱼类的受精卵孵化不宜长时间光照有关,类似现象在大银鱼卵的孵化中也曾有过报道[13]。