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Effect of temperature and salinity on intrinsic increasing rate of Moina mongolica Daddy (Cladocera: Moinidae)population

温度和盐度对蒙古裸腹氵蚤种群内禀增长能力的影响



全 文 :温度和盐度对蒙古裸腹氵蚤种群内禀增长能力的影响 3
王 岩 3 3  (上海水产大学渔业学院 ,上海 200090)
何志辉 (大连水产学院养殖系 ,大连 116023)
【摘要】 报道了蒙古裸腹氵蚤 ( Moina mongolica)在 20 ℃~33 ℃温度和 5~40ppt 盐度条件下的种群内禀增长率
(rm) . 结果表明 ,20 ℃~30 ℃范围内蒙古裸腹氵蚤 rm 随温度升高而升高 ,超过 30 ℃后继续升温 ,rm 显著降低 ;在低
盐度下蒙古裸腹氵蚤的种群增长能力相对较强 ,盐度为 10ppt 时 rm 最高 ,20~40ppt 范围内氵蚤的 rm 差别不明显.
本实验表明 ,25 ℃~30 ℃和 10ppt 分别是蒙古裸腹氵蚤种群增长较快的温度和盐度条件 ,在海水中长期培养对蒙
古裸腹氵蚤的种群增长能力不会产生明显的不良影响.
关键词  蒙古裸腹氵蚤 内禀增长率  温度  盐度
文章编号  1001 - 9332 (2001) 01 - 0091 - 04  中图分类号  Q968. 8  文献标识码  A
Effect of temperature and salinity on intrinsic increasing rate of Moina mongolica Daddy ( Cladocera :Moinidae)
population. WAN G Yan ( College of Fisheries Science , S hanghai Fisheries U niversity , S hanghai 200090) ,HE Zhihui
( Depart ment of A quaculture , Dalian Fisheries College , Dalian 116023) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2001 ,12 (1) :91~
94.
The intrinsic increasing rate of Moina mongolica Daddy ,a euryhaline cladocera species isolated from inland brackish
lakes of northwestern China ,was studied at 20 ℃~33 ℃and 5~40ppt ,respectively. The results showed that its intrin2
sic increasing rate (rm) increased with increasing temperature from 20 ℃~30 ℃,and sharply dropped with further in2
creasing temperature up to 33 ℃. The rm of M . mongolica was relatively high at low salinity ,the highest at 10ppt ,but
no significant difference at 20~40ppt . Therefore ,25 ℃~30 ℃and 10ppt could be optimal for the development of M .
mongolica population ,and its increasing potential would not be affected significantly by rearing this cladocera species in
seawater for a long period.
Key words  Moina mongolica , Intrinsic increasing rate (rm) , Temperature , Salinity.
  3 国家自然科学基金 (30070584) 和上海水产大学博士后启动基金
(科 9941)资助项目.
  3 3 通讯联系人.
  1998 - 10 - 26 收稿 ,2000 - 05 - 18 接受.
1  引   言
蒙古裸腹氵蚤是旧大陆上分布的唯一盐水裸腹
氵蚤 [1 ] ,20 世纪 80 年代在我国被首次报道[4 ] . 该氵蚤对温
度和盐度适应性强 ,繁殖快 ,营养价值高 ,很有希望成
为海水鱼类人工育苗中继褶皱臂尾轮虫 ( B rachionus
plicatils)后的活饵料培养对象[5 ,6 ] . 种群数量增长快
慢是筛选水产养殖活饵料培养种类的主要指标之一 ,
而动物种群增长潜力通常用内禀增长率 ( r m) 来衡
量[8 ] . 研究表明 ,温度是影响淡水枝角类 rm 的重要环
境因子[2 ,5 ,6 ,12 ] ,但关于盐度对枝角类 rm 影响的报道
相对较少[3 ,5 ] . 此外 ,野生动物家养一段时间后往往出
现性状退化现象 ,迄今为止 ,蒙古裸腹氵蚤已在室内海水
中孤雌生殖保种 10 余年 ,在海水中长期生活对该氵蚤的
种群增长能力会产生何种影响 ,是今后蒙古裸腹氵蚤在
生产应用中将面临的实际问题. 本文在早期研究[5 ]基
础上进一步讨论了不同温度和盐度条件下蒙古裸腹氵蚤
的内禀增长能力 ,旨在确定该氵蚤培养的最适温度和盐
度 ,并揭示在海水中长期保种对该氵蚤种群增长潜力的
影响.
2  材料与方法
211  实验氵蚤种和实验条件
实验所用蒙古裸腹氵蚤源于 1982 年采自晋南地区半咸水
湖 ,在实验室内海水中以连续孤雌生殖方式繁衍保存下的氵蚤
种.为了便于与早期研究 [5 ]比较 ,设计两个实验来分别验证温
度和盐度的影响. 实验 I 中温度设 4 组 (20 ℃、25 ℃、30 ℃和
33 ℃) ,盐度均为 3112ppt ;实验 Ⅱ中盐度设 5 组 (5ppt、10ppt、
20ppt、30ppt 和 40ppt) ,温度均为 25 ℃. 温度以恒温水浴控制 ,
盐度用低温蒸发浓缩的海水和去氯自来水配制. 以单种培养的
海水小球藻 ( Chlorella sp)做蒙古裸腹氵蚤的食物 ,食物浓度为 4
×106cells. ml - 1 .
212  实验方法
实验 Ⅰ和实验 Ⅱ开始前 2 周 ,各挑选 1 个蒙古裸腹氵蚤在
25 ℃和 30ppt 下培养 ,孤雌生殖一代后将母氵蚤移出 ,继续培养幼
氵蚤 ,如此反复操作直至获得实验所需的幼氵蚤数目 ,每组温度或
盐度均设 12 个指管瓶 ,瓶内注入 15ml 培养液. 实验开始时 ,向
每个指管瓶内随机移入 2 个幼氵蚤 . 当实验温度或盐度与幼氵蚤培
应 用 生 态 学 报  2001 年 2 月  第 12 卷  第 1 期                                 
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Feb. 2001 ,12 (1)∶91~94
养条件差别较大时 ,移氵蚤经过逐渐过渡以免环境剧变对氵蚤生理
产生压力. 实验期间每天更换培养液 ,统计死亡和新生的氵蚤数 ,
并及时移出新生幼氵蚤 .
蒙古裸腹氵蚤在不同温度下寿命差别很大[11 ] ,因此实验 Ⅰ
中对不同温度组的观察时间不同. 根据观察结果编制生命表 ,
按Brich 修正后的公式[8 ]计算 rm、净增殖率 (R0) 、平均世代周期
( T)和种群的自然增长周限速率 (λ) .
Σ

0
e
619078 - rmx l x m x = 1000
R0 = Σ

0
xl x m x
T = logeR0/ rm
λ = erm
其中 , x 为日龄 , l x 为 x 龄时的出生率 , m x 为 x 龄时的存活率.
3  结果与分析
311  不同温度下蒙古裸腹氵蚤的种群增长
从图 1a 可见 ,蒙古裸腹氵蚤每窝生殖量随温度升高
而显著降低 ( P < 0105) ,20 ℃、25 ℃和30 ℃下每窝生
图 1  不同温度下蒙古裸腹氵蚤的每窝生殖量 (a)和存活率 (b)
Fig. 1 Number of young per brood(a) and survival rate (b) of Moina mon2
golica under different temperatures.
Ⅰ120 ℃, Ⅱ125 ℃, Ⅲ130 ℃, Ⅳ133 ℃.
殖量分别为8179 ±2183、8157 ±2180和6128 ±2151
个. 33 ℃下仅为 3145 ±1199 个 ,较 30 ℃前明显降低 ,
尚不及 20 ℃和 25 ℃下的 1/ 2. 氵蚤的日平均生殖量在
30 ℃下最高 ,达到 3114 个·d - 1 , 25 ℃下为 2187 个·
d - 1 ,20 ℃和 33 ℃下分别为 2108 个·d - 1和 1173 个·
d - 1 . 从图 1b 可见 ,各温度下蒙古裸腹氵蚤生殖前死亡率
差别不大 ,但高温下氵蚤生殖后的死亡率明显增加. 温度
达 30 ℃后 ,氵蚤产出第 1 窝幼氵蚤后的存活率不到 40 %.
  从表 1 可见 ,随温度升高 ,蒙古裸腹氵蚤 R0 和 T 呈
递减的趋势 ,但 30 ℃与 33 ℃下 T 值相差很小. 20~
30 ℃下氵蚤的 rm 和λ随温度升高而增加 ,30 ℃后继续升
表 1  不同温度下蒙古裸腹氵蚤种群的净增殖率( R0) 、平均世代周期( T) 、
内禀增长率( rm)和有限增长率(λ)
Table 1 Net productive rate( R0) , mean generation time ( T) , intrinsic in2
creasing rate ( rm) and f inite rate of increase (λ) of Moina mongolica un2
der different temperatures
温 度
Temperature ( ℃) R0 T rm λ
20 55. 17 13. 32 0. 301 1. 351
25 36. 92 8. 76 0. 412 1. 510
30 13. 42 5. 13 0. 506 1. 659
33 4. 21 5. 11 0. 281 1. 325
图 2  不同盐度下蒙古裸腹氵蚤的每窝生殖量 (a)和存活率 (b)
Fig. 2 Number of young per brood(a) and survival rate (b) of Moina mon2
golica under different salinities.
Ⅰ. 5ppt , Ⅱ. 10ppt , Ⅲ. 20ppt , Ⅳ. 30ppt , Ⅴ. 40ppt .
29 应  用  生  态  学  报                    12 卷
温二者迅速降低. 30 ℃下 rm 和λ最高 ,20 ℃和 33 ℃下
rm 明显低于 25~30 ℃.
312  不同盐度下蒙古裸腹氵蚤的种群增长
从图 2a 可见 ,蒙古裸腹氵蚤在 10ppt 盐度下每窝生
殖量最高 ,为 10197 ±2149 个 ,5、20、30 和 40ppt 下每
窝生殖量分别为 8158 ±3131、9123 ±2197、8165 ±
2143 和 8111 ±2185 个. 日生殖量在 10ppt 下最高 ,为
3178 个·d - 1 ,5、20、30 和 40ppt 下分别为 2197、3119、
2199 和 2165 个·d - 1 . 40ppt 下蒙古裸腹氵蚤的日生殖量
和每窝生殖量均明显低于低盐度 ( < 30ppt) ,方差分析
表明 ,5~40ppt 内蒙古裸腹氵蚤的每窝生殖量差异显著
(P < 0. 05) . 从图 2b 可见 ,在 5~40ppt 盐度内蒙古裸
腹氵蚤生殖前和生殖后的死亡率差别很小 ,但 10ppt 下
蒙古裸腹氵蚤的死亡率相对较低 ,盐度超过 10ppt 后氵蚤
的死亡率略高.
  从表 2 可见 ,5~10ppt 盐度内蒙古裸腹氵蚤的 R0 、
T、rm 和λ随盐度升高而增加. 盐度超过 10ppt 后 ,R0 、
T、rm 和λ均有不同程度降低 ,但 20~40ppt 内差别很
小. 10ppt 下氵蚤的 rm 和λ高于其它盐度.
表 2  不同盐度下蒙古裸腹氵蚤种群的净增殖率( R0) 、平均世代周期( T) 、
内禀增长率( rm)和自然增长周限速率(λ)
Table 2 Net productive rate( R0) , mean generation time ( T) , intrinsic in2
crease rate ( rm) and f inite rate of increase (λ) of Moina mongolica under
different salinities
盐度 Salinity ( ‰) R0 T rm λ
5 62. 50 7. 85 0. 527 1. 694
10 71. 71 8. 02 0. 533 1. 704
20 48. 50 7. 95 0. 488 1. 629
30 43. 63 7. 69 0. 491 1. 634
40 36. 33 7. 50 0. 479 1. 615
4  讨   论
411  温度对蒙古裸腹氵蚤种群增长能力的影响
当温度从 20 ℃升到 30 ℃时 ,蒙古裸腹氵蚤产幼前发
育时间和两次生殖间隔时间随温度升高而明显缩
短[11 ] ,生殖次数和每窝生殖量减少 ,日生殖量增加 , T
和 R0 降低 ,而 rm 与λ增大 ,表明一定范围内升温有益
于蒙古裸腹氵蚤的种群数量增长. 在其它枝角类种类中
也观察到类似趋势[2 ,7 ,12 ] . 从 30 ℃继续升温至 33 ℃,
氵蚤的产幼前发育时间和两次生殖间隔时间不再明显缩
短[11 ] ,每窝生殖量和日生殖量均显著降低 , R0降低但
T 无明显变化 ,结果 rm 和λ大幅度下降 ,表明温度超
过 30 ℃后对蒙古裸腹氵蚤的种群增长有明显的抑制作
用. 何志辉等[5 ]指出 25~28 ℃是蒙古裸腹氵蚤生长和生
殖的最适温度范围 ,在其研究中 ,氵蚤在 28 ℃下的 rm 和
λ均高于 25 ℃. 本实验中蒙古裸腹氵蚤 30 ℃下的 rm 高于
25 ℃,并且温度超过 30 ℃后 rm 急剧下降 ,因此推测
25 ℃和 30 ℃应分别是蒙古裸腹氵蚤种群增长的适温上
限和下限 ,而 28 ℃则很可能是该氵蚤生长和繁殖的最适
温度.
蒙古裸腹氵蚤在 20 ℃下寿命最长 ,生殖窝数最多 ,
每窝生殖量最高 ,R0 最大 ;在 33 ℃下生殖频率 (单位时
间内生殖的窝数)最高 , T 最短 ,但 20 ℃和 33 ℃下的 rm
和λ均较低. 30 ℃下生殖窝数和每窝生殖量低于
20 ℃,T 长于 33 ℃,但 rm 和λ却最高. 由此看来 ,蒙古
裸腹氵蚤种群数量增长主要取决于发育时间和每窝生殖
量.升温加快了蒙古裸腹氵蚤的发育 ,提高了生殖频率 ,
但同时降低了氵蚤的寿命、生殖次数和每窝生殖量. 当升
温对氵蚤的种群发育时间产生的正效应超过其对每窝生
殖量的负效应时 ,种群增长表现为加速 ,20 ℃~30 ℃间
氵蚤的 rm 随升温而增加即属此例 ;反之则表现为减速 ,
30 ℃~33 ℃间 rm 大幅度下降原因即在于此.
需要指出的是 ,尽管蒙古裸腹氵蚤在 30 ℃下的种群
增长快于 25 ℃, 但 30 ℃下氵蚤的死亡率较高 ,培养风险
性较大 ,并且人工控温需大量耗能 ,因此生产培养蒙古
裸腹氵蚤时温度最好控制在 30 ℃以下.
412  盐度对蒙古裸腹氵蚤的种群增长能力的影响
研究表明 ,直额裸腹氵蚤在 1~6ppt 盐度内 rm 随盐
度升高而下降 [3 ] . 蒙古裸腹氵蚤为广盐性枝角类 ,在
56ppt 的盐水中能生存[6 ] ,在 5~40ppt 盐度范围内生
长和生殖无显著差别[5 ] . 早期研究发现 ,蒙古裸腹氵蚤
在 10ppt 下 rm 最低[5 ] . 本实验表明 ,尽管蒙古裸腹氵蚤
在 5~40ppt 内产幼前发育时间、两次生殖间隔时间和
寿命接近[11 ] ,但该氵蚤在低盐度下每窝生殖量相对较
高 ,盐度为 10ppt 时 rm 和λ高于另外 4 组盐度. 其它实
验也证实蒙古裸腹氵蚤在 10ppt 下的摄食和代谢相对较
强[9 ,10 ] . 由此可见 ,虽然蒙古裸腹氵蚤在海水甚至盐水
中都能正常生活 ,但低盐度半咸水更适合其生长和繁
殖 ,10ppt 接近该氵蚤自然栖息水体的盐度 ,应是培养的
适宜盐度.
相比之下 ,实验 Ⅱ中 30ppt 组 (温度为 25 ℃) 氵蚤的
rm 略高于实验 Ⅰ中 25 ℃组 (盐度为 3112ppt) , 这种差
异主要是由于实验 Ⅰ和实验 Ⅱ中所用的蒙古裸腹氵蚤分
别来自不同母氵蚤孤雌生殖所繁衍的种群 ,因此 ,筛选种
群增长潜力较强的蒙古裸腹氵蚤作为氵蚤种对于提高该氵蚤
培养产量具有重要意义.
413  在海水中长期培养对蒙古裸腹氵蚤种群增长能力
的影响
从表 1、2 可见 ,在海水中经过长期孤雌生殖保种
后 ,蒙古裸腹氵蚤的 rm 和λ与何志辉等[5 ]的研究结果一
致 ,说明在海水中长期连续培养对该氵蚤的种群增长能
391 期             王  岩等 :温度和盐度对蒙古裸腹  种群内禀增长能力的影响          
力不会产生明显的不良影响.
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作者简介  王  岩 ,男 ,1965 年生 ,博士 ,副教授 ,主要从事水域
生态学研究 ,发表论文 31 篇. E2mail :wangyan @shfu. edu. cn
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