免费文献传递   相关文献

环境因子对4种江蓠生长的影响



全 文 :收稿日期:2014-09-20
修回日期:2014-09-25
作者简介:解修俊(1981-),男,主要从事藻类光合作用及养殖相
关方面的研究。
*海洋公益性行业科研专项经费项目(编号:201105008-2,
201405040)和国家自然科学基金面上项目(41106131)资助。
**通讯作者:王广策(1964-),男,主要从事藻类生理与生育调
控方面的研究,E-mail:gcwang@qdio.ac.cn。
网络优先数字出版时间:2014-12-29
网络优先数字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1206.G3.20141229.1518.006.html
广西科学Guangxi Sciences 2014,21(6):596~599,605
环境因子对4种江蓠生长的影响*
Effects of Environmental Factors on the Growth of Four
Species of Gracilaria
解修俊1,2,邝继鲜3,陈世明3,彭 光2,王志远1,王广策2**
XIE Xiu-jun1,2,KUANG Ji-xian3,CHEN Shi-ming3,PENG Guang2,WANG Zhi-
yuan1,WANG Guang-ce2
(1.天津科技大学,海洋科学与工程学院,天津市海洋资源与化学重点实验室,天津 300457;2.
中国科学院海洋研究所,山东青岛 266071;3.海南万州绿色藻业有限公司,海南海口 570125)
(1.Colege of Marine Science and Engineering,Tianjin Key Laboratory of Marine Resources
and Chemistry,Tianjin University of Science &Technology,Tianjin,300457,China;2.Institute
of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao,Shandong,266071,China;3.Hainan
Wanzhou Green Agar Co.LTD.,Haikou,Hainan,570125,China)
摘要:【目的】为了更好的发展我国海南地区江蓠(Gracilaria)的人工栽培产业,考察4种不同江蓠品种在海南
地区不同环境下的生长情况。【方法】比较采自广州南澳岛的脆江蓠(Gracilaria bursa?pastoris)和龙须菜
(Gracilariopsis lemaneiformis)与海口当地的菊花江蓠 (Gracilaria lichenoides)和细江蓠 (Gracilaria
tenuistipitata)在不同的盐度、温度、光照以及氮源条件下20d内的生物量变化情况。【结果】细江蓠和菊花江蓠
能耐受盐度范围较宽,耐受高温能力强。脆江蓠和龙须菜对盐度的耐受范围较窄;在合适的盐度条件下,能在水
温达30℃的条件下存活较长时间;添加硝酸钠能明显促进脆江蓠和龙须菜的生长。在合适的盐度条件下,脆江
蓠的生长速度与当地的细江蓠相当。【结论】对脆江蓠进行良种培育与筛选,能获得适宜在海南进行推广栽培的
优良江蓠藻种。
关键词:脆江蓠 龙须菜 细江蓠 菊花江蓠 环境因子 生长
中图分类号:S967.9  文献标识码:A  文章编号:1005-9164(2014)06-0596-04
Abstract:【Objective】We examined the growth of four species of Gracilariain Hainan province
under various conditions with the purpose of advancing the artificial cultivation of Gracilariain
this area.【Methods】Two species of Gracilaria were colected from Nan'ao isoland,Guangzhou,
Guangdong Province,i.e.G.bursa?pastoris and G.lemaneiformis,and another two species
were colected from Haikou,Hainan Province,i.e.G.lichenoides and G.tenuistipitata.Effects
of various salinities,temperatures,light intensities,and the nitrogen supplementation on the
growth of the four species of Gracilaria were investigated.【Results】G.tenuistipitata and G.
lichenoides could endure wider range of
salinities,higher temperature,and grow very
fast.G.bursa?pastoris and G.lemaneiformis
could grow under very narrow range of salini-
ties,and could maintain biomass for about 20
days under higher temperature in their optimal
salinity conditions.Supplement of nitrogen
(NaNO3)significantly stimulated the growth of
these two species of Gracilaria.It was found
695 Guangxi Sciences,Vol.21No.6,December 2014
that G.bursa?pastoris could grow as fast as G.tenuistipitatain suitable salinity condition.【Con-
clusion】It is proposed that G.bursa?pastoris could be a potential species used for cultivation in
Hainan after further taming and selecting.
Key words:Gracilaria bursa?pastoris,Gracilaria lemaneiformis,Gracilaria lichenoides,
Gracilaria tenuistipitata,environmental factors growth
  【研究意义】江蓠(Gracilaria)是一种重要的经
济类海藻,既是提取琼胶的主要原料之一,又是营养
丰富[1]的餐桌美食和饲喂鲍鱼的优良饵料。自20世
纪60年代起,我国藻类学家和沿海的劳动人民就开
始尝试从自然海区中收集野生的江蓠进行人工栽
培[2,3]。如今,江蓠已经成为继海带、紫菜和裙带菜
之后我国的第4大人工栽培藻种。同时,随着海水经
济动物的养殖所带来的海水富营养化问题日趋严重,
将江蓠等海藻与海水动物进行混养还有利于改善周
围海域的水质环境,实现生态养殖,减少对海洋生态
系统的破坏[4,5]。【前人研究进展】我国南方如海南、
广东等地常年光照充足,拥有广阔的滩涂和众多的鱼
塭、咸水塘,而且一年中连续秋、冬、春三季温度适宜,
因此适合藻类栽培业的发展。现在在海南当地得到
广泛栽培的江蓠品种主要是细江蓠(Gracilaria
tenuistiputata)。这种江蓠主要以营养体繁殖为主,
生长迅速,但是含胶量低,而且藻胶的质量也不如其
他品种的江蓠[6]。因此当地养殖的细江蓠多作为饲
喂鲍鱼的饵料,而不适合作为提取琼胶的原料。这既
影响了江蓠栽培业的经济效益,同时也限制了当地琼
胶业的发展。【本研究切入点】虽然我国的江蓠品种
众多,如龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)、脆
江蓠(Gracilaria bursa?pastoris)等含胶量高,藻胶
质量好[7,8],但是至今尚未在海南地区得到广泛的栽
培。【拟解决的关键问题】重点考察盐度、温度、光照
以及氮源等因素对4种江蓠生长的影响,旨在为进一
步向海南引进优良的江蓠藻种进行人工栽培提供
参考。
1 材料和方法
1.1 实验材料
  采自广东省汕头市南澳岛(117.03°N,23.44°E)
的龙须菜和脆江蓠,以及采自海口当地咸水塘中的菊
花江蓠(Gracilaria lichenoides)和细江蓠的4种
江蓠。
1.2 环境因子的设置
  地点选在海南省海口市郊区,时间2009年3月
21日至4月11日,室外1m×1m,水深0.5m的水
池中养殖。根据海南当地海藻养殖环境的特点,重点
考察了盐度、温度、光照以及氮肥等因子对4种江蓠
的生长的影响。
  盐度因子:用粗制海盐或淡水调节,梯度分别设
置为10‰、15‰、20‰、25‰、30‰和35‰。
  光照因子:4种江蓠养殖在各自最适盐度条件
(通过盐度因子实验得出)下,用黑色遮阳网覆盖在养
殖池上方约1m的位置。经过遮挡后,抵达水面的
光强强度减少了约1/3,水温比对照组(无覆盖遮阳
网)晴天低1.5~2℃,阴天低0.5~0.8℃。
  氮肥因子:在4种江蓠各自最适盐度(通过盐度
因子实验得出)的养殖池内加入预先溶解好的硝酸钠
溶液,终浓度为1.25×10-4g/kg海水,20d后与对
照组(无添加氮源)进行生物量比较。
  温度因子:为了考察高温对4种江蓠的生长影
响,在室内小水体内进行养殖实验。用自动控温装置
将海水温度控制在(30±1)℃。用40W 日光灯提供
光照,抵达水面的光强约为24μmol·m
-2·s-1,水
深约30cm,光照周期为12h∶12h。
1.3 生物量测量
  室外养殖的水体较大,初始投放藻种的量为500
g;室内实验的水体较小,投放藻种的量为100g。从
投放藻种开始到最后收获,历时20d。室外养殖池内
的海水隔10d全面更换一次,室内养殖的海水每隔4
d更换一次。期间,每隔5~7d用网兜将藻体捞起
称重,记录每种江蓠的生长情况。
2 结果与分析
2.1 盐度的影响
  考察的4种江蓠适宜盐度范围差别较大。与海
南当地养殖的江蓠品种比较,采自南澳岛的脆江蓠和
龙须菜对低盐的耐受性较差。如图1所示,脆江蓠在
25‰条件下生物量增长最快,养殖20d后,由投放时
的500g增加至(875±21.21)g,生物量增加了75%,
藻体颜色比在30‰条件下稍微有点浅。盐度在25‰
时,脆江蓠在养殖14d后有一定程度的烂藻;盐度低
于25‰时,烂的很快,盐度越低,烂藻越严重,10‰盐
度条件下投放不到7d,藻体几乎全部变白、烂掉。龙
须菜对盐度的耐受范围比脆江蓠宽,在25‰,20‰,
15‰3种盐度下生长速度相近,增长都较缓慢;在
795广西科学 2014年12月 第21卷第6期
DOI:10.13656/j.cnki.gxkx.2014.06.004
35‰和10‰两种盐度条件下养殖20d后,生物量反
而下降。
  图1 不同盐度对4种江蓠生长的影响
  Fig.1 Effects of various salinities on the growth of four
species of Gracilaria
  海南当地的细江蓠和菊花江蓠能在较宽的盐度
条件下生长。在15‰盐度条件下,细江蓠和菊花江
蓠生长最快。在其他盐度条件下虽然生长较慢,但是
极少有烂藻现象发生。这一结果也是与当地栽培现
状相一致。在海口当地这两种江蓠一般都是在半咸
水塘中与家禽如鹅、鸭等一起混养,水的盐度一般都
低于20‰。到了夏季高温的时候,养殖户会相应地
调高水的盐度和深度,江蓠的生长也随之降低,从而
进入度夏期。
  从4种江蓠在不同盐度下养殖20d后的生长量
得出,脆江蓠、菊花江蓠、细江蓠和龙须菜养殖的最适
盐度分别为25‰,15‰,15‰,25‰。
2.2 高温的影响
  如图2所示,在室内30℃环境下培养20d后,6
种盐度条件下的菊花江蓠和细江蓠的生物量没有明
显的增加,也没有显著的下降,藻体颜色正常,无烂藻
  图2 高温(30℃)对生长在不同盐度下的4种江蓠生长
的影响
  Fig.2 Effects of high temperature on the growth of four
species of Gracilaria under various salinities
895 Guangxi Sciences,Vol.21No.6,December 2014
现象,说明海南当地的两种江蓠在30℃环境下已进
入了生长停滞期。采自南澳岛的脆江蓠和龙须菜的
生长也明显受到了高温的抑制。虽然在较低盐度条
件下,脆江蓠(10‰和15‰)和龙须菜(10‰)的生物
量明显降低,但是在适宜的盐度条件下,脆江蓠(35‰
和30‰)和龙须菜(20‰和15‰)的生物量几乎没有
降低,说明在合适的盐度条件下,南澳岛的脆江蓠和
龙须菜可以在30℃的高温下生存较长时间。
2.3 光照的影响
  如图3所示,遮光后的4种江蓠的生物量明显低
于对照组。因此,实验的4种江蓠完全可以适应海口
当地的强光。
  图3 光照对生长在各自最适盐度条件下的4种江蓠的
影响
  Fig.3 Effects of shading on the biomass of four species
of Gracilaria under respective optimal salinities for 20days
2.4 营养盐对4种江蓠生长的影响
  如图4所示,添加氮源对脆江蓠和龙须菜的生长
具有明显的促进作用,对细江蓠的生长有一定促进作
用,但是对菊花江蓠的生长有一定抑制作用。
  图4 营养盐对生长在各自最适盐度条件下的4种江蓠
的影响
  Fig.4 Effects of supplement of nitrogen(NaNO3)on
the biomass of four species of Gracilariaunder respective opti-
mal salinities
  从4种因子对4种江蓠在海口当地的生长情况
来看,与海口当地的细江蓠、菊花江蓠相比,南澳岛的
脆江蓠和龙须菜的生长需要较高的盐度(图1);在各
自最适盐度条件下养殖20d后,它们的生长速度也
有明显的差异,脆江蓠和细江蓠生长得最快(图5),
脆江蓠的生物量增加了近75%,仅次于海口当地的
品种细江蓠(79.5%),龙须菜增长的最慢,仅增加了
29%。
图5 4种江蓠在最适盐度下生长情况的比较
  Fig.5 Comparison of the growth among four species of
Gracilaria under respective optimal conditions
3 结论
  在广东汕头南澳岛广泛养殖的、含胶量高、藻胶
质量较好的脆江蓠和龙须菜转移到海南省海口地区
进行短期试栽培后,与当地的两种江蓠品种在不同盐
度、温度、光照和氮源条件下的生长情况进行了比较。
实验结果表明,海口本地的细江蓠和菊花江蓠能适应
较宽的盐度范围,耐受高温的能力强,生长迅速;而采
自广东南澳岛的脆江蓠和龙须菜,对盐度的耐受范围
较窄;但是只要在合适的盐度条件下,仍然能在水温
达30℃的条件下存活较长时间。说明通过调节养殖
池内海水的盐度和水深,脆江蓠和龙须菜是有可能在
海口地区渡过整个夏季的。
  另外,在合适的盐度条件下,南澳岛的脆江蓠在
试养殖的20d内生长速率与当地的细江蓠相当。鉴
于脆江蓠的藻胶含量及质量都很高,因此可以对脆江
蓠在诸如良种培育与筛选等方面进行更深入的研究,
从而获得适宜在海南进行推广栽培的优良藻种。
参考文献:
[1] Wen X,Peng C,Zhou H,et al.Nutritional composition
and assessment of Gracilaria lemaneiformis Bory[J].
Journal of Integrative Plant Biology,2006,48:1047-
1053.
[2] 刘思俭.中国江蓠人工栽培的现状与展望[J].水产学
报,1989,13:173-180.
Liu S J.Present condition and prospect of Gracilaria
cultivation in China[J].Journal of Fisheries of China,
1989,13:173-180.
(下转第605页Continue on page 605)  
995广西科学 2014年12月 第21卷第6期
57-60.
Zhao J G,Ye C P.Effects of stress of temperature and
nutrients on ammonia nitrogen uptake rate and growth
rate of Gracilaria lemaneiformis [J].Journal of
Hydroecology,2011,32(6):57-60.
[14] 毛玉泽,杨红生,周毅,等.龙须菜(Gracilaria lem?
aneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的
吸收[J].生态学报,2006,2(10):3225-3231.
Mao Y Z,Yang H S,Zhou Y,et al.Studies on growth
and photosynthesis characteristics of Gracilaria
lemaneiformis and its capacity to uptake ammonium
and phosphorus from scalop excretion[J].Acta Eco-
logica Sinica,2006,2(10):3225-3231.
[15] Davison I R.Environmental effects on algal photosyn-
thesis:Temperature[J].Journal of Phycology,1991,
27:2-8.
[16] 刘静雯,董双林.光照和温度对细基江蓠繁枝变型的生
长及生化组成影响[J].青岛海洋大学学报:自然科学
版,2001,31(3):332-338.
Liu J W,Dong S L.Interaction between light and tem-
perature on the growth and levels of chemical constitu-
ents of Gracilaria tenuistipitatavar.liui[J].Journal of
Ocean University of Qingdao:Natural Sciences,2001,
31(3):332-338.
[17] Gantt E.Pigments protein complexes and the concept
of the photosynthetic unit:Chlorophyl complexes and
phycobilisomes[J].Photosynth Res,1996,48(112):
47-53.
[18] Shen D L,Wu M.Chromosomal and mutagenic study of
the marine macroalga,Gracilaria tenuistipitata [J].
Journal of Applied Phycology,1995,7(1):25-31.
[19] May Sandar Kyaing,顾立江,程红梅.植物中硝酸还原
酶和亚硝酸还原酶的作用[J].生物技术进展,2011,1
(3):159-164.
May Sandar Kyaing,Gu L J,Chen H M.The role of ni-
trate reductase and nitrite reductase in plant[J].Cur-
rent Biotechnology,2011,1(3):159-164.
[20] 巩东辉,乔辰.温度对螺旋藻呼吸作用的影响[J].内蒙
古科技大学学报,2010,29(1):73-75.
Gong D H,Qiao C.Effects of temperature on the re-
spiratory of Spirulina [J].Journal of Inner Mongolia
University of Science and Technology,2010,29(1):73-
75.
[21] 韩博平,韩志国,付翔.藻类光合作用机理与模型[M].
北京:科学出版社,2003:12.
Han B P,Han Z G,Fu X.The Model and Mechanism of
Photosynthesis of Algae[M].Beijing:Science Press,
2003:12.
(责任编辑:竺利波)  
(上接第599页Continue from page 599)
[3] 刘思俭.我国江蓠的种类和人工栽培[J].湛江海洋大学
学报,2001,21:71-79.
Liu S J.Types and artificial cultivation of Gracilariain
China[J].Journal of Zhanjiang Ocean University,2001,
21:71-79.
[4] Fei X.Solving the coastal eutrophication problem by
large scale seaweed cultivation[J].Hydrobiologia,2004,
512:145-151.
[5] Yang Y F,Fei X G,Song J M,et al.Growth of Gra?
cilaria lemaneiformis under different cultivation condi-
tions and its effects on nutrient removal in Chinese
coastal waters[J].Aquaculture,2006,254:248-255.
[6] 刘思俭,曾淑芳,揭振英.我国细江蓠的人工栽培[J].海
洋渔业,1986(4):174-176.
Liu S J,Zeng S F,Jie Z Y.Gracilaria tenuistipitatacul-
tivated in China[J].Marine Fisheries,1986(4):174-176.
[7] 张学成,费修绠,王广策,等.江蓠属海藻龙须菜的基础
研究与大规模栽培[J].中国海洋大学学报,2009,39:
947-954.
Zhang X C,Fei X G,Wang G C,et al.Genetic studies
and large scale cultivation of Gracilaria lemaneiformis
[J].Periodial of Ocean University of China,2009,39:
947-954.
[8] Marinho-Soriano E.Agar polysaccharides fromGracila?
riaspecies(Rhodophyta,Gracilariaceae)[J].Journal of
Biotechnology,2001,89:81-84.
(责任编辑:竺利波)  
506广西科学 2014年12月 第21卷第6期