螞蟻島海域刺參浮游幼體發育過程研究

馬躍

（大連市螞蟻島海產有限公司，遼寧 大連 116000）

螞蟻島，位于渤海海域大連市金州新區金渤海岸，北緯39°，螞蟻島周邊海域水下暗礁眾多，水質較好，刺參是螞蟻島最主要的經濟性海珍品。刺參（Apostichopus japonicus）又稱仿刺參，屬棘皮動物門（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），刺參科（Stichopodidae），仿刺參屬（Apostichopus）。在自然海域的條件下，刺參通常棲息在水深范圍為3～10 m的海岸潮間帶且礁石密布、海藻叢生、海流平緩且陰暗隱蔽的區域。刺參屬于寒溫帶品種，它最適宜的生長水溫為8～15℃。當海水溫度低于3℃時，刺參會出現攝食量減少，活動遲緩的現象，并且逐漸進入半休眠狀態；當海水溫度升高至17～19℃時，刺參的攝食強度大幅下降，活動日趨不活躍；水溫超過21℃以后逐漸進入夏眠。在人工養殖過程中會發現溫度亦有偏差，個別在17～18℃時表現的活力很足。

該試驗針對螞蟻島周圍海域選取的站位采集樣品，對所采樣品中的刺參浮游幼體進行觀測、分析、統計，估算出2016年螞蟻島海域刺參浮游幼體的數量，用豐度表示。對螞蟻島海域進行環境評估調查，得出水溫、鹽度等基礎水質數據。結合之前得到的刺參浮游幼體出現的時間及數量等數據進行對比統計，找出螞蟻島海域刺參生長發育的最適宜的環境，以期對刺參自然海域人工采苗提供參考。

1 材料和方法

1.1 調查時間

調查時間周期為2016年06月01日至2016年08月10日，調查共計持續71 d，期間排除天氣不宜出海采樣等不可抗拒因素外，有效調查天數共計為44 d。

1.2 調查海域及站位分布

調查海域覆蓋螞蟻島所有海域范圍，其中包括西螞蟻島、東螞蟻島及周邊石砣附近海域，具體位置見圖1。調查站位共設定14個，主要以西螞蟻島和東螞蟻島附近為主，具體站位位置見圖2。

1.3 調查內容

調查內容主要分為兩項，分別是刺參浮游幼體調查以及螞蟻島海域環境評估調查。

1.4 浮游幼體樣品采集及處理

在調查計劃中確定的14個站位使用淺水III型浮游生物網依照GB17378—2007《海洋監測規范》采用垂直拖網方式由底至表采集浮游生物樣品，采集到的浮游生物樣品用終濃度5%甲醛固定保存。浮游生物樣品經過靜置、沉淀、濃縮后換入貯存瓶并編號，處理后的樣品使用光學顯微鏡采用個體計數法進行種類鑒定和數量統計。個體數量以個/m3表示。刺參幼體時空分布使用Suffer軟件作圖描述。

1.5 螞蟻島海域環境調查

在環境調查中采用多功能水質分析儀現場測定螞蟻島海域海水的常規指標，主要是溫度、鹽度這兩項指標。

2 結果和分析

2.1 刺參浮游幼體形態

根據對所采集樣品中刺參浮游幼體的觀察，在6月12號之前，水體存在的都是單細胞，即精細胞、卵細胞。在6月13到16號期間水體分別出現了二細胞卵、四細胞卵。在后續幾天的觀察中并沒有出現其他形態的浮游幼體，而在6月17到6月19號期間水體中又出現了單細胞卵與多細胞卵。在6月22號這一天，水體中分別出現了單細胞卵、多細胞卵、原腸幼體、初耳幼體、中耳幼體說明刺參在這一天完成了前期發育，7月1號開始到7月7號期間水體中出現了大耳幼體、樽形幼體和五觸手幼體。說明從6月13號開始到7月1號大致是一個完整的刺參浮游幼體發育歷程。

2.2 刺參浮游幼體豐度

2.2.1 刺參浮游幼體總豐度

2.2.2 刺參日平均豐度 將調查期間每天各站位各階段浮游幼體總數的均值作圖（圖3），據圖3可知：調查期間每天的刺參浮游幼體豐度變化范圍在9.14～1 670.09 個/m3，平均為 237.04 個/m3，最大值出現在7月9日，最小值出現在6月28日。根據波峰大致可判斷在調查期間共集中出現了4次海參浮游幼體，出現時期分別為6月2日到6月12日、6月12日到6月27日、6月27日到7月15日、7月15日到8月1日這4個時間范圍內。其中刺參浮游幼體豐度出現最密集的時期是6月27日到7月15日。4批幼體持續日期與刺參幼體發育過程基本相符。

2.2.3 站位平均豐度 將調查期間各站位站位均值作圖（圖4），據圖4可知：調查期間14個站位的刺參浮游幼體豐度變化范圍在139.86～327.35個/m3，平均為237.26個/m3，最大值出現在MYD07，最小值出現在MYD13站位。

表1 各時期、站位刺參浮游幼體總豐度

2.3 刺參浮游幼體組成

由圖5、圖6可知，螞蟻島海域仿刺參幼體浮游期為6月底到7月上旬，水溫22～27℃時。從發現受精卵到結束浮游期歷時12 d。海參幼體組成在不同發育階段具體表現如下。

2014年6月27日發現受精卵；7月3日小耳狀幼體密度達到最大值，為118個/m3；7月4日發現大耳狀幼體，大耳狀幼體密度在7月5日達到峰值，為152個/m3；7月6日幼蟲發育到大耳狀幼體后期，出現樽形幼蟲。7月7日以五觸手幼體為主。7月9日浮游幼體密度明顯下降，結束浮游期。浮游幼蟲發育到小耳狀幼體歷時2～3 d，發育到大耳狀幼體歷時7～8 d，發育到樽型幼體歷時8～9 d，發育到五觸手幼蟲歷時10 d左右。

2015年6月25日發現受精卵；7月2日小耳狀幼體密度達到最大值，為89個/m3；7月4日出現大耳狀幼體，7月6日大耳狀幼體密度達到峰值，為138個/m3；7月5日部分幼體發育到大耳狀幼體后期，7月7日出現樽型幼體；7月9日幼體以五觸手幼體為主。7月9日后，浮游幼體密度明顯下降，結束浮游期。浮游體發育到小耳狀幼體歷時3～4 d，發育到大耳狀幼體歷時9～10 d，發育到樽型幼體歷時10～11 d，發育到五觸手幼體歷時 11～12 d。

6月13日之前、7月31日之后刺參浮游幼體形態較單一，以卵細胞為主；6月13日至7月31日之間這一階段組成較多樣，發育程度較高的耳狀幼體和樽形幼體占據了一定比例。

2.4 刺參浮游幼體空間分布

根據出現4批浮游幼體對應的時間范圍，從中分別選出每批浮游幼體中豐度最大的一天，即：6月4日、6月17日、7月9日和7月28日，將這4 d的浮游幼體豐度作出空間分布圖（圖7至圖10）。確定螞蟻島刺參浮游幼體在不同時間內的地理分布情況。

據圖7可知：6月4日當天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島周邊海域、東螞蟻島東北方向的九號站位附近、10，11號站位附近；6月17日當天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島周邊、10，11號站位附近海域以及12號站位附近海域（圖8）；7月9日當天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島東南部、東螞蟻島周邊海域（圖9）；7月28日當天刺參浮游幼體主要分布在西螞蟻島西北部以及東螞蟻島周邊海域（圖 10）。

3 討論

海流是影響刺參生長和發育的重要因素之一。海水水體懸浮物主要是由于海流對海床底質的攪動作用，把各種海洋生物死亡之后的有機碎屑與泥沙等攪拌在一起，從而使海水出現不同的渾濁度。水體中的懸浮物含量隨著海流的擾動以及海面風應力變化而變化，不同的懸浮物濃度對于刺參的生長有重要影響。海泥中的有機碎屑和微生物是構成刺參食物的重要組成部分。過去的許多研究也表明，海底鮮泥中的活性細菌能夠促進刺參的消化，從而進一步增加了刺參的攝食。這表明海流和海泥對刺參的生長發育有著重要影響。海流的流速也會影響刺參的附著率，進而影響刺參成活率及分布。而目前有關這方面的研究還很少，需要進一步做研究決定。海流是影響刺參生長發育以及分布的重要因素。由上述刺參浮游幼體空間分布圖可知，刺參的分布情況隨著時間的改變而改變。由于刺參浮游幼體的游泳能力很弱，因此海流成為影響刺參浮游幼體運動及分布的主要因素。因此，根據海流的運動軌跡以及刺參浮游幼體的分布變化情況確定刺參浮游幼體在海流作用影響下的運動軌跡，深入了解刺參浮游幼體的來源和去向。從而為當地漁業公司調整生產、提高效益提供依據。

連續2年調查結果顯示，大連金州新區螞蟻島海域仿刺參繁殖期為6月中下旬到7月上旬，浮游幼體從6月底到7月中旬均可采集到，期間海區近表層水溫為22～27℃。有關研究表明，我國黃海北部仿刺參進入繁殖期海區水溫為15～17℃，即6月末至7月初，產卵盛期為7月上旬至8月中旬，此期水溫為17～22℃，而渤海北部的螞蟻島野生仿刺參產卵期比黃海北部早15～20 d。6月初沒有采集到浮游幼體推測是種參沒有進入繁殖盛期，浮游幼體數量較少的原因。6月底至7月中旬螞蟻島野生仿刺參進入繁殖盛期，可在海區采集到了大量幼蟲，加之螞蟻島野生仿刺參種參數量充盈，該海區的仿刺參浮游幼體應為當地種參繁殖所產。

綜合兩次調查結果，螞蟻島野生仿刺參的繁殖期、幼體浮游期在發育時序上存在很強的一致性。兩次調查均在6月26日前后發現受精卵，在7月10日前后結束浮游期，表明了螞蟻島海區野生仿刺參產卵行為有很強的節律性，海參產卵與水溫有密切關系，水溫是海參產卵的關鍵信號分子，兩次調查數據顯示，螞蟻島海域近表層水溫在兩年中變化不明顯，這可能是螞蟻島海域仿刺參產卵較為集中的原因之一。螞蟻島海區不同位點浮游幼體密度存在較大差異，一方面可能是采苗時間不同所致，另一方面推測由海區不同海流狀況所決定的。海區仿刺參浮游幼體密度大小直接影響采苗效果，一般認為浮游幼體密度在50個/m3左右可進行采苗，而浮游幼體密度大于100個/m3時具有良好的采苗效果。2014年調查結果認為3、4、5、6和13號位點浮游幼體密度較高，均大于100個/m3，適于投放石礁；2015年調查結果認為在1、7、9和10號位點可采捕到高密度浮游幼體，均大于100個/m3，適于投放石礁?？紤]到螞蟻島周圍海流和礁石分布情況，在1、3、4、5、6、7、9、10、13 號位點外圍投放石礁均有良好采苗效果。

大連金州新區螞蟻島海域海參幼蟲出現期為6月底到7月中旬，但據當地漁民的反映，螞蟻島海域海參繁殖期應為水溫在17～20℃的5月下旬到6月上旬左右，但2016年度調查，幼體出現時間在7月初到7月中旬，由此作者推測該區域的海參浮游幼體不是當地海參繁殖產生，根據各地區水溫及海底刺參產卵情況調查，該年度調查發現的刺參幼體極有可能是旅順海域海參繁殖形成的幼體，隨海流移動到螞蟻島海域并完成附著的。

浮游幼蟲受自然條件等因素的影響，具體的時空分布具有不穩定性。在該區域通過對海參的浮游幼蟲進行連續的跟蹤調查，在適宜的時間和海區投放采苗器材，可以取得良好的采苗效果，提高天然苗種的產量。

4 結論

海參幼體自6月2日起，出現單細胞卵，但是直到6月13日才觀測到多細胞體、中耳幼體和大耳幼體，其中耳狀幼體數量極少。在7月31號之后也出現了類似的現象；從6月20到8月1日，水體中集中出現了各個階段的刺參浮游幼體，也有發育程度較高的耳狀幼體以及樽形幼體。由此推斷出刺參浮游幼體的發育周期大概持續15 d左右。刺參浮游幼體發育過程為：受精卵—囊胚期—原腸期—小耳狀幼體—中耳狀幼體—大耳狀幼體—樽形幼體—五觸手幼體—稚參。

調查期間刺參浮游幼體豐度的最大值出現在7月9日的MYD07站位，總豐度達到了8 756.50個/m3。

14站位刺參浮游幼體的平均豐度為139.86～327.35 個/m3。

當螞蟻島海域溫度、鹽度分別近似接近21～25℃、32時，最適宜刺參的生長。

刺參浮游幼體的分布隨著時間的變化而變化，根據刺參浮游幼體的空間分布圖，可知東西螞蟻島南部海域中刺參浮游幼體明顯高于北側。