王爾棟，李洪武*，陳國(guó)華，姚雪梅，蔡 楓

（1.海南大學(xué) 海洋學(xué)院，海南 ?？?570228；2.?？跒懓钌镉邢薰荆Ｄ??？?570203）

造礁珊瑚的人工飼養(yǎng)起始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)數(shù)位外國(guó)專(zhuān)家和眾多愛(ài)好者的實(shí)踐，逐漸形成了使用一些機(jī)械式水質(zhì)控制設(shè)備來(lái)飼養(yǎng)石珊瑚的人工養(yǎng)殖手段[1].造礁石珊瑚的人工無(wú)性增殖的主要目的有以下四點(diǎn)：一是增殖瀕危珊瑚的數(shù)量，對(duì)瀕危品種進(jìn)行人工保種；二是為人工珊瑚礁生態(tài)修復(fù)提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持；三是從珊瑚中提取的活性物質(zhì)和珊瑚的骨骼可以應(yīng)用在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，擺脫相關(guān)研究對(duì)自然界珊瑚的依賴(lài)；四是服務(wù)于水族行業(yè)的珊瑚礁經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿(mǎn)足人們對(duì)海洋生物尤其是對(duì)珊瑚各品種的熱愛(ài)，以減少由于經(jīng)濟(jì)利益而去破壞自然界的珊瑚礁的情況.

由于國(guó)內(nèi)起步較晚，沒(méi)有形成一套科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳汉髋囵B(yǎng)方案.民間的愛(ài)好者依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)飼養(yǎng)，培養(yǎng)方法不一，效果不佳，導(dǎo)致人工飼養(yǎng)失敗，經(jīng)常出現(xiàn)白化、死亡，與國(guó)外相比差距很大[2-3]；同時(shí)又因?yàn)樗逵^(guān)賞市場(chǎng)上愛(ài)好者們的剛性需求，導(dǎo)致個(gè)別人挺而走險(xiǎn)破壞自然界的珊瑚礁.本文主要通過(guò)對(duì)熱帶海洋地區(qū)被稱(chēng)為海底之花種類(lèi)—葉狀薔薇珊瑚Montipora foliosa（Pallas，1766）的無(wú)性繁殖和對(duì)其培養(yǎng)水體的理化因子調(diào)控進(jìn)行研究，為珊瑚的人工培育提供數(shù)據(jù)支撐.

葉狀薔薇珊瑚M.foliosa（Pallas，1766）屬珊瑚蟲(chóng)綱Anthozoa Ehrenberg，六放珊瑚亞綱Hexacorallia Haeckel，石珊瑚目Scleractinia Boune，鹿角珊瑚科Acroporidae Verrill.薔薇珊瑚屬M(fèi)ontipora de Blainville分布于我國(guó)臺(tái)灣、東沙群島、南沙群島及海南島周邊海域.葉狀薔薇珊瑚Montipora foliosa的骨骼由螺旋狀卷曲的玫瑰花瓣似的葉瓣片組成，生活時(shí)為褐色、咖啡色或紫褐色[4-7]，民間愛(ài)好者有時(shí)將它們的個(gè)體統(tǒng)稱(chēng)為瓦片珊瑚.臺(tái)灣地區(qū)稱(chēng)葉形指孔珊瑚與其同一屬名.葉狀薔薇珊瑚M.foliosa（Pallas，1766）因其為造礁珊瑚，為珊瑚礁魚(yú)類(lèi)等提供生長(zhǎng)、繁殖的場(chǎng)所，且該品系適應(yīng)能力強(qiáng)、相對(duì)生長(zhǎng)速率快，因此推薦為人工繁殖的優(yōu)勢(shì)品種.

1 供試材料

1.1 供試材料

本實(shí)驗(yàn)所用葉狀薔薇珊瑚M.foliosa（Pallas,1766），由?？谑袨懓钌镉邢薰咎峁?每3個(gè)一組，分為四組；分別記為M1、M2、M3、M4.

1.2 實(shí)驗(yàn)所用試劑

天然海水，酒精（分析純），乙酸（化學(xué)純），硫酸鎂（化學(xué)純），碳酸氫鈉（工業(yè)純），干酵母（食用粉），聚合硫酸鐵（工業(yè)純），ROWA磷酸鹽去除劑（工業(yè)純），二水合氯化鈣（工業(yè)純），氨基酸（工業(yè)純），硝化細(xì)菌添加劑，微量元素添加劑等.

1.3 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備和器材

玻璃制培養(yǎng)缸，鹵素?zé)?00W，T5HO燈管，WEIPO氧化還原測(cè)試儀，WEIPO酸堿度測(cè)試儀，蛋白質(zhì)分離器，鈣反應(yīng)器，二氧化碳瓶，海利牌抽水泵，自制沸石桶反應(yīng)器，自制ATS（Algae Turf Scrubber），新鮮的活石和照相設(shè)備佳能PowerShow G12相機(jī)等.

2 試驗(yàn)方法

2.1 海水養(yǎng)殖環(huán)境處理

2.1.1 海水處理

本實(shí)驗(yàn)所用海水取自?？谑行阌⒏鬯?，水質(zhì)指標(biāo)經(jīng)過(guò)人工調(diào)節(jié)，能夠符合珊瑚養(yǎng)殖的水質(zhì)要求，適宜培養(yǎng)造礁石珊瑚[8].實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用ROWA磷酸鹽去除劑并配合聚合硫酸鐵等試劑，以降低含量過(guò)高的磷酸鹽.

2.1.2 海水循環(huán)與過(guò)濾

本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為循環(huán)水，通過(guò)水泵制造培養(yǎng)缸體中的循環(huán)水流.為模擬自然環(huán)境下適宜珊瑚生存的水流狀態(tài)，另增加造浪泵加強(qiáng)水的流速，并制造混流.利用水流經(jīng)過(guò)的濾棉和活性炭桶去除顆粒性雜質(zhì).采用培養(yǎng)大量的叢立藻Botry coccus braunii（又名葡萄藻）和在自制的ATS（Algae Turf Scrubber）上培養(yǎng)以硅藻為主的微型藻，來(lái)消耗水體中的硝酸鹽和磷酸鹽以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的.

蛋白質(zhì)分離器24 h工作，利用液體表面張力來(lái)撇除水體中的大分子溶解性有機(jī)物等，并向水體中打入空氣，進(jìn)行氣體交換，補(bǔ)充水體中的氧.利用鈣反應(yīng)器向水體中添加鈣元素等礦質(zhì)元素，同時(shí)使用活性炭在水體出水口來(lái)吸附顆粒物凈化水質(zhì).

2.2 光照處理

4組均采用此種處理——采用金屬鹵素?zé)?00W投射光照，光照周期為每日8∶16（L∶D）.使用藍(lán)色熒光燈強(qiáng)化水缸中的藍(lán)光，藍(lán)光光照周期為每日10∶14（L∶D）.

2.3 數(shù)據(jù)采集

薔薇珊瑚質(zhì)地硬而易碎，在拾取過(guò)程中切忌用力，否則將造成珊瑚組織的損傷和潰爛.選取該種珊瑚切片，每3個(gè)一組，共分為4組.分別命名為M1、M2、M3和M4.外觀(guān)無(wú)寄生蟲(chóng)寄居亦無(wú)組織蛻皮或潰爛現(xiàn)象，組織邊緣可有機(jī)械損傷的裂痕，但整體保存完好.為能夠顯示出珊瑚的增長(zhǎng)，測(cè)量取其直徑.每組測(cè)量3個(gè)，取每組的平均值.

通過(guò)使用相機(jī)定點(diǎn)拍攝，并使用刻度尺測(cè)量，通過(guò)目測(cè)法觀(guān)察珊瑚的生長(zhǎng)情況.

3 結(jié)果和討論

3.1 水質(zhì)情況

人工飼養(yǎng)造礁石珊瑚，首先要控制水質(zhì).PO4經(jīng)處理由0.11 mg/L降至0.04 mg/L，符合參考水質(zhì)1、2的要求（見(jiàn)表1）.同時(shí)，通過(guò)添加NaHCO3來(lái)穩(wěn)定pH在8.15～8.20；pH浮動(dòng)受到無(wú)機(jī)碳的含量和生物動(dòng)物等因素的影響而略有波動(dòng)[8-10].其他各項(xiàng)指標(biāo)通過(guò)養(yǎng)殖設(shè)備和添加試劑進(jìn)行處理.通過(guò)滴加定量的氯化鍶，使得鍶含量提高到6 mg/L.同時(shí)添加二水氯化鈣和硫酸鎂并用鈣反應(yīng)器向水體補(bǔ)充流失的鈣鎂等礦物元素.

本實(shí)驗(yàn)所采用的環(huán)境條件見(jiàn)表2.

表2 珊瑚飼養(yǎng)的環(huán)境條件Tab.2 The Envirnment conditions of coral husbandry

3.2 數(shù)據(jù)處理與對(duì)比

將切片較短的一邊與底座粘合，較長(zhǎng)的一邊指向光源.通過(guò)每月定期進(jìn)行拍照觀(guān)察，并用刻度尺進(jìn)行測(cè)量較長(zhǎng)的一邊.數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2.

圖1 M1和M2組生長(zhǎng)走勢(shì)圖Fig.1 The growth trend chart of the team M1 and the team M2

圖2 M3和M4組生長(zhǎng)走勢(shì)圖Fig.2 The growth trend chart of the team M3 and the team M4

如圖1所示，M1組平均初始直徑為13.2 cm，增長(zhǎng)到16 cm，增長(zhǎng)幅度為2.1 cm；M2組平均初始直徑為11.5 cm，13 d增長(zhǎng)了0.5 cm，約為12 cm；2個(gè)月后，平均寬度增長(zhǎng)了3.3 cm.同時(shí)通過(guò)圖2所示，M3組，平均直徑總計(jì)增長(zhǎng)為3 cm，M4組增長(zhǎng)由原來(lái)的1.5 cm，到10月24日為5.3 cm，增長(zhǎng)為3.8 cm.匯總數(shù)據(jù)，見(jiàn)表3.

表3 各組珊瑚個(gè)體平均直徑生長(zhǎng)情況Tab.3 The growth condition of the average diameter of the individual of each coral group

其中M4平均直徑增長(zhǎng)最為明顯為3.8 cm，M1組增長(zhǎng)幅度最小為2.1 cm.M1組生長(zhǎng)速率約為1.4 cm/月，M2為1.8 cm/月，M3為 1.5 cm/月，M4為1.9 cm/月.通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出，4組中，M4組個(gè)體生長(zhǎng)速率最高達(dá)到1.9 cm/月.

3.3 生長(zhǎng)點(diǎn)的變化

珊瑚的生長(zhǎng)點(diǎn)變化具有較強(qiáng)的階段性，在本實(shí)驗(yàn)中，葉狀薔薇珊瑚（M.foliosa）的生長(zhǎng)點(diǎn)變化趨勢(shì)為適應(yīng)水體環(huán)境后，觸手明顯伸展，顏色為咖啡色；1～3 d后出現(xiàn)光滑圓潤(rùn)的白色生長(zhǎng)點(diǎn).在適應(yīng)水質(zhì)期間，如果13 d內(nèi)（約為兩周時(shí)間）珊瑚體未見(jiàn)觸手伸展，說(shuō)明珊瑚株體存在病害或水質(zhì)有問(wèn)題.未及時(shí)處理則會(huì)出現(xiàn)株體顏色變淺，其生長(zhǎng)部分為白色；2～3d后出現(xiàn)與株體相同的顏色，但是顏色略淡于株體；3～5d后，顏色加深，接近于珊瑚株體，然后會(huì)產(chǎn)生新的增長(zhǎng)點(diǎn).生長(zhǎng)部位顏色加深，可能是蟲(chóng)黃藻密度增大所導(dǎo)致.

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）珊瑚是否能在人造環(huán)境下存活表現(xiàn)為三個(gè)方面：一是珊瑚體未損傷的部分經(jīng)過(guò)一段時(shí)間適應(yīng)，是否出現(xiàn)觸手伸展；二是從放入培養(yǎng)箱中開(kāi)始3 d后，觀(guān)察珊瑚體是否出現(xiàn)蛻皮現(xiàn)象；三是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)后，是否能分裂出新的珊瑚水螅蟲(chóng).若珊瑚體出現(xiàn)觸手伸展，沒(méi)有蛻皮現(xiàn)象并能分裂出新的水螅蟲(chóng)，則說(shuō)明在人工環(huán)境下，石珊瑚不但可以長(zhǎng)時(shí)間存活亦能充分生長(zhǎng).若未達(dá)到預(yù)期效果，則說(shuō)明在該環(huán)境條件下，該珊瑚不能很好的生長(zhǎng)或該類(lèi)珊瑚不可能長(zhǎng)時(shí)間存活.

2）通過(guò)對(duì)4組生長(zhǎng)速率的數(shù)據(jù)整理得出平均生長(zhǎng)速率為（1.6±0.24）cm/月.說(shuō)明在完全人工調(diào)控的照明、水流、水溫等室內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境下薔薇屬珊瑚能夠存活并生長(zhǎng).

4 人工飼養(yǎng)珊瑚前景發(fā)展

海南島的珊瑚位于熱帶珊瑚礁的北部，具有豐富的物種資源[12-14].由于近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和巨大的人口壓力，我國(guó)的珊瑚面積驟減，珊瑚礁的自然覆蓋率平均只有30%左右，珊瑚礁的修復(fù)保護(hù)工作已經(jīng)迫在眉睫[15].但目前因珊瑚礁種類(lèi)復(fù)雜繁多，適應(yīng)條件互有異同，人工造礁工作進(jìn)展遲緩[16].珊瑚礁巖作為“海洋熱帶雨林”對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有重要的作用[17].本研究通過(guò)對(duì)葉狀薔薇珊瑚的人工培養(yǎng)，證實(shí)了人工環(huán)境下珊瑚人工飼養(yǎng)的可能.本文研究結(jié)果為今后的人工造礁珊瑚的繁殖和珊瑚礁的生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù).

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