全 文 ：第 35卷 第 4期 渔 业 科 学 进 展 Vol.35, No.4
2 0 1 4 年 8 月 PROGRESS IN FISHERY SCIENCES Aug., 2014

*国家“十二五”支撑计划课题(2011BAD13B06)和国家自然科学基金课题(41076111；41276172)共同资助。魏龑伟，
E-mail: tvrwfnh521@126.com，
① 通讯作者: 张继红，研究员，E-mail: zhangjh@ysfri.ac.cn
收稿日期: 2013-10-28, 收修改稿日期: 2013-11-27


DOI: 10.11758/yykxjz.20140415 http://www.yykxjz.cn/
碳酸氢铵对龙须菜(Gracilaria lemaneaformis)
污损生物多棘麦杆虫(Caprella acanthogaster)
的防除效果*
魏龑伟 1,2 张继红 2① 吴文广 2
(1. 上海海洋大学水产与生命学院 上海 201306；
2. 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室 山东省渔业资源与生态环境重点实验室
中国水产科学研究院黄海水产研究所 青岛 266071)
摘要 2012年夏季在爱莲湾，对采用碳酸氢铵防除养殖龙须菜(Gracilaria lemaneaformis)上的污
损生物多棘麦秆虫(Caprella acanthogaster)的效果进行了研究，探讨了碳酸氢铵浓度及处理时间对
多棘麦秆虫脱落率和死亡率的影响。实验的 3个处理时间分别为 5、10、15 min，碳酸氢铵浓度分
别为 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/L。结果表明，碳酸氢铵浓度、处理时间
对多棘麦杆虫脱落率或死亡率均有显著影响(P < 0.05)。随着浓度的升高、处理时间的延长，多棘麦
杆虫脱落率及死亡率都呈逐渐增加的趋势。多棘麦杆虫脱落率(D)或死亡率(M)与浓度(C)之间的关
系均符合 S型曲线模型 lnD = a + (b/C)或 lnM = c + (d / C)。在 5、10、15 min时，碳酸氢铵对麦杆
虫的致死浓度分别为 7.36、6.17、3.68 g/L，对应的非离子氨浓度分别为 37.72、21.32、14.25 mg/L。
关键词 多棘麦杆虫；防除效果；碳酸氢铵；龙须菜
中图分类号 S946 文献标识码 A 文章编号 1000-7075(2014)04-0097-06
在海洋水产养殖过程中，污损生物不仅会附着于
网箱、笼具、围网等水上设施，缩短其使用寿命，而
且会直接附着或栖居在养殖生物表面，降低水产品的
产量和品质(Ross et al，2002; 严涛等, 2008)。目前，
我国对污损生物的防除方法主要是利用高压水枪冲
洗网衣 (黄宗国等，1984)、曝晒网箱网具 (吕振明 ,
2002)、用化学涂料等涂抹在水上设施表面 (Evans,
1999；Rittschof et al，2003；Shi et al，2006；林秀雁等，
2008；闫雪峰等，2013)。然而传统的防除方法，在
一定程度上，可以减少污损生物的附着，但对直接附
着或栖居在养殖生物表面的污损生物防除效果并不
明显。寻找高效的可直接防除附着或栖居在养殖生物
表面污损生物的防污剂，是目前亟待解决的主要问题。
多棘麦杆虫(Caprella acanthogaster)，隶属节肢
动物门 (Arthropoda)、甲壳纲 (Crustacea)、端足目
(Amphipoda)(黄宗国，2008)，常栖居于浅海的海藻上，
以海藻为食，是一种小型污损生物。近年来，在龙须
菜(Gracilaria lemaneaformis)的养殖过程中发现麦秆
虫大量栖居在龙须菜枝条上，严重影响龙须菜正常生
长。在龙须菜养殖区，龙须菜的枝条成为多棘麦秆虫
栖居的场所，多棘麦秆虫不仅可以直接摄食龙须菜，
而且，经咬噬的龙须菜因出现伤口，更容易在风浪流
的作用下而脱落，给龙须菜的养殖带来极大的影响。
因此，有效的控制多棘麦秆虫，毒杀或者阻止多棘麦
98 渔 业 科 学 进 展 第 35卷

秆虫在龙须菜上栖居，是防治多棘麦秆虫对龙须菜危
害的重要措施。
关于氨氮的毒性研究，目前多聚焦于氨氮及非离
子氨对养殖生物的危害作用(王娟等，2007；朱大世
等，2010；王芸等，2013)，而利用其毒性作用进行污
损生物防除的研究未见报道。高浓度的氨氮会对生物产
生毒害或致死效应，同时，氨氮作为营养盐可以被养
殖的龙须菜所吸收利用，从而减少环境污染。借鉴渔
民用“挂肥袋”的方法对养殖海带(Laminaria japonica)、
裙带菜(Undaria pinnatifida)幼苗敌害生物进行毒杀
或驱除，本研究采用碳酸氢铵作为防除剂。碳酸氢铵
易分解生成非离子氨(NH3)，可能是龙须菜上污损生
物多棘麦杆虫理想防除剂。有鉴于此，本研究探讨了
不同浓度的碳酸氢铵对多棘麦杆虫的防除效果以及
剂量与处理时间的效应关系，为多棘麦杆虫的防除提
供基础资料。
1 材料与方法
1.1 实验材料
于 2012年 8月多棘麦杆虫采自山东荣成爱莲湾龙
须菜养殖区。带回实验室后，与龙须菜在盛有海水的
流水槽中混养。温度为(22.0±0.5)℃、pH为 8.03± 0.01、
盐度为 31.0±0.5。碳酸氢铵化肥购自山东荣成市崖头
镇，总氮含量≥17.7%。
1.2 实验设计与实施
实验设 11个处理组，包括 10个碳酸氢铵浓度梯
度组，分别为 0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2.0、3.0、
4.0、5.0 g/L，和 1个空白组，每个处理组设 3个重复。
取附有多棘麦杆虫的龙须菜，湿重均为(25.0±5.0) g，
浸泡在不同浓度的碳酸氢铵溶液中。分别浸泡 5、10、
15 min，记录多棘麦杆虫脱落个数、死亡个数及个体
总数。按照《海洋监测规范》的方法测定不同浓度梯
度的总氨氮(TNH3-N)浓度。水环境温度、盐度由美国
YSI Professional Plus便携式水质分析仪测定，pH由
pH计 PHSJ-3F(上海雷磁)测定。
从龙须菜苗脱落的麦杆虫以玻璃棒多次触及无
任何反应即判定为死亡，有回缩反应即判定为脱落。
1.3 计算方法
多棘麦杆虫脱落率及死亡率的计算公式如下：
1 2% 100%, % 100%
n nD M
N N
   
式中，D为多棘麦杆虫的脱落率，M为多棘麦杆
虫的死亡率，n1、n2分别为多棘麦杆虫的脱落个数及
死亡个数，N为多棘麦杆虫总数。
非离子氨氮浓度C(NH3-N)按下公式(雷衍之，1993)计算：
3 +H
(NH N) (p pH p )
1 10
T
Ka r
CC    

式中，C(NH3-N)为非离子氨氮浓度, CT 为总氨氮浓
度。在温度 22℃、盐度 31时，pKa值为 9.33， prH+
为 0.753。
1.4 统计分析方法
采用 SPSS 17.0软件对碳酸氢铵浓度及处理时间
的防除效果进行双因子方差分析。差异显著组采用
Duncan 进行多重比较。P<0.05 为差异显著。采用
SPSS17.0 软件的 Probit 模块计算碳酸氢铵对多棘麦
杆虫的 100%致死浓度(LC100)。
2 结果
2.1 碳酸氢铵不同浓度组水体中 TNH3-N、pH 及非
离子氨浓度
不同浓度组的 TNH3-N、非离子氨(UIA)浓度及
pH值见表 1。随着碳酸氢铵浓度的增加，水体 pH值
逐渐下降，由初始的 8.03降至 7.59。
2.2 碳酸氢铵浓度与处理时间对多棘麦杆虫脱落率
的影响
多棘麦秆虫的脱落表现出明显的时间、剂量关系
(图 1)，碳酸氢铵的浓度越高，处理时间越长，脱落
率越大。当碳酸氢铵的浓度为 0.5 g/L时，短时间组
(5 min)多棘麦杆虫未出现脱落现象，中、长时间组多

表 1 不同浓度碳酸氢铵的总氨氮浓度、非离子氨浓度及 pH
Tab.1 The concentration of TNH3-N, UIA and pH at different concentrations of NH4HCO3
碳酸氢铵浓度 Concentration of NH4HCO3 (g/L) 水质因子
Quality factor
空白
Blank 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
pH 8.03 7.74 7.72 7.70 7.69 7.68 7.67 7.61 7.60 7.59 7.59
TNH3-N (mg/L) 0.13 49.68 58.37 60.48 72.67 81.59 93.79 218.50 256.98 336.51 416.20
UIA (mg/L) 0.02 3.00 3.36 3.33 3.91 4.28 4.28 9.76 11.22 14.36 17.76
第 4期 魏龑伟等: 碳酸氢铵对龙须菜(Gracilaria lemaneaformis)污损生物多棘麦杆虫(Caprella acanthogaster)的防除效果 99



图 1 碳酸氢铵对多棘麦杆虫脱落率的影响
Fig.1 Detachment rate of C. acanthogaster exposed to
different concentrations of NH4HCO3

图中脱落率是减去空白对照的相对值
Detachment rate is the subtraction from blank group

棘麦秆虫虽出现脱落现象，但是脱落率比较低。当浓
度达 0.6 g/L时，短时间组的多棘麦秆虫开始出现脱落。
当碳酸氢铵浓度增至 3.0 g/L时，长时间组的多棘麦
杆虫全部脱落。双因素方差分析结果显示，碳酸氢铵
浓度与处理时间对麦杆虫脱落率有显著影响(P＜0.05)，
且浓度对脱落率的影响大于处理时间对脱落率的影响。
多棘麦杆虫脱落率(D)与浓度(C)的回归关系可
以表示为 lnD = a + (b/C)。回归方程的参数 a、b及复
数相关系数见表 2。其中 a的范围为 0.370–0.524，平
均值为 0.438，b的范围为2.212 – 1.276，平均值为
1.657。

表 2 多棘麦杆虫脱落率与碳酸氢铵浓度回归方程的参数
Tab.2 Parameters related to the regression equation between
detachment rate of C. acanthogaster and concentration of
NH4HCO3 at different treatment time
时间
Time (min)
系数 a
Coefficient a
系数 b
Coefficient b
R2 P
5 0.524 2.212 0.962 0.000
10 0.370 1.484 0.955 0.000
15 0.421 1.276 0.951 0.000

2.3 碳酸氢铵浓度与处理时间对多棘麦杆虫死亡率
的影响
碳酸氢铵浓度和处理时间对多棘麦杆虫死亡率
的影响见图 2。当碳酸氢铵浓度低于 0.6 g/L时，3个
时间组的多棘麦杆虫均未出现死亡现象。当浓度达
0.7 g/L时，中、长时间组的多棘麦杆虫出现死亡，但
死亡率较低。短时间组，在碳酸氢铵浓度达到 0.9 g/L
时，才对多棘麦杆虫有致死作用。浓度在 0.9–2.0 g/L
范围时，多棘麦杆虫的死亡率较低，仅为 5%。随着
碳酸氢铵浓度的增加，毒性作用不断增强，死亡率逐
渐增大，且同一处理组内，死亡率随着处理时间的延
长而增高。当浓度达 2.0 g/L时，中、长时间组的死
亡率迅速增高。双因素方差分析结果显示，碳酸氢铵
浓度与处理时间对多棘麦杆虫脱落率均有显著影响
(P＜0.05)，且浓度对死亡率的影响大于处理时间对死
亡率的影响。



图 2 碳酸氢铵对多棘麦杆虫的死亡率的影响
Fig.2 Mortality rate of C. acanthogaster exposed to
different concentrations of NH4HCO3

图中死亡率是减去空白对照的相对值
Mortality rate is the subtraction from blank group

多棘麦杆虫死亡率(M)与碳酸氢铵浓度(C)的回
归关系可以表示为 lnM = c + (d/C)。回归方程的参数
c、d 及复数相关系数见表 3。其中系数 c 的范围为
0.529–3.267，平均值为 2.217；系数 d 的范围为
8.977– 3.307，平均值为6.469。
碳酸氢铵对多棘麦杆虫 100%致死浓度(LC100)见
表 4。处理 5、10 min的 LC100浓度分别为 7.36 g/L和
6.17 g/L，二者比较接近，而处理 15 min LC100仅为
3.68 g/L。

表 3 多棘麦杆虫死亡率与药物浓度回归方程的参数
Tab.3 Parameters related to the regression equation between
mortality rate of C. acanthogaster and concentration of
NH4HCO3 at different treatment time
时间 Time
(min)
系数 c
Coefficient c
系数 d
Coefficient d
R2 P
5 0.529 8.977 0.789 0.000
10 2.856 7.124 0.728 0.005
15 3.267 3.307 0.731 0.000

3 讨论
目前，养殖过程中污损生物的防除问题已经成为
100 渔 业 科 学 进 展 第 35卷

表 4 碳酸氢铵对多棘麦杆虫的 100%致死浓度和 95%可信限
Tab.4 The LC100 of NH4HCO3 for C. acanthogaster at different treatment time
时间
Time(min)
项目
Items
碳酸氢铵浓度
Concentration of NH4HCO3
(g/L)
UIA浓度
Concentration of UIA (mg/L)
5
致死浓度 LC100
95%置信区间 95% CI
7.36
7.00–7.81
37.72
30.56–52.97
10
致死浓度 LC 100
95%置信区间 95% CI
6.17
5.56–6.99
21.32
20.01–22.93
15
致死浓度 LC 100
95%置信区间 95% CI
3.68
2.90–5.61
14.25
13.19–16.19


世界上普遍存在和面临的问题。本研究发现，化肥碳
酸氢铵对直接栖居在生物表面的多棘麦秆虫有很强
的急性毒性作用，在短时间内有很高的脱落率和致死
率，且表现出很好的时间、剂量关系。可以通过增大
药物的浓度，减少浸泡的时间，达到有效去除多棘麦
秆虫以及增加可操作性的目的。该方法不仅可以用于
龙须菜，也可用于其他养殖大型藻类上麦秆虫的防
除。碳酸氢铵还可以提供龙须菜等大型藻类生长所需
的 N，促进藻类的光合作用，起到增产的效果(程丽巍
等，2011)。
UIA为非极性化合物，半径较小，易穿透细胞膜
毒害生物(曲克明等，2007)，其毒性是离子氨的 50
倍(Alabaster et al，1980)。近年来，UIA对甲壳纲动
物毒性效应的研究有不少报道，研究显示，甲壳纲动
物 24 h的 LC50通常介于 1.43–7.74 mg/L，如脊尾白
虾(Ridgetail White Prawn) 幼体24 h的LC50为4.97 mg/L
(梁俊平等，2012)、斑节对虾(Penaeus monodon) 为
3.23 mg/L(李永等，2012)、南美白对虾(Litopenaeus
schmitti) 为 1.49–1.67 mg/L(彭自然等，2004；Barbieri，
2010)。死亡率都随着 UIA 的升高和处理时间的延长
而逐渐增加，这与本实验的结果一致，即 UIA 的毒
性效应和胁迫时间与其浓度呈正相关。
大量防除剂对端足目动物毒性效应的研究也有
相关报道，如有机化合物和重金属化合物等。硫酸铜、
五氯苯酚及重铬酸钾 3 种药物对双眼钩虾(Ampelisca
sp.) 48 h 的 LC50分别为(305.5±58.21) μg/L、(0.09±
0.045) mg/L和(56.89±9.76) mg/L(Soto et al, 2000)。麦
杆虫(Caprellap spp.)对三丁基锡(TBT)及其衍生物特
别敏感(Ohji et al，2002；Monteiro et al，2011)，48 h
的 LC50浓度为 1.2–8.6 µg/L(Ohji et al，2005)，而钩
虾(Gammarus spp.)为 17.8–23.1 µg/L(Ohji et al，2002)。
虽然微量有机化合物或重金属化合物对麦杆虫有绝
对的致死作用，但不易降解或易在生物体内富集，均
不是理想的防除剂。碳酸氢铵作为一种防除剂对污损
生物防除效果尚没有相关报道，但与其他的防除剂相
比，碳酸氢铵具有价格便宜、对龙须菜还有促进生长
的优点。
由于多棘麦杆虫具有很强的繁殖能力(Bynum，
1980)，如若不使其致死，在适宜条件下，多棘麦杆
虫会大量繁殖，并快速增长。因此，在龙须菜的养殖
生产中，最好采用 100%致死浓度。考虑到高浓度、
短时间的浸泡在养殖生产上的可操作性比低浓度、长
时间的浸泡更为可行，建议在养殖生产上采用碳酸氢
氨浓度为 7.36 g/L(对应的 UIA为 37.72 mg/L)，浸泡时
间为 5 min，可以对多棘麦秆虫达到 100%的致死效应。
当然，本实验结果尚需进一步的验证和完善，
(1) 该结果仅是室内可控条件的实验结果，能否在养
殖实践中有效应用尚需验证。(2) UIA的毒性效应受
水体的 pH值、溶解氧、盐度、水温等因子的影响，
在具体应用中应加以注意。(3) 在富营养化海域，施
用氨肥可能会使富营养化水平加剧，因此在生产中需
根据具体海域情况而定。
参 考 文 献
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第 4期 魏龑伟等: 碳酸氢铵对龙须菜(Gracilaria lemaneaformis)污损生物多棘麦杆虫(Caprella acanthogaster)的防除效果 101

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(编辑 刘丛力)
102 渔 业 科 学 进 展 第 35卷

Removal of the Biofouling Organism Caprella acanthogaster Attached on
Cultivated Seaweed Gracilaria lemaneaformis Using Ammonium Bicarbonate
WEI Yanwei1, 2, ZHANG Jihong2①, WU Wenguang2
(1. College of Fisheries and Life Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306;
2. Key Laboratory for Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture, Shandong Provincial Key
Laboratory of Fishery Resources and Ecological Environment, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy
of Fishery Sciences, Qingdao 266071)
Abstract Biofouler Caprella acanthogaster, a subtype of Crustacea Amphipoda, feed on cultivated
macroalgae Gracilaria lemaneaformis and resultantly affect the survival and growth of the latter.
Ammonia could be a potential antifoulant to biofouler C. acanthogaster due to its toxic effects at high
concentrations. NH4HCO3 may be an efficient source of the ammonia-based antifoulant——as a common
agricultural fertilizer, it could provide nitrogen nutrient for G. lemaneiformis; moreover, it is readily to be
reduced into water and carbon dioxide. In our experiments, C. acanthogaster was exposed to NH4HCO3
solution at different concentrations (C) including 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 g/L, with
0 g/L as the blank control. The detachment rate (D) and mortality rate (M) of C. acanthogaster was
measured after three treatments separately——short time (5 min), medium time (10 min), and long time
(15 min). The results showed that both the NH4HCO3 concentration and the length of treatment had
significant effects on the detachment rate (D) and the mortality rate (M) (P<0.05). The saturating lethal
concentrations of NH4HCO3 for the 5 min, 10 min and 15 min treatments were 7.36 (7.007.81), 6.17
(5.566.99), and 3.68 (2.905.61) g/L, respectively. D and M increased along with the elevation of the
NH4HCO3 concentration and the exposure time. In the same exposure time, the relationship between D or
M and the NH4HCO3 concentration could fit in the S-shaped curve equation：ln D = a + (b/C), or ln M =
c + (d/C). Given that C. acanthogaster has a short reproduction time that short-term operation is more
plausible in aquaculture, we suggested that G. lemaneaformis should be soaked in 7.36 g/L NH4HCO3
solution for 5 min. However, more caution should be exercised when NH4HCO3 is applied in
eutrophication areas.
Key words Caprella acanthogaster; Antifouling efficiency; Ammonium bicarbonate; Gracilaria
lemaneaformis

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① Corresponding author: ZHANG Jihong, E-mail: zhangjh@ysfri.ac.cn