王吉桥，张凯，徐振祥，姜玉声，丛文虎，张剑诚，张玉满

(1.大连海洋大学 农业部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连116023;2.大连金砣水产食品有限公司，辽宁 大连116400;3.大连棒槌岛海产有限公司，辽宁 大连116000;4.辽宁每日农业集团有限公司，辽宁 盘锦124000)

仿刺参Apostichopus japonicus Selenka 具有极高的食用和药用价值，素有“海洋瑰宝”之称，是中国北方沿海地区的养殖热点［1-4］。扩大仿刺参养殖规模、降低生产成本、提高养殖效益，是仿刺参养殖面临的重大课题［5-7］。在自然海域，仿刺参一般栖息在底栖生物比较丰富的基质上［8］。该基质不仅为其提供避护所，免受敌害生物的侵害，还为其提供天然饵料和还原场所。为了模拟仿刺参生活的天然环境，提高养殖密度和效果，在仿刺参养殖池塘或围堰中都放置了不同类型的附着基。

国内外有关附着基的材料和形状对仿刺参养殖效果的影响已有一些研究［9-11］，有关附着基材料、形状对仿刺参行为和聚集效果影响的研究较多［12-15］。由于缺乏可靠的科学试验数据支撑，目前在仿刺参养殖中主要靠经验选择附着基，石头、瓦片、塑料等许多无毒和廉价的物质都用作附着基。附着基的放置方式也是五花八门，具有很大的盲目性和随意性，养殖效果波动性很大，极不稳定，致使养殖产量不高、养殖效益低下。本研究中，作者采用实验生态学方法，比较了清洗和不清洗处理条件下3种不同形状附着基对仿刺参幼参生长和成活的影响，以探索更加有效的附着基类型和延长附着基使用寿命和效果的管理方法，为提高仿刺参养殖效益提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用仿刺参幼参采自大连金砣水产食品有限公司育苗厂，初始体质量为(0.5 ±0.2)g。试验容器为放置了不同形状附着基的塑料水槽(45 cm×31 cm×30 cm)。

试验用附着基的制作:水泥和沙子的比例为1∶ 2.5混匀，加入适量水，混合后浇注在3种形状的模子中，待水泥固定后取下模子，放在通风处曝晒。待其彻底干燥，制成A、B、C 3种类型的附着基(图1)，然后放入海水中浸泡20 d，待水的pH 值稳定在8.5 左右时用于饲养试验［16-17］。

A 类附着基为中空型，长、宽、高分别为10.0、10.0、10.0 cm;夹层1 大小为10.0 cm×8.5 cm×2.0 cm，夹层2 大小为10.0 cm ×3.5 cm ×1.5cm，夹层3大小为10.0cm×1.5cm×1.0 cm。B 类附着基为楼层型，由3 块平板和6 个板条组成，平板长、宽、厚分别为15.0、15.0、1.5 cm，中孔大小为3.5 cm×3.5 cm×1.5 cm，板条长、宽、高分别为15.0、2.0、2.0 cm。C 类附着基为井字型，长、宽、高分别为10.0、10.0、10.0 cm，此附着基为立方体，中空部分为2.5 cm ×2.5 cm ×10.0 cm、2.0 cm×2.0 cm×10.0 cm和1.5 cm×2.0 cm×10.0 cm。不同类型附着基的内部空间和表面积及其比例如表1所示。

图1 中空型、楼层型、井字型附着基Fig.1 Three types of shelter:hollow cubic type(A)，storied building type(B)，and # -shaped type(C)

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验共设6 组，其中3 个试验组塑料水槽(容水40 L)中分别放置A、B、C 3种类型的附着基，在试验过程中附着基不清洗，记为A、B、C 组;另外3 个试验组塑料水槽中分别放置A、B、C 3种类型的附着基，但在试验过程中每周清洗一次附着基，记为A1、B1、C1 组，每组均设3 个重复。仿刺参暂养两周后，挑选270 头规格整齐、体色鲜亮、体质健壮的仿刺参幼参，每箱放入15 头幼参。

表1 不同类型附着基的内部空间和表面积及其比例Tab.1 The inner space and surface area of various shaped shelters

1.2.2 饲养管理 试验期间，投喂自制的配合饲料，其配方为(质量分数，%):鱼粉11.0，虾糠5.0，海泥40.0，贝壳粉5.0，大豆蛋白7.0，黄原胶0.2，酵母1.0，矿物素0.8，南瓜粉3.75，木瓜粉3.75，红薯粉3.75，马铃薯粉3.75，芋头粉10.0，红枣粉2.0，山药粉3.0。饲料含粗蛋白质18.7%，粗脂肪1.61%，粗灰分54.29%。

混合植物粉在120 ℃的高压锅内糊化15 min，烘干、研磨、粉碎。饲料中所有原料均经100 目筛绢过滤，混合均匀，制成粉状混合物。

试验水槽内24 h 充气，水温为9.0 ～16.0 ℃，盐度为31.0 ～32.0，pH 为8.5 左右。试验期间，自然光照，每隔1天换水2/3。在换水当天17:00投喂，开始时投喂量为仿刺参体质量的2.0%，随着仿刺参的生长，投喂量逐渐增大，略过量投喂。投喂时将饵料均匀涂在波纹板上，待饵料干燥后放入水槽中，将充气石压在板下，涂抹饲料面朝上。每周对A1、B1、C1 组中的附着基进行清洗并用少量高锰酸钾浸泡12 h，清洗干净后放回水槽中。试验共进行80 d。

1.2.3 测定项目与方法 每隔20 d 称量一次各箱中仿刺参的总质量，称重前停喂一天。根据下式计算特定增长率(SGR):

其中:Wf为终末体质量(g);W0为初始体质量(g);t 为饲养时间(d)。

试验结束时，每组随机取15 头仿刺参，置于冰盘内，抽取体腔液，于-20 ℃下保存，用于测定体腔液中的酶活力;用生理盐水清洗肠内含物后研磨离心，取上清液，将每个平行组中5 头参的肠道样品置于-20 ℃下保存，用于测定消化酶的活性;每组留约30 g 体壁用于测定体壁成分。用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定体腔液中的超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LSZ)和酸性磷酸酶(ACP)的活性。

1.3 数据处理

试验数据均以平均值± S.E.表示，用SPSS 16.0 软件进行相关性检验、方差分析和LSD 多重比较，显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 附着基形状及其处理方式对仿刺参生长和成活率的影响

2.1.1 附着基形状、清洗对仿刺参生长的方差分析 从表2可见:附着基形状对仿刺参特定生长率无显著性影响(P ＞0.05);是否清洗对仿刺参特定生长率有极显著性影响(P＜0.01);附着基形状与是否清洗的交互作用对仿刺参特定生长率有显著性影响(P＜0.05)。

表2 仿刺参特定生长率的方差分析Tab.2 Variance analysis of the specific growth rate in the sea cucumber

2.1.2 清洗附着基对仿刺参生长的影响在清洗和不清洗条件下，仿刺参的特定生长率分别为(0.677 ±0.048)、(0.432 ±0.048)% /d，经LSD分析表明，两种条件下仿刺参的特定生长率有显著性差异(P＜0.05)。

2.1.3 附着基形状与附着基清洗的交互作用对仿刺参生长的影响 从表3可见:清洗的楼层型附着基组(B1)仿刺参的特定生长率最高，其次为清洗的井字型附着基组(C1);不清洗的楼层型附着基组(B)仿刺参的特定生长率最低，且与B1 组有显著性差异(P＜0.05)。

表3 是否清洗与附着基形状的相互作用对仿刺参生长的影响Tab.3 The effect of interaction between cleaning shelters or not and the shelter types on the growth of sea cucumber

2.2 各试验组仿刺参特定生长率的周期变化

在4 个饲养阶段，各组仿刺参的生长速度呈最低—较高—最高—次高的变化趋势，但各阶段的生长速度不同。从图2可见:试验初期(0 ～20 d)，仿刺参的生长速度不快，B1 组仿刺参特定生长率最高;在第二阶段(20 ～40 d)，仿刺参生长速度加快，其中B1组仿刺参的特定生长率依然最高，但各组间无显著性差异(P ＞0.05);在第三阶段(40～60 d)，仿刺参生长速度最快，各组仿刺参的特定生长率均达到最大值，其中B1 组仿刺参的特定生长率最高(1.65% /d)，且相同形状附着基的清洗组均高于不清洗组，但仅B1 组与B 组有显著性差异(P＜0.05);第四阶段(60 ～80 d)，仿刺参生长速度降低，但各组间均无显著性差异(P ＞0.05)。

在4 个饲养阶段，放置A、B、C 型附着基的组中仿刺参的特定生长率分别为0.03 ～1.41、0.22 ～1.65、0.14 ～1.60% /d，平均值分别为0.64、0.78、0.67% /d;放置B 型附着基的组中仿刺参的特定生长率始终高而稳，尤其是饲养40 d后，分 别 比 A、C型附着基组高21.88%、16.42%。综上所述，在放置相同形状附着基的清洗和不清洗组中，仿刺参特定生长率差异最大的是B 型附着基(图2)。

图2 试验4 个阶段仿刺参的特定生长率Fig.2 The SGR of the sea cucumber in the tanks with various shelters during the experiment

图3 各组水体中和COD 含量的变化Fig.3 The changes in ammonia，nitrite，and COD levels in different experimental groups

2.3 附着基形状及其处理方式对水质的影响

2.3.3 COD 含量的变化在整个试验期间，各试验组水中COD 含量均随饲养时间的延长而逐渐增加。从图3可见:放置相同附着基的清洗组水中COD 含量均低于不清洗组，清洗组COD 最高含量出现的时间比不清洗组至少晚一周;B 组水中COD含量12 月22日达最高值，而B1 组水中COD 含量1 月11日才达最高值，之后又降低到与其余各组相似的水平。

2.4 附着基形状及其处理方式对仿刺参体腔液中3种免疫酶的活性

从表4可见:不清洗附着基组仿刺参体腔液中SOD 活性比清洗组平均高32.28%，且同一形状的清洗组与不清洗组间有显著和极显著性差异(P＜0.05、P＜0.01);不清洗附着基组中仿刺参体腔液中ACP和LSZ 活性分别比清洗组平均高9.17%和5.71%，但各组间均无显著性差异(P ＞0.05)。

表4 各试验组仿刺参体腔液中SOD、ACP、LSZ 的酶活性Tab.4 Activities of several immune enzymes in coelomic fluids of the sea cucumber cultured in the tanks with various shelters，some of which are washed once a week U/mL

3 讨论

3.1 附着基的结构对仿刺参生长的影响

附着基是仿刺参养殖的重要设施，附着基的材质、形状、颜色和放置等均影响仿刺参的附着、生长和存活。附着基对海参生长和存活影响方面的研究比较少，大部分研究集中在海参的聚集率上［18-20］。崔勇等［14］的试验证实，仿刺参多聚集在水泥附着基的表面和大理石附着基的基底部。张俊波等［15］发现，黏土材料礁体对仿刺参的聚集率显著高于水泥材料和PVC 塑料管;仿刺参在PVC 箱形和竖形附着基中行为不稳定，大多处于运动状态，而在水泥和黏土材料的附着基上行为稳定。Dong等［12］也认为PVC 塑料管附着基聚参的效果显著低于瓦片。张俊波等［15］认为，仿刺参对附着基的选择主要与附着基材料表面的粗糙度有关。Benhaïm等［21］发现，在池中放置粗糙表面的附着物能降低北极红点鲑Salvelinus alpinus L.的同类相残，大幅度提高鱼苗的成活率。目前，许多生产单位采用塑料网片附着基养殖仿刺参的效果不佳和不稳定，很可能与附着基表面的粗糙度不高以及在水中的稳定性不强有关。

秦传新等［9］在面积为3 hm2、平均水深为1.8 m 的池塘中设置了8 m×8 m×2 m 的围隔，内放石头、瓦片、塑料管、空心砖和水泥管等附着基。205 d 的刺参饲养结果表明，瓦片和空心砖附着基上仿刺参的终体质量和平均增重率显著高于其他各组，产量最高。这可能与附着基的空间大、阴影面积较大有关。本试验中，B 类楼层型附着基的体积与水体积之比(9.36%)、附着基内部空间体积与附着基体积之比(52.25%)也最高，符合仿刺参的底栖附着生活习惯，放置这种形状附着基的水槽中仿刺参幼参前20 ～40 d 的特定生长率较高，尤其是放置这种附着基而又定期清洗附着基时，仿刺参始终生长最快。这表明内部空间比较大的附着基可为仿刺参提供三方面的优势:一是生活空间宽阔，调整生态位的自由度高;二是可选择的光照度和光强度比较大，使生活更舒适;三是饵料和物质还原相互转化的时空幅度大，仿刺参的生长速度较快。附着基的体积与水体积的最适比例、附着基内部空间体积与附着基体积的最适比例，尚需进一步研究。

3.2 附着基的功能对仿刺参生长的影响

在本试验的4 个饲养阶段中，各组仿刺参幼参的生长速度呈最低—较高—最高—次高的变化趋势，而其水体中的含量也相应地呈最高—较低—最低—次低的变化趋势;在本试验中，放置相同形状附着基的清洗组水中N和COD 含量低于不清洗组(图3)。其主要原因可能与附着基的生态功能及其功能的相互转化有关。在自然界，附着基不仅是仿刺参生长、避敌和存活的栖息场所，而且也是天然饵料的培养场所以及废弃、代谢物氧化还原的场所，即“一基三场”。附着基作为生态系统的重要组成部分，其能量、物质和信息转化的生态功能通过上述“一基三场”作用的转化来实现。这三者的作用相辅相成，互相转化。在试验初期，附着基是海参的栖息地，为海参提供避光、躲避和安歇的场所。随着附着基上各种生物(藻类和菌类等)的生长和有机碎屑的沉积，附着基成为海参饵料的产地，为海参提供饵料，此时附着基环境良好，氧化还原过程顺畅，促进了海参的生长。本试验的前40 d，仿刺参生长速度明显加快，快于未放附着基水槽中仿刺参的生长，尤其是定期清洗附着基的组中，水中和COD等含量相对较低，有利于仿刺参的生长。随着仿刺参的生长和附着基的生物种群演替，饲养后期代谢废物和残饵积累，不清洗的附着基环境恶化，氧化还原能力降低，影响了海参的摄食和生长，而每周清洗附着基的水槽中-N和COD等含量相对较低，有利于仿刺参的生长。这可能就是饲养后期，放置相同形状附着基的清洗组中仿刺参生长速度快于不清洗组的原因。

仿刺参育苗生产中定期倒苗、冲片、刷池，其生物学实质就是调整水质和附着基的“一基三场”作用，使仿刺参附着基的栖息场、天然饵料培养场和废弃、代谢物氧化还原场的作用始终处在平衡而有利于仿刺参生长的状态。在高密度外源营养为主的异养型仿刺参精养生态系统中，附着基的氧化还原作用不足是制约仿刺参生长和病害频发的主要原因之一，因此，要提高仿刺参养殖的效益，关键是促进氧化还原作用。目前生产上解决这个问题的主要措施就是定期倒池、分苗和近来兴起的添加外源氧化还原者(如添加微生态制剂和有益藻类等)。定期倒池、分苗的关键问题之一是倒苗的频率。它随仿刺参的发育阶段(大小)、水质优劣和投喂强度等因素而变化，是饲养管理的关键技术之一。采用添加外源氧化还原者来保持附着基“一基三场”作用的平衡需深入研究。

本试验中，放置相同形状附着基的定期清洗组中仿刺参体腔液中SOD 活性低于不清洗组，但特定生长率却高于不清洗组，即仿刺参体腔液中超氧化物歧化酶的活性与生长相反。例如，饲养在放置A、C 型附着基而不清洗的水槽中的仿刺参其体腔液中SOD 的活性低于放置B 型附着基水槽中的仿刺参(表4)，而仿刺参的特定生长率却较高。这可能与SOD 的生物学功能和代谢特点有关。SOD是专一性的氧自由基清除剂，可以防御超氧阴离子的毒性，维持细胞的正常生理代谢，对机体具有保护作用，可以抗衰老，提高机体对多种疾病的抵抗力，增强机体对外界环境的适应力。本试验中测得的仿刺参体腔液中SOD 活性是机体抗应激反应过程中SOD 产生与消耗相平衡的最终结果，并非活性越高，机体的免疫功能就越高［22］。相反，低活性时很可能是机体的免疫功能较强之时。仿刺参体腔液中SOD 活性低时特定生长率较高可能与此有关。

本试验中，仿刺参体腔液中ACP和LSZ 活性与仿刺参的特殊增重率相一致，即ACP和LSZ 活性高时，仿刺参的特殊增重率也高，反之亦然。这可能由于ACP是调控蛋白质等物质代谢、促进营养物质吸收的酶，其含量高有利于仿刺参的生长。LSZ是免疫反应中消化“异物”的关键酶类之一［23-24］。因此，LSZ 活性与“异物”的数量有关，“异物”的量越少，LSZ 活性越低。定期清洗的组中仿刺参体腔液中LYS 的活性低，表明免疫反应中“异物”的量少，即应激或敌害少，而有利于仿刺参的生长。这可能就是仿刺参的生长与体腔液中ACP和LSZ 的活性相一致的原因，即ACP和LSZ 活性高时仿刺参的生长速度较快。但这一假说还需试验进一步证实。

［1］王吉桥，樊莹莹，徐振祥，等.饲料中β -胡萝卜素和虾青素添加量对仿刺参幼参生长及抗氧化能力的影响［J］.大连海洋大学学报，2012，27(3):215 -220.

［2］王斌，袁甜，张译文，等.仿刺参肠多糖提取物对小鼠实体瘤的抑制作用［J］.大连海洋大学学报，2012，27(3):195 -199.

［3］王吉桥，王志香，张凯，等.饲料中添加蛋氨酸硒对仿刺参幼参存活、生长及免疫指标的影响［J］.大连海洋大学学报，2012，27(2):110 -115.

［4］王吉桥，王志香，于红艳，等.饲料中不同类型的硒对仿刺参幼参生长和免疫指标的影响［J］.大连海洋大学学报，2011，26(4):306 -311.

［5］于宏伟，孙志厚.刺参池塘生态育苗及养殖技术［J］.黑龙江水产，2010，5:22 -25.

［6］Jia J S，Chen J X.Sea farming and sea ranching in China［R］.FAO Fisheries Technical Paper No.418.Rome，2001:43 -46.

［7］Chen J.Present status and prospects of sea cucumber industry in China［R］.FAO Fisheries Technical Paper，2004:26.

［8］Sloan N A，Bodungen B V.Distribution and feeding of the sea cucumber Isostichopus badionotus in relation to shelter and sediment criteria of the bermuda platform［J］.Mar Ecol Prog Ser，1980，22:257 -264.

［9］秦传新，董双林，牛宇峰，等.不同类型附着基对刺参生长和存活的影响［J］.中国海洋大学学报:自然科学版，2009，39(3):392 -396.

［10］宋宗岩，刘政海.刺参养殖不同材料附着基的利弊分析［J］.科学种养，2009(6):39 - 45.

［11］杜恩宏，于秀青.不同附着基类型对刺参浮游幼体成活和变态附着的影响［J］.河北渔业，2010(11):10 -23.

［12］Dong G C，Dong S L，Wang F，et al.Effects of materials，incubation time and colors of artificial shelters on behavior of juvenile sea cucumber Apostichopus japonicus［J］.Aqua Engin，2010，43(1):1-5.

［13］张硕，陈勇，孙满昌.光强对刺参行为特性和人工礁模型集参效果的影响［J］.中国水产科学，2006，13(1):20 -26.

［14］崔勇，关长寿，万荣，等.光强对刺参行为特征和人工礁模型集参效果的影响［J］.渔业科学进展，2010，31(2):109 -113.

［15］张俊波，梁振林，黄六一，等.不同材料、形状和空隙的人工参礁对刺参诱集效果的试验研究［J］.中国水产科学，2011，18(4):899 -907.

［16］陈勇，田涛，倪文，等.凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料的可行性研究Ⅰ——凝石供试体的抗压强度、浸泡海水的pH 及其与水泥供试体的比较［J］.大连海洋大学学报，2012，27(3):269 -273.

［17］陈勇，田涛，赵子仪，等.凝石胶凝材料作为人工鱼礁材料的可行性研究Ⅱ——供试体附着生物种类与生物量［J］.大连海洋大学学报，2012，27(4):344 -349.

［18］Uthicke S，Karez R.Sediment patch selectivity in tropical sea cucumbers(Holothurioidea:Aspidochirotida)analysed with multiple choice experiments［J］.J Exp Mar Biol Ecol，1999，236:69 -87.

［19］Shiell G R，Knott B.Diurnal observations of sheltering behavior in the coral reef sea cucumber Holothuria whitmaei［J］.Fisheries Research，2008，91(1):112 -117.

［20］Singh R，MacDonald B A，Thomas M L H，et al.Patterns of seasonal and tidal feeding activity in the dendrochirote sea cucumber Cucumaria frondosa(Echinodermata:Holothuroidea)in the bay of Fundy，Canada［J］.Mar Ecol Prog Ser，1999，187:133 -145.

［21］Benhaïm D，Leblanc C A，Lucas G.Impact of a new artificial shelter on Arctic charr(Salvelinus alpinus L.)behavior and culture performance during the endogenous feeding period［J］.Aquaculture，2009，295:38 -43.

［22］Lander H M.An essential role for free radicals and derived species in signal transduction［J］.Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology，1997，11:118 -124.

［23］Lygren B，Hamre K，Waagbo R.Effects of dietary pro - and antioxidants on some protective mechanisms and health parameters in Atlantic salmon［J］.Journal of Aquatic Animal Health，1999，11:211 -222.

［24］Zheng M，Storz G.Redox sensing by prokaryotic transcription factors［J］.Biochemical Pharmacology，2000，59:1 -6.