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摘要 [目的] 为刺参的繁殖以及工厂化人工育苗提供理论基础。[方法] 以渤海湾地区刺参为试验材料， 研究渤海湾地区刺参生殖腺发育生物学零度及其性成熟的有效积温。[结果] 渤海湾地区刺参生殖腺发育的生物学零度为6.14 ℃，而有效积温为800.19 ℃·d。[结论] 该研究在渤海湾地区刺参育苗生产中具有重要的参考价值。
关键词刺参；生殖腺；有效积温；生物学零度
中图分类号S968.9文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）01-081-02
Abstract [Objective] To provide theoretical basis for the breeding and industrialized artificial rearing of sea cucumber. [Method] Taking sea cucumber in the Bohai Bay region as test materials， the biological zero point and effective accumulated temperature for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region were studied. [Result] The biological zero point for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region was 6.14 ℃， and the effective accumulated temperature was 800.19 ℃·d. [Conclusion] The research has an important reference value in the seedling production of sea cucumber in the Bohai Bay region.
Key words Sea cucumber； Gonad； Effective accumulated temperature； Biological zero point
刺参属于无脊椎动物、棘皮动物门、海参纲、海参属。全球有海参900多种，我国有140多种海参，世界海参种类最多、资源量最大的区域分布在太平洋、印度洋海区[1-2]。我国海参分布在热带区和温带区，主要经济品种是刺参。
温度是影响海洋无脊椎动物性腺发育和有效积温的重要环境因素之一。研究温度和性腺、积温的关系，不仅可以深入认识生物的繁殖和发育习性，而且可为海洋无脊椎动物的人工育苗理论提供技术支持。有关这方面的研究，国内外进行了广泛研究[3-11] 。高绪生等[3]研究了温度对光棘球海胆不同发育阶段的影响。田传远[4]等研究海湾扇贝性腺发育的生物学零度。夏长革[5]等研究光棘球海胆胚胎发育生物学零度和有效积温的初步研究。洪万树等[6]斑节对虾幼体发育的有效积温、生物学零度和耐温试验研究。何义朝[7]等研究了贻贝胚胎发育的有效积温范围的变化。刘德经[8]等报道了西施舌生殖腺发育生物学零度和有效积温的初步研究。但是，有关刺参的生物学零度和有效积温的研究尚未见报道。笔者利用线性关系[12]研究了刺参性腺发育的生物学零度和有效积温，旨在为刺参的繁殖以及工厂化人工育苗奠定理论基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1试验材料。试验材料为渤海湾地区的刺参，活体重为140～240 g/头。
1.1.2仪器。盐度计，型号YSI-63，为美国金泉科学仪器有限公司产品；PHB型便携式pH计，精度为±0.01，为上海三信仪表厂产品；YSI550测氧仪（精度为±0.1 mg/L）；YSIModel58温度计（精度0.1 ℃）。
1.2方法将刺参分为3组，第1组促熟天数为85 d，第2组促熟天数为111 d，第3组促熟天数为97 d。每日换水半量，清除池底饵料和残饵，3 d全部清池换水，10 d倒池。每日测量水温，并且观察刺参活动状况和性腺发育情况，必要时解剖镜检。
利用线性函数规律，计算出有效积温。SandersonPearis Krogh[12]认为温度与发育所需的时间是一种线性函数，方程式为K=N（T-C）。式中，K为生殖腺成熟有效积温（℃·d），N为生殖腺发育历期（d），T为饲养日期平均水温（算术平均值），C为生殖腺发育的零点温度。其中N的倒数（1/N）为发育速率。若以性腺发育速度（V）带入有效积温，得到K=（T-C）/V。
卵发育的生物学零度C和有效积温K的计算公式为[12]：
C=V2T-VVTnV2-（V）2（1）
K=nVT-VTnV2-（V）2（2）
根据T=C+KV计算出温度的理论值T’，可得出卵发育的生物学零度C和有效积温K。
SC和SK的计算公式分别为：
SC=（T-T’）21n+V21（V-V1）2n-2（3）
SK=（T-T’）2（n-2）（V-V1）2（4）
由K=（T-C）/V得到C=T-KV，将K值及得到的T、V带入，即可得到C值。
2结果与分析
2.1刺参性腺发育的生物学零度及有效积温
由表1可知，Ⅰ 组的平均温度为15.50 ℃，Ⅱ組的平均温度为13.29 ℃，Ⅲ组的平均温度为14.51 ℃。
将表1中数据带入式（1）和式（2），计算出刺参性腺发育的生物学零度分别为6.14 ℃，刺参性腺发育的有效积温分别为800.19 ℃·d。 由表2中数据得出V1=∑V∕n=0.010 36，V12 =0.000 107。∑（T-T’）2=0.023 46；∑（V-V1）2=0.000 003 795。将其代入式（3）和（4）计算出刺参性腺发育的生物学零度的标准差SC为0.82，有效积温的标准差SK为78.62，因此刺参的生物学零度C=（6.14±0.82）℃，刺参有效积温K=（800.19±78.62 ）℃·d。
2.2对所得C值的验证
刺参C值分别为6.09、5.89、6.26 ℃，平均值为6.08 ℃，計算出的刺参生物学零度C为6.14 ℃，二者在正常误差范围内。因此，刺参的生物学零度C为（6.14±0.82）℃。
3讨论与结论
3.1生物学零度和有效积温
关于刺参性腺发育的生物学零度和有效积温研究迄今为止未尚见报道。该试验结果表明刺参的生物学零度和有效积温分别为（6.14±0.82）℃和（800.19±78.62）℃·d。隋锡林[13]研究表明刺参的性腺发育积温为800 ℃·d，与该研究结果刺参性成熟有效积温为800.19 ℃·d基本一致。
3.2影响积温的因素
在一定温度范围下，水温是影响刺参性成熟的重要因素。该试验结果表明，随着水温的升高，积温的发育历程越短，掌握其生殖腺发育零点温度及性成熟有效积温有助于在人工繁殖中通过调节生境温度的方法，促进或推迟生殖腺的成熟，改变其精子和卵子的排放期。因此，研究刺参生殖腺发育的生物学零点及性成熟有效积温在理论和育苗生产中都有重要意义。
该试验中采用的试验材料为渤海湾地区的刺参，所得出的生物学零度和有效积温仅在渤海湾地区具有参考价值。
但是，是否与刺参所处的生境条件不同，其生殖腺发育的生物学零度和有效积温也有所不同，还有待进一步研究。
参考文献
[1]
常亚青，丁君，宋坚.海胆、海参生物学和增养殖技术[M].北京：海洋出版社，2004.
[2] 常亚青，隋锡林，李俊，等.刺参增养殖业现状、存在问题与展望[J].水产科学，2006，25（4）：198-201.
[3] 高绪生，孙勉英，胡庆明，等.温度对光棘球海胆不同发育阶段的影响[J].海洋与湖沼，1993，24（6）：364-366.
[4] 田传远，梁英，王如才.海湾扇贝性腺发育的生物学零度[J].青岛海洋大学学报，1995，25（1）：56-58.
[5] 夏长革，苏延明，常亚青.光棘球海胆胚胎发育生物学零度和有效积温的初步研究[J].水产科学，2006（8）：379-382.
[6] 洪万树，刘昌欣.斑节对虾幼体发育的有效积温、生物学零度和耐温实验研究[J].福建水产，1997，39（3）：1-6.
[7] 何义朝，张福绥.贻贝胚胎发育的有效积温范围的变化[C]//中国贝类学会.贝类学论文集：第二集.北京：科学出版社，1986：89-93.
[8] 刘德经，黄天华，肖思祺，等.西施舌生殖腺发育生物学零度和有效积温的初步研究[J].特产研究，2002（1）：33-34.
[9] 刘德经，陈杰明.西施舌早期胚胎发育温度效应的研究[J].动物学杂志，1998，33（2）：1-3.
[10] 菊地省吾，浮永久.ヮヒ属の采卵技術はすゐ研究[R].北水研究報告（33）， 1974：69-78.
[11] 刘德经，黄德尧，王家滂，等.西施舌胚胎发育生育学零度和有效积温的初步研究[J].特产研究，2003（7）：22-24.
[12] 尚玉昌. 普通生态学[M]. 北京：北京大学出版社，2002：42.
[13] 隋锡林.刺参人工育苗及养殖技术的进步与展望[J].水产科学，2004，23（9）：29-31.
关键词刺参；生殖腺；有效积温；生物学零度
中图分类号S968.9文献标识码
A文章编号0517-6611（2016）01-081-02
Abstract [Objective] To provide theoretical basis for the breeding and industrialized artificial rearing of sea cucumber. [Method] Taking sea cucumber in the Bohai Bay region as test materials， the biological zero point and effective accumulated temperature for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region were studied. [Result] The biological zero point for the gonad development of sea cucumber in the Bohai Bay region was 6.14 ℃， and the effective accumulated temperature was 800.19 ℃·d. [Conclusion] The research has an important reference value in the seedling production of sea cucumber in the Bohai Bay region.
Key words Sea cucumber； Gonad； Effective accumulated temperature； Biological zero point
刺参属于无脊椎动物、棘皮动物门、海参纲、海参属。全球有海参900多种，我国有140多种海参，世界海参种类最多、资源量最大的区域分布在太平洋、印度洋海区[1-2]。我国海参分布在热带区和温带区，主要经济品种是刺参。
温度是影响海洋无脊椎动物性腺发育和有效积温的重要环境因素之一。研究温度和性腺、积温的关系，不仅可以深入认识生物的繁殖和发育习性，而且可为海洋无脊椎动物的人工育苗理论提供技术支持。有关这方面的研究，国内外进行了广泛研究[3-11] 。高绪生等[3]研究了温度对光棘球海胆不同发育阶段的影响。田传远[4]等研究海湾扇贝性腺发育的生物学零度。夏长革[5]等研究光棘球海胆胚胎发育生物学零度和有效积温的初步研究。洪万树等[6]斑节对虾幼体发育的有效积温、生物学零度和耐温试验研究。何义朝[7]等研究了贻贝胚胎发育的有效积温范围的变化。刘德经[8]等报道了西施舌生殖腺发育生物学零度和有效积温的初步研究。但是，有关刺参的生物学零度和有效积温的研究尚未见报道。笔者利用线性关系[12]研究了刺参性腺发育的生物学零度和有效积温，旨在为刺参的繁殖以及工厂化人工育苗奠定理论基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1试验材料。试验材料为渤海湾地区的刺参，活体重为140～240 g/头。
1.1.2仪器。盐度计，型号YSI-63，为美国金泉科学仪器有限公司产品；PHB型便携式pH计，精度为±0.01，为上海三信仪表厂产品；YSI550测氧仪（精度为±0.1 mg/L）；YSIModel58温度计（精度0.1 ℃）。
1.2方法将刺参分为3组，第1组促熟天数为85 d，第2组促熟天数为111 d，第3组促熟天数为97 d。每日换水半量，清除池底饵料和残饵，3 d全部清池换水，10 d倒池。每日测量水温，并且观察刺参活动状况和性腺发育情况，必要时解剖镜检。
利用线性函数规律，计算出有效积温。SandersonPearis Krogh[12]认为温度与发育所需的时间是一种线性函数，方程式为K=N（T-C）。式中，K为生殖腺成熟有效积温（℃·d），N为生殖腺发育历期（d），T为饲养日期平均水温（算术平均值），C为生殖腺发育的零点温度。其中N的倒数（1/N）为发育速率。若以性腺发育速度（V）带入有效积温，得到K=（T-C）/V。
卵发育的生物学零度C和有效积温K的计算公式为[12]：
C=V2T-VVTnV2-（V）2（1）
K=nVT-VTnV2-（V）2（2）
根据T=C+KV计算出温度的理论值T’，可得出卵发育的生物学零度C和有效积温K。
SC和SK的计算公式分别为：
SC=（T-T’）21n+V21（V-V1）2n-2（3）
SK=（T-T’）2（n-2）（V-V1）2（4）
由K=（T-C）/V得到C=T-KV，将K值及得到的T、V带入，即可得到C值。
2结果与分析
2.1刺参性腺发育的生物学零度及有效积温
由表1可知，Ⅰ 组的平均温度为15.50 ℃，Ⅱ組的平均温度为13.29 ℃，Ⅲ组的平均温度为14.51 ℃。
将表1中数据带入式（1）和式（2），计算出刺参性腺发育的生物学零度分别为6.14 ℃，刺参性腺发育的有效积温分别为800.19 ℃·d。 由表2中数据得出V1=∑V∕n=0.010 36，V12 =0.000 107。∑（T-T’）2=0.023 46；∑（V-V1）2=0.000 003 795。将其代入式（3）和（4）计算出刺参性腺发育的生物学零度的标准差SC为0.82，有效积温的标准差SK为78.62，因此刺参的生物学零度C=（6.14±0.82）℃，刺参有效积温K=（800.19±78.62 ）℃·d。
2.2对所得C值的验证
刺参C值分别为6.09、5.89、6.26 ℃，平均值为6.08 ℃，計算出的刺参生物学零度C为6.14 ℃，二者在正常误差范围内。因此，刺参的生物学零度C为（6.14±0.82）℃。
3讨论与结论
3.1生物学零度和有效积温
关于刺参性腺发育的生物学零度和有效积温研究迄今为止未尚见报道。该试验结果表明刺参的生物学零度和有效积温分别为（6.14±0.82）℃和（800.19±78.62）℃·d。隋锡林[13]研究表明刺参的性腺发育积温为800 ℃·d，与该研究结果刺参性成熟有效积温为800.19 ℃·d基本一致。
3.2影响积温的因素
在一定温度范围下，水温是影响刺参性成熟的重要因素。该试验结果表明，随着水温的升高，积温的发育历程越短，掌握其生殖腺发育零点温度及性成熟有效积温有助于在人工繁殖中通过调节生境温度的方法，促进或推迟生殖腺的成熟，改变其精子和卵子的排放期。因此，研究刺参生殖腺发育的生物学零点及性成熟有效积温在理论和育苗生产中都有重要意义。
该试验中采用的试验材料为渤海湾地区的刺参，所得出的生物学零度和有效积温仅在渤海湾地区具有参考价值。
但是，是否与刺参所处的生境条件不同，其生殖腺发育的生物学零度和有效积温也有所不同，还有待进一步研究。
参考文献
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[3] 高绪生，孙勉英，胡庆明，等.温度对光棘球海胆不同发育阶段的影响[J].海洋与湖沼，1993，24（6）：364-366.
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[5] 夏长革，苏延明，常亚青.光棘球海胆胚胎发育生物学零度和有效积温的初步研究[J].水产科学，2006（8）：379-382.
[6] 洪万树，刘昌欣.斑节对虾幼体发育的有效积温、生物学零度和耐温实验研究[J].福建水产，1997，39（3）：1-6.
[7] 何义朝，张福绥.贻贝胚胎发育的有效积温范围的变化[C]//中国贝类学会.贝类学论文集：第二集.北京：科学出版社，1986：89-93.
[8] 刘德经，黄天华，肖思祺，等.西施舌生殖腺发育生物学零度和有效积温的初步研究[J].特产研究，2002（1）：33-34.
[9] 刘德经，陈杰明.西施舌早期胚胎发育温度效应的研究[J].动物学杂志，1998，33（2）：1-3.
[10] 菊地省吾，浮永久.ヮヒ属の采卵技術はすゐ研究[R].北水研究報告（33）， 1974：69-78.
[11] 刘德经，黄德尧，王家滂，等.西施舌胚胎发育生育学零度和有效积温的初步研究[J].特产研究，2003（7）：22-24.
[12] 尚玉昌. 普通生态学[M]. 北京：北京大学出版社，2002：42.
[13] 隋锡林.刺参人工育苗及养殖技术的进步与展望[J].水产科学，2004，23（9）：29-31.