姜 北，董 穎，高 杉，王 擺，曹 琛，張 乾，郝詠芳，王永波，周遵春

( 1. 遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院，遼寧 大連 116023； 2. 營(yíng)口市水產(chǎn)科學(xué)研究所，遼寧 營(yíng)口 115003；3. 營(yíng)口現(xiàn)代漁業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園，遼寧 營(yíng)口 115001 )

大竹蟶幼貝濾水率的響應(yīng)面法分析

姜 北1，董 穎1，高 杉1，王 擺1，曹 琛2，張 乾2，郝詠芳2，王永波3，周遵春1

( 1. 遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院，遼寧 大連 116023； 2. 營(yíng)口市水產(chǎn)科學(xué)研究所，遼寧 營(yíng)口 115003；3. 營(yíng)口現(xiàn)代漁業(yè)科技產(chǎn)業(yè)園，遼寧 營(yíng)口 115001 )

采用三因素三水平中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，研究光照度、鹽度、pH及三者交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響，并進(jìn)行響應(yīng)面分析，探尋大竹蟶幼貝最適生長(zhǎng)條件組合，構(gòu)造大竹蟶幼貝濾水率模型。試驗(yàn)期為30 d，試驗(yàn)光照梯度為2000 lx、1000 lx、0,鹽度梯度為30、25、20，pH梯度為9.00、8.00、7.00。結(jié)果顯示，光照度、鹽度及 pH 三者對(duì)大竹蟶幼貝濾水率有顯著交互作用(P<0.05)。通過(guò)Design-Expert 8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸，擬合得到大竹蟶幼貝濾水率y對(duì)編碼自變量A(光照度)、B(鹽度)和C(pH)的二次多元回歸方程:y=1.62+0.084A+0.04B-0.14C-0.38A2-0.65B2-0.68C2(r2=0.9821)，軟件模擬最適大竹蟶幼貝生長(zhǎng)的條件組合為光照度1109.17 lx，鹽度25.12，pH 7.89。

大竹蟶；光照度；鹽度；pH；濾水率；響應(yīng)面分析

大竹蟶(Solengrandis)屬軟體動(dòng)物門、雙殼綱、異齒亞綱、簾蛤目、竹蟶科，主要分布于我國(guó)沿海潮間帶地區(qū)[1]，營(yíng)埋棲生活，主要以海水中有機(jī)碎屑和微型浮游生物為食[2]。為有效保護(hù)和利用野生資源并滿足大竹蟶的市場(chǎng)需求，開展大竹蟶苗種規(guī)?；庇霸鲋撤帕鞴ぷ鲃?shì)在必行。

濾水率是濾食性雙殼貝類能量學(xué)的重要參數(shù)和生理指標(biāo)，可用于推算海區(qū)貝類的養(yǎng)殖容量和生長(zhǎng)余力。濾水率主要受溶解氧、溫度、鹽度、餌料豐度、酸堿度、沉積環(huán)境等多因素的影響[3]。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道主要通過(guò)溫度、鹽度、pH、餌料含量等單因素來(lái)考察雙殼貝類濾水率[4-7]，有關(guān)工廠化苗種繁育過(guò)程中，環(huán)境條件對(duì)于大竹蟶幼貝濾水能力的研究鮮見報(bào)道。

響應(yīng)面法是一種解決多變量問(wèn)題的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法，主要通過(guò)提供合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、評(píng)價(jià)多種變量之間的交互作用而建立數(shù)學(xué)模型和三維立體響應(yīng)曲面圖形，并最終得出最優(yōu)參數(shù)組合的多元回歸方程[8]。目前響應(yīng)面法在藥物開發(fā)、食品以及環(huán)境微生物等領(lǐng)域中的應(yīng)用報(bào)道較多[9-14]，在水產(chǎn)動(dòng)物尤其是貝類研究上應(yīng)用較少。桑士田等[15]對(duì)菲律賓蛤仔(Ruditapesphilippinarum)生長(zhǎng)環(huán)境條件進(jìn)行優(yōu)化分析，朱曉聞等[16]研究了溫度、鹽度和pH對(duì)馬氏珠母貝(Pinctadamartensii)生長(zhǎng)的作用，Robert等[17]指出當(dāng)解釋變量較多時(shí)，只有研究多變量之間的交互作用才更有實(shí)際意義。筆者利用響應(yīng)面法研究pH、鹽度、光照度三因素及其聯(lián)合效應(yīng)對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響，并利用多元回歸方程模擬大竹蟶幼貝最優(yōu)生長(zhǎng)環(huán)境條件，以期為大竹蟶養(yǎng)殖條件優(yōu)化、工廠化人工苗種繁育和增殖放流提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用大竹蟶幼貝取自營(yíng)口市水產(chǎn)科學(xué)研究所貝類研發(fā)基地，選取當(dāng)年同批、規(guī)格一致的健康苗種，隨機(jī)測(cè)量30個(gè)個(gè)體，平均殼長(zhǎng)為(10.00±0.08) mm，洗凈表面的污物，在水槽中暫養(yǎng)7 d，連續(xù)充氣，每日等量(約3.0×105個(gè)/mL)投喂小球藻(Chlorella)、扁藻(Tetraselmischui)和鹽藻(Dunaliellasalina)的混合餌料并全量換水一次，海水溫度24 ℃，鹽度24，pH 7.9，光照度0～2000 lx，底質(zhì)為4 cm厚泥沙，試驗(yàn)前移入經(jīng)500目篩絹和脫脂棉過(guò)濾的新鮮海水中饑餓3 d備用。

1.2 試驗(yàn)方法

采用三因素三水平的中心組合試驗(yàn)方案進(jìn)行響應(yīng)面分析，方案見表1、表2。

在避光條件下通過(guò)光度計(jì)和可調(diào)燈光控制光照梯度，用靜置淡水和天然海水按比例配制試驗(yàn)所需鹽度，用氫氧化鈉和鹽酸調(diào)配pH。試驗(yàn)容器為60 L水槽，每個(gè)水槽放置600個(gè)幼貝，設(shè)置3個(gè)平行組。所用海水提前3 d逐級(jí)微調(diào)配好鹽度和pH，穩(wěn)定3 d后再進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)開始時(shí)投喂3.0×105個(gè)/mL的小球藻(預(yù)試驗(yàn)得出此密度下濾水率最高)，2 h后測(cè)量各組濾水率。

表1 響應(yīng)面三因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表2 響應(yīng)面分析方案與試驗(yàn)結(jié)果

1.3 濾水率計(jì)算

懸浮顆粒有機(jī)物測(cè)定方法：將孔徑1.2 μm的GF/C玻璃纖維濾膜經(jīng)450 ℃灼燒6 h，并標(biāo)記稱量質(zhì)量。取一定體積的水樣，用經(jīng)上述烘干的GF/C玻璃纖維濾膜進(jìn)行抽濾，用約10 mL甲酸銨(0.5 mol/L)漂洗掉濾膜上的鹽分，再經(jīng)110 ℃烘干后電子分析天平稱量質(zhì)量(m110)，最后經(jīng)450 ℃灼燒6 h后稱量質(zhì)量(m450)。

懸浮顆粒有機(jī)物含量=m110-m450

濾水率=V×ln(C0/Ct)/n·t

式中，濾水率指單位時(shí)間的平均濾水率[mL/(個(gè)·min)]，V為試驗(yàn)容器體積(mL)，n為試驗(yàn)個(gè)體數(shù)量，C0和Ct分別為試驗(yàn)開始和t時(shí)間水體中懸浮顆粒有機(jī)物含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 22.0和Design-expert 8.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，以光照度(A)、鹽度(B)和pH(C)為自變量，濾水率(y)為應(yīng)變量建立模型方程，并對(duì)濾水率的最佳條件進(jìn)行預(yù)測(cè)和優(yōu)化，回歸擬合大竹蟶幼貝濾水率模型曲線并做圖。

模型方程濾水率y=k+x1A +x2B+x3C+x4A×B +x5A×C+x6B×C+x7A2+x8B2+x9C2+ε。

式中,k為截距，x1、x2、x3分別為光照度、鹽度和pH的一次效應(yīng)；x4、x5、x6分別為光照度、鹽度和pH之間的交互作用；x7、x8、x9分別為光照度、鹽度和pH之間的二次效應(yīng)；ε為殘差，假定其服從均值為0的正態(tài)分布。

通過(guò) ANOVA 分析確定回歸方程模型及各試驗(yàn)因素的顯著性，給出決定系數(shù)以考察模型的擬合優(yōu)度，模型中各項(xiàng)效應(yīng)采用最小二乘法進(jìn)行估計(jì)并采用F統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著水平設(shè)定為0.05，極顯著水平為0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照、鹽度和pH交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

利用 Design-Expert 8.0軟件對(duì)表 2 數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合并得出二次回歸方程的等高線和響應(yīng)面，光照和鹽度的交互作用以及光照和 pH的交互作用均對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響明顯(圖1，圖2)，鹽度和pH的交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率影響不明顯(圖3)。隨著三因素的變化大竹蟶幼貝濾水率存在最佳范圍。

當(dāng)光照度由0升至1000 lx時(shí)，濾水率達(dá)到最大，但當(dāng)光照度繼續(xù)增至2000 lx時(shí)，濾水率逐漸下降；當(dāng)鹽度由20升至25時(shí)，大竹蟶幼貝濾水率逐漸達(dá)到峰值，但當(dāng)鹽度由25升至30時(shí)，濾水率開始降低；pH由7.00升至8.00，濾水率逐漸增加到峰值，當(dāng)pH 由8.00升至9.00時(shí)，濾水率開始下降。因此，根據(jù)模型可以預(yù)測(cè)出大竹蟶幼貝的最適攝食條件為光照度1000 lx、鹽度25和pH 8.00。

圖1 光照度和鹽度交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

圖2 光照度和pH交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

圖3 鹽度和pH交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

2.2 大竹蟶幼貝濾水率條件擬合優(yōu)化

大竹蟶幼貝濾水率預(yù)測(cè)值y對(duì)編碼自變量 A(光照度)、B(鹽度) 和 C(pH)的二次多項(xiàng)回歸方程：

y=1.62+0.084A+0.04B-0.14C+0.022AB-0.065AC-0.048BC-0.38A2-0.65B2-0.68C2(r2=0.9874，Adj r2=0.9713，pred r2=0.8472)；

大竹蟶幼貝濾水率預(yù)測(cè)值y對(duì)實(shí)際值自變量A、B和C的二次多項(xiàng)回歸方程：

y=-60.30975+0.00126025A+1.3835B+11.11075C+0.0000045AB-0.000065AC-0.0095BC-0.0000003845A2-0.02608B2-0.6845C2，回歸方程的方差分析結(jié)果見表 3。

表3 回歸模型的方差分析

注：r2=0.9874，Adj r2=0.9713，pred r2=0.8472，偏差系數(shù)=11.85%.

對(duì)F值、P值、r2、校正可決系數(shù)Adj r2、偏差系數(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷娘@著性，F(xiàn)值越大越好[18-19]。表3的方差分析結(jié)果表明,F值為61.14，P<0.0001，模型的決定系數(shù)為0.9874，說(shuō)明該模型擬合效果較好，能解釋98.74%的變化，因此模型可以預(yù)測(cè)出3個(gè)因子在試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的組合，但模型 pred r2與 Adj r2相差較大，說(shuō)明模型可以進(jìn)一步優(yōu)化。偏差系數(shù)表示試驗(yàn)的精確度，偏差系數(shù)越大，試驗(yàn)的可靠性越低，本試驗(yàn)的偏差系數(shù)僅為11.85%，說(shuō)明試驗(yàn)操作可信。

由方差分析可知，光照和pH 的一次效應(yīng)影響顯著(P<0.05)，光照、鹽度、pH 的二次項(xiàng)對(duì)模型的影響極顯著(P<0.01)，但三因素間交互作用不顯著(P>0.05)，因此需要將交互作用項(xiàng)剔除并重新對(duì)模型進(jìn)行回歸得到修正后大竹蟶幼貝濾水率預(yù)測(cè)值y對(duì)編碼自變量 A、B和C 的二次多項(xiàng)回歸方程：y=1.62+0.084A+0.04B-0.14C-0.38A2-0.65B2-0.68C2(r2=0.9821，Adj r2=0.9713，pred r2=0.9363)，決定系數(shù)為0.9821，說(shuō)明該模型能解釋98.21%的變化，Adj r2和pred r2相差不大，說(shuō)明模型擬合度良好；修正后大竹蟶幼貝濾水率預(yù)測(cè)值y對(duì)實(shí)際值自變量 A、B 和 C 的二次多項(xiàng)回歸方程：y=-58.00225+0.00085275A+1.312B+10.80825C-0.0000003845A2-0.02608B2-0.6845C2，修正后的回歸模型的方差分析結(jié)果見表 4。

表4 修正后回歸模型的方差分析

注：r2=0.9821，Adj r2=0.9713，pred r2=0.9363，偏差系數(shù)=11.85%.

表4的單因子線性回歸結(jié)果表明,pH對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響極顯著(P<0.01)，光照對(duì)濾水率產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)，鹽度對(duì)濾水率無(wú)顯著影響(P>0.05)。3個(gè)因素的二次項(xiàng)能夠?qū)V水率產(chǎn)生極顯著影響(P<0.01)。因此，通過(guò) Design-Expert軟件對(duì)大竹蟶幼貝最優(yōu)生長(zhǎng)條件進(jìn)行分析預(yù)測(cè)并建立優(yōu)化模型，得出三因素最優(yōu)點(diǎn)(A，B，C)的代碼值為(0.109、0.03、-0.105)，即(1109.17 lx、25.12、7.89)。此時(shí)濾水率可以達(dá)到最大值1.63672 mL/(個(gè)·min)。

2.3 模型驗(yàn)證

運(yùn)用Design-Expert軟件構(gòu)建的響應(yīng)面模型得出的大竹蟶幼貝濾水率最優(yōu)條件，選擇與試驗(yàn)期間相隔一個(gè)月的同規(guī)格大竹蟶幼貝進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)為期30 d，設(shè)計(jì)3個(gè)平行試驗(yàn)組，試驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果見表5。驗(yàn)證結(jié)果表明響應(yīng)面模型分析方法可靠。

表5 試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

3 討 論

3.1 光照度對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

光照可直接或間接影響水生生物的生理狀態(tài)和生活規(guī)律，同時(shí)水生生物攝食的晝夜節(jié)律現(xiàn)象也廣泛存在[20]。光照度影響貝類濾水率方面的研究較少，早在20世紀(jì)70年代Maru[21]發(fā)現(xiàn)，蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)幼貝攝食的晝夜規(guī)律明顯，光照時(shí)間和強(qiáng)度直接影響其濾水強(qiáng)度和時(shí)間，濾水率與光照度呈反比關(guān)系。杜美榮等[22]的研究指出，櫛孔扇貝(Chlamysfarreri)幼貝的濾水率同樣具有強(qiáng)烈的晝夜變化，白天濾水率較低，夜間具有較高的濾水率，晝夜差異顯著。有報(bào)道指出，縊蟶(Sinonovaculaconstrzcta)的攝食行為晝夜節(jié)律性明顯[23-24]。另外，據(jù)吳桂漢等[25]報(bào)道，菲律賓蛤仔幼貝夜間的攝食率明顯高于白晝，晝夜間攝食率差異顯著。

本研究結(jié)果表明，大竹蟶幼貝的濾水行為與光照度具有直接相關(guān)性。試驗(yàn)期間的大竹蟶幼貝最大濾水率出現(xiàn)在光照度1100 lx時(shí)，最小濾水率出現(xiàn)在光照度0 lx和2000 lx時(shí)。雙殼貝類主要以浮游動(dòng)植物和有機(jī)碎屑為食，而浮游植物的繁殖主要依靠光合作用[26]，雙殼貝類的視覺不發(fā)達(dá)，主要依靠外套膜上的色素細(xì)胞和外套眼進(jìn)行感光[27]。因此，雙殼貝類攝食習(xí)性的晝夜差異很有可能是為了適應(yīng)餌料生物的晝夜變化，是對(duì)光照度、溫度、潮汐等生態(tài)因子周期性變化的生態(tài)響應(yīng)[22]。本研究中大竹蟶幼貝殼長(zhǎng)約10 mm，其光感受器的發(fā)育接近于成貝，晝夜節(jié)律習(xí)性逐步形成。Holt等[20]也發(fā)現(xiàn)，硨磲(Tridacnidae)表面的虹彩細(xì)胞會(huì)根據(jù)光線的變化而調(diào)節(jié)參與“光合轉(zhuǎn)化”的效率，從而影響其自身的生長(zhǎng)和攝食情況。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，有些貝類的攝食強(qiáng)度與晝夜變化無(wú)關(guān)[28]。

3.2 鹽度對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

鹽度對(duì)貝類在自然界中的分布起著決定性作用，生活在近岸海區(qū)潮間帶的貝類需要調(diào)節(jié)自我生理狀態(tài)以適應(yīng)海水鹽度的周期性變化[29]。在適宜滲透壓和鹽度條件下，貝類攝食和濾水能力旺盛，此時(shí)產(chǎn)生的能量主要用于機(jī)體的新陳代謝[16]。鹽度主要通過(guò)改變滲透壓來(lái)影響貝類的濾水、附著、呼吸、心跳等生理活動(dòng)。貝類會(huì)在外界鹽度劇烈變化時(shí)采取關(guān)閉貝殼或水管等方式降低機(jī)體與外界的水流交換，從而保護(hù)機(jī)體免受鹽度劇變帶來(lái)的傷害。貝類對(duì)鹽度變化的適應(yīng)能力還與貝類規(guī)格、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理狀態(tài)及生理調(diào)節(jié)機(jī)制密切相關(guān)[30-32]。Farmer等[33]研究發(fā)現(xiàn)，在適宜的鹽度范圍內(nèi)，貝類主要通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)游離氨基酸含量來(lái)適應(yīng)外界環(huán)境滲透壓的改變，當(dāng)外界鹽度超出貝類適宜范圍時(shí)，調(diào)節(jié)機(jī)制失效并導(dǎo)致死亡[34]。鹽度一次效應(yīng)對(duì)濾水率的影響不顯著(P>0.05)，其原因可能是試驗(yàn)鹽度超出適宜范圍或設(shè)計(jì)范圍過(guò)大，或者大竹蟶幼貝在此鹽度范圍內(nèi)的滲透壓調(diào)節(jié)能力能夠滿足自身攝食和濾水需要。吳楊平等[35]報(bào)道中指出大竹蟶幼貝適鹽范圍為20～32。

本次試驗(yàn)的鹽度一次效應(yīng)對(duì)大竹蟶幼貝濾水率影響不顯著的原因可能是試驗(yàn)所用幼貝為營(yíng)口沿海土著大竹蟶的后代，親貝所在海區(qū)鹽度長(zhǎng)期為25，并且幼貝從孵化到成熟都在此鹽度范圍內(nèi)，已經(jīng)得到鹽度馴化。鹽度的二次效應(yīng)對(duì)大竹蟶幼貝濾水率具有極顯著影響(P<0.01)，說(shuō)明最佳濾水率鹽度為20～30，表明大竹蟶幼貝在鹽度20～30時(shí)的代謝活動(dòng)較強(qiáng)，其自然生活條件與這一鹽度水平相近。另外，光照和鹽度交互作用及鹽度和pH交互作用顯示出濾水率存在拐點(diǎn)，這與相關(guān)研究結(jié)果類似[15-16,36]。

3.3 pH對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

Bamber[37]的研究與本研究結(jié)果相似，pH對(duì)雙殼貝類的濾水率具有顯著影響，在適宜的pH范圍內(nèi)具有較高濾水率[38]。栗志民等[39]發(fā)現(xiàn)，超出耐受閾值的pH會(huì)抑制鰓纖毛組織細(xì)胞正常生長(zhǎng)和鰓纖毛的活力，過(guò)低的pH會(huì)麻痹貝類并使貝殼松弛，損壞貝類的正常攝食能力。此外，pH過(guò)低還會(huì)改變貝類生理學(xué)狀態(tài)，從而降低攝食和生長(zhǎng)性能[40-42]。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，pH的一次效應(yīng)和二次效應(yīng)均對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響極顯著(P<0.01)，這與潘魯青等[6]在研究縊蟶濾水率時(shí)發(fā)現(xiàn)最佳濾水率出現(xiàn)在pH 7～9的研究結(jié)果一致。大竹蟶幼貝濾水率隨pH變化出現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，這與文蛤(Meretrixmeretrix)、劍狀矛蚌(Lanceolariagladiola)等貝類的研究結(jié)果相似[38-39]。pH在7和9時(shí)，大竹蟶濾水率均出現(xiàn)低值，說(shuō)明過(guò)高或過(guò)低的pH均會(huì)對(duì)大竹蟶幼貝的攝食能力造成負(fù)面影響[43]。

3.4 光照度、鹽度和pH交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響

交互效應(yīng)的強(qiáng)弱和大小由等高線形狀是否接近圓形來(lái)進(jìn)行判別，橢圓形表示雙因素間具有交互作用，圓形表示雙因素間無(wú)交互作用。光照度和鹽度的交互作用及光照度和pH的交互作用的等高線接近橢圓，表示雙因素間的交互作用明顯；鹽度和pH的交互作用的等高線趨近圓形，表示雙因素間無(wú)交互作用或交互作用很弱。

鹽度和pH的交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率的影響不明顯，這可能與pH和鹽度的影響機(jī)制不同有關(guān)，pH是通過(guò)影響貝類體內(nèi)蛋白水平而控制能量代謝，而鹽度是改變滲透壓來(lái)影響濾水能力，它們是兩個(gè)相互獨(dú)立的過(guò)程。Ginger等[44]的報(bào)道也指出，pH和鹽度的交互作用對(duì)太平洋牡蠣(Crassostreagigas)幼貝的生長(zhǎng)影響不顯著。

光照度和 pH 的交互作用影響大竹蟶幼貝的濾水率，筆者認(rèn)為，可能與pH在改變機(jī)體抗氧化酶活力和脂質(zhì)過(guò)氧化作用的途徑有關(guān)，持續(xù)光照會(huì)直接影響水體溫度和二氧化碳含量。朱曉聞等[16]研究馬氏珠母貝幼貝的濾水率時(shí)發(fā)現(xiàn)，pH和溫度的聯(lián)合效應(yīng)顯著影響幼貝濾水率。Matozzo等[45]研究雞簾蛤(Chameleagallina)和紫貽貝(Mytitidaegalloprovincialis)時(shí)發(fā)現(xiàn),溫度和pH的聯(lián)合作用對(duì)雙殼貝類的抗氧化反應(yīng)和脂質(zhì)過(guò)氧化作用影響顯著，同時(shí)還發(fā)現(xiàn),水體中二氧化碳的含量和pH的聯(lián)合作用也會(huì)影響貝類的酶活性。此外，光照通過(guò)海水中浮游植物的光合作用而間接改變海水中溶解氧和二氧化碳的含量，從而影響到海水的 pH。Sui等[46]報(bào)道，海水pH和溶解氧的交互作用會(huì)影響厚殼貽貝(M.coruscus)的攝食和生長(zhǎng)，因此光照和 pH 之間存在著一定的間接關(guān)系。

光照和鹽度的交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率有一定影響，其原因可能為光照時(shí)間和強(qiáng)度會(huì)改變水體pH，從而改變水體中離子的濃度，而鹽度通過(guò)影響滲透壓而調(diào)節(jié)離子交換。有研究表明，隨著鹽度、pH的升高，貝類濾水率逐漸達(dá)到峰值，然后逐漸下降，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致[38]。另外，光照會(huì)影響水體中溶解氧和CO2水平，已有報(bào)道指出，溶解氧和鹽度的交互作用會(huì)影響貝類的濾水率、吸收效率、呼吸率和生長(zhǎng)率[47]。CO2和鹽度的協(xié)同作用會(huì)增加水體酸化趨勢(shì)，影響離子和酸堿比率以及貝類對(duì)海水酸化的自我修正機(jī)制[48]。

相關(guān)研究中，櫛孔扇貝幼貝的最適光照度約為1000 lx(凌晨)[22]，背角無(wú)齒蚌(Anodontawoodiana)的濾水率也具有一定的晝夜節(jié)律，最大濾水率出現(xiàn)在18:00(約1000 lx)[49]。包永波等[50]亦認(rèn)為,溫度是貝類攝食率晝夜變化節(jié)律的主要原因，光照度為1000 lx時(shí)的溫度比較適宜，海水的黏滯性降低和貝類的側(cè)纖毛運(yùn)動(dòng)能力提高，攝食率也隨之升高；桑士田等[15]發(fā)現(xiàn)菲律賓蛤仔幼貝的最適鹽度為23.35，潘魯青等[6,25]認(rèn)為,鹽度為22～30時(shí),貝類的攝食率最高，鹽度低于22和高于30時(shí),攝食率顯著下降；朱曉聞等[16]認(rèn)為,馬氏珠母貝幼貝的最適 pH 為8.09。本試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?yōu)化得出的大竹蟶幼貝濾水率的最佳組合為光照強(qiáng)度1109.17 lx、鹽度25.12、pH 7.89，基本符合海洋貝類的生長(zhǎng)習(xí)性。

目前針對(duì)貝類濾水率的研究較少考察環(huán)境因素的聯(lián)合作用及二次效應(yīng)。本試驗(yàn)通過(guò)分析光照、鹽度和 pH的交互作用對(duì)大竹蟶幼貝濾水率極顯著(P<0.01)而構(gòu)建的模型擬合度很高，說(shuō)明該模型能夠很好的解釋大竹蟶幼貝濾水率隨環(huán)境因素的變化，可以用于預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)。

此外，研究大竹蟶生長(zhǎng)的最佳優(yōu)化條件時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步考慮餌料種類和密度、貝類密度和規(guī)格、底質(zhì)條件、海水流速、溶氧水平、試驗(yàn)時(shí)間等交互作用對(duì)濾水率的影響。

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OptimizationofFiltrationRateinJuvenileRazorClamSolengrandisbyResponseSurfaceMethodology

JIANG Bei1，DONG Ying1，GAO Shan1，WANG Bai1，CAO Chen2，ZHANG Qian2，HAO Yongfang2，WANG Yongbo3，ZHOU Zunchun1

( 1.Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute，Dalian 116023，China；2.Yingkou Fisheries Institute，Yingkou 115003，China；3. Yingkou Modern Fishery and Technology Industrial Park，Yingkou 115001，China )

The joint effects of illumination，salinity and pH on filtration rate of juvenile razor clamSolengrandiswere studied using Box-Behnken experimental design and response surface methodology ( RSM ) under laboratory conditions, aiming to quantifying the relationship between the filtration rate and the above three factors, and to the optimal factor combination through statistical optimization approach.The results showed that there were significant interaction effects between illumination and salinity, and between illumination and pH on the filtration rate of razor clam juveniles (P<0.05).The multivariate non-linear model is described asy=1.62+0.084A+0.04B-0.14C-0.38A2-0.65B2-0.68C2(r2=0.9821), the optimal conditions for filtration were found under conditions of illumination of 1109.17 lx, salinity of 25.12 and pH=7.89. The findings indicate that the proposed model is reasonably accurate and can be used for describing and predicting the growth features of juvenile razor clam in different environmental factors．

Solengrandis；illumination；salinity；pH；filtration rate；response surface methodology

S968.31

A

1003-1111(2016)04-0313-08

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.04.001

2016-01-05；

2016-03-10.

遼寧省海洋與漁業(yè)廳項(xiàng)目(201603，201301)；遼寧省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015103044).

姜北(1982—)，男，助理研究員；研究方向：海洋生態(tài)學(xué)．E-mail:jiangbei1983@163.com.通訊作者：周遵春(1967—)，男，研究員，博士；研究方向：海洋生物學(xué)．E-mail: zunchunz@hotmail.com.