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发布时间:2020-06-10 01:48:45

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作者:王春生,张建东

出版社:山东科学技术出版社

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无公害刺参养殖技术

无公害刺参养殖技术试读:

一、概述

海参在分类上属于棘皮动物门,海参纲。在棘皮动物中,海参纲动物是最有经济价值的,种类也较多。全世界海参有1 200多种,均属海洋种类。我国海域分布的有140多种,其中仅西沙群岛就有40多种,可供食用的海参20多种。我国有经济价值的海参在分类上都属于木盾手目的海参科和刺参科。海参科的主要经济种类有乳白参、白底靴参、石参、乌圆参、明玉参等,这些品种都产于我国的西沙群岛、海南岛等南海水域。刺参科的主要经济种类有绿刺参、花刺参、梅花参、刺参等。在可供食用的海参中以产自黄、渤海的刺参品质最佳,营养价值和药用价值最高,经济价值也最高。

(一)我国主要的海参品种

我国用来加工的食用海参有21种,主要有7种。

1.刺参

又名沙口巽,为我国主要的食用海参,分布于北方沿海。如辽宁的大连;河北的北戴河、秦皇岛;山东半岛北岸的庙岛列岛、烟台、威海、成山头,南岸的俚岛、荣成湾、石岛、胶州湾,以及胶南、日照等地。刺参是我国进行人工增殖、人工养殖的主要品种。现在所说的海参育苗、海参增殖、海参养殖,以及市场上价格最高的海参都是指刺参。

2.绿刺参

又名方柱参,体呈四方柱状。生活时全身为浓绿、墨绿或稍带青黑色,肉刺的顶端为橘黄或橘红色。分布于海南岛、西沙群岛。产量很大,是当地主要的食用海参,但因过于软嫩,采捕后须及时加工处理,不然容易腐烂变质。

3.花刺参

俗称方参、白棘参。体略呈方柱形,体色变化大,有深黄色带深浅不同的橄榄色斑点,黄灰色带浅褐色的网纹或浓绿色的斑纹等。分布于广东石匈洲岛、海南岛和西沙群岛,是南海产的重要食用海参之一,肉质较软而嫩,因此采捕后如不及时加工很容易腐烂。

4.梅花参

是最大的海参,生活时身体充分伸展可达1米左右,一般体长为60~80厘米。体色鲜艳,背面为橙红色,并带有黄色和褐色的细斑点,腹面带红褐色。背面的肉刺很大,每3~5个肉刺的基部相连呈梅花瓣状。肉质优良,是我国南方食用海参中最好的一种。分布于西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛。

5.白底辅肛参

又名白底靴参,因其干制品背面呈黑色而腹面为白色,似鞋底,故得此名。因其皮肤肌肉囊发达,干制品质量良好,是上等食用参。主要分布于西沙群岛。

6.黑乳参

又名乌圆参,体黑色有白或黄白小斑点,两侧有数条横线和乳状突起,肉质良好。分布于西沙群岛。

7.糙海参

又名明玉参,俗称白参。体色变化大,背面为暗绿褐色,并夹有少数黑色斑纹,沿着背中线的颜色一般较深,而两侧较浅,至腹面逐渐变为白色。分布于广东、广西沿海,栖息于海藻丛生沙泥底的滩涂上,是我国南方重要的食用海参之一,也是一种易于养殖的品种。

(二)海参的价值

1.食用价值

海参体内含有50多种对人体有益的营养成分。其中蛋白质含量极高, 含18种氨基酸、牛磺酸、硫酸软骨素、刺参黏多糖等多种成分,钙、磷、铁、碘、锌、硒、钒、锰等多种微量元素,维生素B1、维生素B2、尼克酸等多种维生素。所含的18种氨基酸中,有8种是人体自身不能合成的必需氨基酸,其中精氨酸最为丰富,号称“精氨酸大富翁”(表1、表2)。

鲜海参的蛋白质含量为14%~20%,脂肪为0.2%~0.3%,水分为76%~85%。干海参含蛋白质60%~75%,脂肪为0.9%~1.1%,碳水化合物为0.15%,灰分3.7%,含有维生素B1、B2、E及尼克酸等;矿物质主要有钙、磷、铁、镁、碘、硒等;活性成分有海参素、海参皂甙、酸性黏多糖、β—胡萝卜素、海胆紫酮、牛磺酸等。

山东和辽宁出产的海参叫做刺参,是海参中最好的一种。刺参营养丰富,蛋白质含量高,不含胆固醇,是高级滋补品,为海珍品之冠。鲜刺参含水分76.5%,蛋白质14.1%,脂肪0.2%~0.3%,灰分0.3~1.1%,热量395千焦。每100克干刺参含水分5克,蛋白质76.5克,脂肪1.1克,碳水化合物13.2克,灰分3.8克,钙357毫克,铁2.4毫克,硫胺素0.01毫克,核黄素0.02毫克,尼克酸0.1毫克。每千克干海参含碘0.06克。海参虽含三磷酸腺苷较少,口味度较差,但营养价值高,因为它含有较高的光氨酸、精氨酸等,而且蛋白质为水溶性,不需要盐、酸、碱及脂肪的帮助,即可分解为各种易被人体吸收的氨基酸。

每百克水发海参含蛋白质14.9克,脂肪0.9克,碳水化合物0.4克,钙357毫克,磷12毫克,铁2.4毫克,并含有维生素B1、B2、尼克酸等。

海参中的营养成分不仅丰富,而且均衡、合理,含胆固醇极低,脂肪含量相对少,对高血压、高脂血症和冠心病患者尤为适宜。海参肉质柔软细腻、营养丰富,海参菜肴滋味腴美、风味高雅,非常适宜于老人、儿童及体质虚弱的人食用。

2.药用价值

医学认为,海参味甘、咸,性温,具有补肾益精、壮阳疗痿、润燥通便的作用,凡眩晕耳鸣、腰酸乏力、梦遗滑精、小便频数的患者,都可将海参作为滋补食疗之品。海参的药物作用,在明朝李时珍的《本草纲目》中就有记载。清末赵学敏编辑的《本草纲目拾遗》中记载:辽东所产之海参色黑褐,称为辽参或刺参。不仅其品质最佳,而且药性甘温无毒,具有补肾阴、生脉血、治下痢及溃疡等功效。《随息居饮食谱》中说:“海参能滋阴补血,健阳润燥,调经,养胎,利产。”《药性考》中述说“海参可降火滋肾﹐通肠润燥﹑除劳祛症。”海参含有一定量的碘,有促使新陈代谢旺盛、血液流畅的作用,因此,还可治疗阳痿、遗精等症。

海参对于人的健康具有很好的滋补效果,而且对于一些疾病的预防也有作用。海参含有的酸性黏多糖对人体的生长、愈创、成骨和预防组织老化、动脉硬化等有着特殊功能;五肽及三萜糖苷等成分具有抗肿瘤、抗炎活性和溶血作用,还具有抗癌作用。海参能抑制癌细胞的蛋白质的合成,有提高人体免疫力和抗癌杀菌作用,临床上已广泛应用于多种癌症患者的食疗和治疗。

海参还是孕妇的理想补品。妇女从怀孕期开始食用海参,能为婴儿的大脑和神经系统的发育提供丰富的脑黄金物质。有人通过对100名孕妇调查,孕妇各食用刺参1千克,发现出生的婴儿无一例弱智、缺钙、患乙肝现象,并且头发亮黑、奶牙超期不退。因此,海参产区都有孕妇必食海参的习俗。

海参还是手术患者的最佳补品,海参中精氨酸的含量最高。精氨酸是合成人体胶元蛋白的重要原料,对机体损伤后的修复有特效。

3.经济价值

由于海参的食用价值和药用价值很高,因此,海参在所有水产品中是价格最高的一种。近年来干刺参的价格最低的也要每千克2 000元以上,质量最好的干刺参达到每千克8 000元以上。鲜活刺参的价格每千克平均120~150元。“海参皮子”(将活刺参体内的肠子等去除后的海参)价格一般在每千克140~180元,节假日可达到每千克240~260元。用各种方法烹制的海参佳肴在饭店宾馆中的价格更是高得惊人,最低的每只海参数十元,最高的百元以上也并不罕见。

目前刺参的养殖面积和产量都得到大幅度提高,但是价格依然没有下降的趋势,海参市场仍出现供不应求的局面。

(三)山东省刺参增殖、养殖的发展沿革

1.刺参增殖

山东省的增殖方式最早是移植。20世纪70年代,刺参增殖主要是投石增殖。1974年,山东省海水养殖研究所建立了两处各为0.1公顷的人工投石增殖区,投放稚参1万余头。1975年9月,投放全人工培育的平均体长0.5厘米的刺参苗3万余头。1978年底至1979年初,共采商品刺参1 092头,鲜重198千克,3年达到了商品刺参的规格。1978年,农业部黄海水产研究所在3公顷的增殖区内进行投石、投树枝和移植亲参的增殖试验。两年分别投亲参8 461头和5 715头。至1980年1月,资源量比增殖前增加16倍。

进入21世纪后,由于刺参人工苗种繁育量的增加和增殖技术的进步,刺参的人工增殖进展很快;并且把刺参育苗、中间培育、大规格苗种养成与增殖结合起来,可投放刺参苗种,也可投放亲参进行增殖。不仅增加了刺参的资源量,而且还提高了自然海区的刺参产量。

2.苗种繁育

刺参人工育苗最早是山东省海水养殖研究所于1958年进行的,此后该项工作因故中断。从1973年开始进行生产性育苗试验,幼虫至稚参阶段的成活率在5%~10%,单位水体育成0.5毫米稚参7万~10万头/米3。到1980年该项研究已经取得了很大的进展,稚参出苗量基本可以稳定在2万~3万头/米3,出苗量最多在8万~10万头/米3,最高可达15万头/米3。人工育苗成绩已经超过日本。1983年经过科研单位的联合攻关,技术上有了很大的突破,生产性育苗达到了产业化的要求。

此后经过20多年的生产实践,刺参人工育苗技术不断完善,苗种产量每年都有大幅度的提高。刺参育苗场主要集中在烟台市的长岛、蓬莱和威海市的荣成、环翠等市县区。山东省的刺参育苗技术和苗种生产规模均为全国领先。

3.人工养殖

我国从20世纪80年代起,陆续开展了刺参的人工养殖试验研究。1979年,荣成市马山港海参养殖场在自然海区进行围网养殖试验,主要目的是对一些瘦小的刺参个体(体重60克左右)进行“投饵催肥”,投喂人工配合饵料加快刺参生长。经过两个月的试验,摄食人工配合饲料的刺参增重量是对照组的3倍。1981年,崂山县港东村在室外水泥池(50米3)内进行养殖试验,刺参幼参(平均体长1.25厘米)饲养在内置石堆的室外水泥池内,用鼠尾藻粉和鱼粉作为主要饵料。在水泥池内人工饲养条件下,养殖初期死亡率较高,此后死亡率低而稳定,年成活率为63%。

进入20世纪80年代中期以后,随着人工育苗技术的完善,能够批量供应各种规格的人工苗种,促进了刺参养殖业的发展。迄今山东各地已经进行了海上筏式笼养、陆上室内池养、海上沉笼养殖、坑道养殖、池塘养殖、潮间带梯田养殖、工厂化养殖等多种形式养殖,均获得了成功。目前最主要的养殖方式是池塘养殖和潮间带围堰养殖。

(四)海参养殖的现状

1.国内的海参养殖

从80年代开始进行海参养殖。近年来,随着海水养殖业“多品种、多元化”养殖格局的逐步确立,刺参便发展成为我国北方又一新的优良养殖品种。1999年我国鲜海参的消费量只有2 349吨,其中养殖产量1 023吨;2001年全国的养殖产量为5 090吨,其中辽宁省3 837吨,山东省1 253吨;2003年全国海参的养殖面积达到4.7万公顷,养殖总产量已达3.89吨,其中刺参的养殖产量仅3万吨。2003年仅山东省的养殖面积就达到1.5万公顷,并形成了多种养殖模式。

2.山东省的刺参养殖

刺参的增养殖技术研究大部分都在山东省实施。因此,山东省的刺参养殖发展早、速度快。据2004年的粗略统计,山东省有刺参育苗场670处,刺参育苗水体达到56万米3,生产刺参苗42亿头,刺参养殖面积达到2.4万公顷,鲜刺参的产量可达5.7万吨,刺参存养量13亿头,分别比2003年增加253%、270%、226%、38.5%、89.4%、85.6%,产值在70亿元以上,仅刺参养殖的产值就占山东省海水养殖总产值的1/3。刺参养殖在山东省的海水养殖中已经具有举足轻重的地位。近几年来,刺参养殖异军突起,已经成为水产养殖新的优势产业带;为顺应刺参养殖新形势,各级政府公共服务意识增强,促进了刺参养殖业的发展;通过市场引导、政策带动,刺参养殖成为了社会投资新热点。

(五)海参养殖目前存在的主要问题

1.养殖环境问题

刺参的养殖多数都集中在沿海附近水域和潮间带区域。刺参养殖区容易受到工业、农业和生活污染等影响,一些自然水域和养殖水域受到了一定程度的污染。据初步观测,海参自然栖息和繁殖场所也受到不同程度的破坏,水质变得混浊,天然捕获量逐年减少;刺参养殖的迅猛发展,也造成了养殖场家密集、水源污染、水质得不到改善等问题。养殖环境问题日渐突出。

2.养殖病害问题

随着国内刺参人工养殖高潮的掀起,刺参养殖迅猛膨胀,养殖面积每年都在大幅度增加,育苗场和中间培育场以惊人的速度增加。由于利益的驱动,不懂技术和管理,片面追求高产量,放养密度越来越大,技术人员和主管部门难以控制。结果在短短二三年时间,就相继出现了一系列病害问题,而且每年都有发病早、发展快的趋势,造成了巨大的经济损失。目前,国内外对养殖海参的病害研究几乎空白,近年来海参大面积死亡频频发生。据调查,集约化程度高、养殖规模较大的池塘养殖、室内中间培育池、围堰养殖池塘的病害最为严重,并有连年加重的趋势。海参的病害已成为该行业健康发展的一大制约因素,每年的经济损失都在10亿元以上。

3.养殖技术问题

由于刺参养殖以惊人的速度发展,养殖规模迅速膨胀,从业人员大量增加,造成了发展在前、研究滞后、成果和技术储备空白、不能有效解决现实问题的被动局面,存在育苗工艺落后、发病率高、成活率低、苗种批量生产不稳定等诸多问题。在刺参养成方面,技术积累不足、设备落后、工艺粗糙、管理经验欠缺、宏观调控薄弱,造成养殖开发混乱、技术不规范、病害繁生、养殖产量不稳定等众多问题。目前从事刺参养殖的群众数量多,大部分管理水平低、技术素质差。[1] 本书采用亩为面积单位,1公顷等于15亩。

二、刺参的生物学

(一)刺参的外部形态

刺参体呈扁的圆筒形,两端稍细,长20~40厘米,宽3~6厘米,横断面略呈四角形,身体柔软,伸缩性很大。刺参离开水或受到外界刺激后身体会很快收缩。刺参爬行时身体先收缩后伸展,最大伸展体长可达40厘米。身体分为背面和腹面,背面稍隆起,腹面比较平坦。

刺参体壁分为5个步带区和5个间步带区,彼此相间排列。其中背面有2个步带区和3个间步带区,腹面有3个步带区和2个间步带区。背面有4~6行呈圆锥状的疣足,成为突起的肉刺。这些突起的肉刺是变形的管足。腹面比较平坦,有水管系统在腹面的末端突起,称为管足。管足的末端有吸盘,因此刺参具有吸附外物的功能。密集的管足在腹面排成3条不规则的纵带。

刺参的口器位于围口膜中央,其入口处呈环状突起,口四周有盾状触手伸出。触手位于体前端腹面,通常有20个盾状触手排列在口的周围,呈环状。触手生在圆筒状的柄上,前端宛如花瓣一般,瓣的裂片呈短的水平分叉。靠触手的扫除和抓取作用,刺参能够收集并将食物送入口中。

刺参的肛门位于身体后端腹面,稍偏于背部。

刺参的生殖孔位于身体的前端背部,距离头部的后部1~3厘米的间步带上。生殖孔四周色素较深、略显凹陷,特别是在生殖季节明显可见。除生殖季节外,生殖孔一般很难看清楚。

(二)刺参的内部构造

1.体壁(1)皮层。由角质层、表皮、结缔组织和无数小型骨片组成。最外层是角质层,具有保护作用。表皮在角质层的下面。表皮以下是结缔组织,较厚,也就是刺参的胶质部分。这部分厚厚的结缔组织是刺参的主要食用部分。表皮与结缔组织之间也有较多的微小的石灰质的骨片,骨片的形状随着刺参的年龄而发生变化。(2)肌肉层。刺参的肌肉层由横纹肌和纵纹肌组成。横纹肌贴附在结缔组织的内侧,纵纹肌有5条,呈束状排列在横纹肌下。5条纵纹肌分别在5个步带区,前端固着在石灰环上,后端依附在肛门的周围,各束纵纹肌中央有一条狭长的纵沟。刺参依靠肌肉的收缩加上管足的配合进行运动。(3)体腔膜。体腔膜为肌肉层之下的一层薄膜,具体位置在横纹肌与纵纹肌的内侧,附在体腔的表面,所以称为体腔膜。体腔膜延伸与肠相连,称为悬肠膜。悬肠膜分为3片,一片在体背部为背悬肠膜;一片在左侧,称为左悬肠膜;另一片在右侧,称为右悬肠膜。体腔膜内包含各个脏器,形成体腔,腔内有体腔液。体腔液内含有大量的变形血细胞,有排泄和呼吸的功能。

2.消化系统

刺参的消化道是一条纵行管,在体腔内弯曲两次。消化道分为触手、口、咽喉、食道、胃、肠、总排泄腔、肛门等部分。口位于身体前端围口膜中央,口中没有咀嚼器,周围有括约肌。口周围环生20个具有捕食技能的触手,触手从口中伸出体外,通过触手刺参将海底混有泥沙的食物吞入消化道中。咽喉部为口向下的一段,呈漏斗形,咽喉周围有由5个辐片和5个间辐片构成的石灰环,这些骨片均为白色,为5束强大纵纹肌的固着点,支撑并保护消化道的始端。咽喉下端为食道,食道很短。食道下端是富有弹性的囊状胃,刺参的胃略呈淡黄色。食道与胃的衔接部含有大量的红色素,呈橘红色,消化道很容易在此部位断裂。胃下连接着粗细大致均匀的肠管,肠管一般透明,肠壁很薄。刺参的肠管是体长的3倍多,是消化食物和吸收营养的部分。肠靠腹部的悬肠膜连接悬挂在体腔中。肠道首先在身体的右侧向身体的后端,富有黄色素,此段称为第一小肠(下降肠),并伴有背血管网。第一小肠的末端向身体左前方呈U形延伸,在左侧折向上方,为第二小肠(上升肠),其背血管网与左侧呼吸树紧密相连。第二小肠在体中央折向下方,为大肠,大肠后端膨大形成排泄腔,总排泄腔周围有许多放射状肌肉连接在体壁上,主要用于总排泄腔的扩大及收缩,使水进出肛门流向呼吸树进行呼吸。总排泄腔外开口为肛门。

3.呼吸系统

刺参的呼吸器官分为呼吸树和管足两部分。排泄腔壁向体腔内伸入一条短而粗的薄壁管,由此分出两支树枝状的管子,各支再向前分出许多小分支盲囊,外形非常像树枝,因此称之为呼吸树。通常左侧的呼吸树比右侧要长,其细枝与肠管上面的背血管网相接。海水由肛门进入总排泄腔,然后流入呼吸树。左侧呼吸树之外分布有背血管网,呼吸的氧气通过背血管网进入循环系统,再由血液带到身体的其他器官。二氧化碳经此途径随海水排出呼吸树而到体外。

除了呼吸树具有呼吸功能外,刺参的皮肤还有呼吸技能。刺参体腹部的管足其壁甚薄,水中的氧气可经管足呼吸,二氧化碳经此排出体外。

4.水管系统

水管系统又称步管系统,分为环状水管和辐水管。环状水管位于石灰环的后方,是一个无色透明的小环,围绕着食道,其腹侧有一个膨大而且尖端变细的盲囊,这个盲囊叫做波里囊,具有调节水管内压力的作用。环状水管的背侧有一个细而白的,多少有些弯曲且尖端膨大的细管,称为石管。石管嵌在背悬肠膜内,末端有筛板。从环状水管分出5条沿身体纵向走向的辐水管,每个辐部有1条,2条在背面,3条在腹面。5条辐水管向后各沿5条纵纹肌中央纵沟伸到体末端,同时它向两侧分出许多侧支,其腹面的侧支接连管足,背面的侧支接连疣足。因此水管系统可以通过调节水流进出管足,从而支配管足的活动。

5.循环系统

刺参没有心脏,循环系统由血管及血窦组成,血液透明呈淡褐色。食道周围有一环状血管,它位于环状水管的后缘,由环状血管分出5条辐射血管,沿5个辐部分布并埋藏在皮肤肌肉层中,一直延伸到身体的后端。肠壁外附有肠血管,一条在肠和悬肠膜相接的一侧称为背肠血管,这条血管向肠壁分出很多细小的支管,右侧的支管粗大分支小;左侧的支管较细但是分支多,与左侧的呼吸树相密接。另一条在无悬肠膜的一侧,称为腹肠血管。这两条肠血管又形成血管网,分布于肠的曲折之间。左呼吸树与背肠血管所形成的血管网紧密相连。

6.神经系统

刺参的神经系统由外神经系统和深层神经系统两部分组成。外神经系统又称为口神经系统,神经环位于石灰环内面,分出5条辐神经。辐神经的分支末梢向前分布在触手,向后沿步带区分布于管足及体表皮层内,司感觉作用。深层神经系统位于口神经系统之内,没有神经环,只有5条辐神经,神经末梢分布在体腔内壁及横纹肌和纵纹肌上,专司运动作用。

7.生殖系统

刺参属于雌雄异体,仅从外形上是难以区分的。刺参的生殖腺位于食道悬垂膜的两侧,为一束树枝状的分支,其主分支为11~13条,分支很长,在生殖季节可达20~30厘米甚至更长。各主分支又分出若干小分支,主分支向前在食道悬垂膜处汇合成为一总管,它通过体壁开口于头背侧的生殖孔。生殖期间雌性生殖腺呈杏黄色或橘红色,雄性生殖腺呈淡乳黄色或乳白色,渔民称此时的生殖腺为“参花”。

(三)刺参的生态习性

1.栖息环境

刺参多栖息在水深1~35米的浅海区,一般生活在波流稳定、无淡水注入、海藻茂盛的岩礁底或大叶藻丛生的底质较硬的泥沙底,盐度在28以上、pH值7.9~8.4、水温低于30℃、冬季不结冰的海区。刺参的幼小个体往往生活在浅水区,较大的成体生活在较深的海区。环境对刺参的体型大小、色泽和肉刺有很大的关系。它一般是褐色或栗色,但生活在岩石底的个体与生活在泥沙、混有贝壳及碎石底的个体相比较,颜色要深;生活在海藻中间的刺参,常常有绿色,有时变成白色、赤褐色或紫褐色,白色的刺参极为罕见。生活在岩石底水温较低海区的刺参个体,肉刺数量比较多而且高;而生活在泥沙和水温较高海区的刺参个体,肉刺比较肥厚,个体也较大。与刺参栖息有密切关系的环境因素,有水温、盐度、潮流、底质、饵料、稚幼参附着场所和生活场所等,特别是水温、盐度、底质等条件是限制刺参栖息的重要因素。(1)水温。刺参是一种寒温带种类,对于过低或过高的水温都不适应。海水温度低于3℃刺参摄食量减少,活动迟缓逐渐处于半休眠状态;当水温升高达到19℃时,刺参摄食强度又开始大大下降,刺参日趋不活跃;水温超过20℃以后进入夏眠。刺参夏眠的适宜水温与刺参的年龄有很大的关系。幼参夏眠开始的水温要高于成参开始夏眠的水温,即随着个体的长大,刺参开始夏眠的水温也越来越低、时间也越早。长期处于过高或过低水温环境中,刺参很难进行正常的生长发育。(2)底质。底质不同刺参的分布状况也不一样。刺参喜欢栖息于岩礁、乱石底质,有海带草丛生的泥沙底或沙泥底也有刺参分布,纯细沙底或纯泥质底几乎看不到刺参。底质的粒子组成不同其刺参栖息量也有差异。据调查,底质组成中含粗沙及乱石多的地带刺参的分布密度就大,凡是含细沙及泥量多的地带刺参的分布密度就小。(3)盐度。海参是最不能耐受低盐度的。刺参一般也都生活于盐度正常的海区,它的适应范围是26.2~39.3。长期生活在不同环境条件下的刺参各自对栖息的环境产生了一定的适应性。生活于岩礁、乱石底质的刺参体肤颜色多呈红棕色、棕红色(红参),要求的盐度也较高;生活于有海带丛生的沙泥底质的刺参,体肤颜色呈黄绿色、绿褐色(绿参),要求的盐度要偏低一些,多分布于易受陆地淡水影响的内湾水域。刺参耳状幼体在盐度10以下,1小时后全部死亡;盐度20以下,12小时后有近半数个体死亡。稚参(体长0.4毫米)在水温为15℃,盐度为25以上未见有死亡个体,在20以下则有死亡个体出现;在水温20~25℃,盐度为20以上无死亡个体。体长为5毫米的个体,水温15℃、盐度20以上无死亡个体;而在水温20~25℃、盐度15以上时,亦无死亡个体。(4)深度。海参纲动物的垂直分布很广,从潮间带直至数千米的深海都有分布,而且深水中海参在总生物量中占有很高的比例。刺参从潮间带直至水深20米处均有分布,但是不同水深区刺参的体重组成不同。体长3~4厘米的幼参多栖息于潮间带低潮线附近的岩礁下,大型藻类和海带草的茎上营附着生活;体重50克以下的个体分布于靠沿岸的浅水区;50~100克的个体分布于水深5米以内;体重100~150克的个体分布于水深5~10米的水域;体重150~200克的个体分布于水深10~15米的水域;体重200克以上的个体多分布于水深15米以上的水域。在潮间带以及沿岸浅水区很难发现体重200克以上的个体,同样在水深10米以上的海域几乎没有幼参的存在。

2.刺参的运动

刺参的运动主要依靠腹部密生的管足和身体横纹肌、纵纹肌的伸缩,进行缓慢而有节奏的运动。刺参没有视觉器官,刺参的触手、疣足和腹部的管足主司感觉。刺参背部疣足顶端有伸缩能力很强的“尖棘”,伸出长度1毫米左右。在外界弱光和声响等刺激下,立即缩回疣足内,体形相应迅速变化。

在平坦底质上刺参的运动没有方向性,运动是偶然的。而在沙石、岩礁裂缝处等不平坦地形上,海参有时沿地形运动,然后通常转向另一个方向。由于海参运动轨迹可转向不同方向,再加上个体的昼夜活动区域不大,所以运动通常不超过几十平方米。在相对平坦的底质上,海参摄食时一般在原地不动,只弯曲着前半截身子。在多数情况下,海参所完成的一致性的迁移是与食物的获取相关的,这种现象称为饵料性迁移。海参在有很好饵料层的淤泥底较饵料层薄的沙石或混合底的运动速度要慢得多。

刺参的运动和觅食与水温变化有一定关系。刺参行动缓慢,10分钟可以运动1米。在饵料丰富、环境适宜的地方,则移动范围更小。一昼夜的徘徊范围也只有5米左右,若食物缺乏、生活环境条件不良,刺参则可进行相当大范围的移动,有的个体甚至出现全身放松、随波逐流的现象。人工饲养条件下,身体下垂漂浮于近水表面,这种漂浮现象多发生于夜间或者凌晨。清明以后,海水温度上升,海参活动增加,在海底的礁石上、沙泥滩上、海藻丛中到处可以看到刺参的粪便。这时候刺参觅食频繁,刺参口周围的20条触手伸得很长,展开面很宽,摄食强度较大。进入6月下旬(夏至以后),海水温度上升到15℃左右,成体刺参的运动能力和触手的伸展能力明显减弱,摄食活动减少,进入繁殖期,陆续产卵、排精并进入“夏眠期”。10月下旬(约在霜降以后),水温降至18℃左右,海参结束夏眠,生长出新的肠道而重新运动和觅食,但是秋天刺参的运动能力和觅食活动已不如春季。进入冬季后,由于水温较低,加之风浪较多,海参活动减少,只在洞穴周围运动和摄食,在风浪到来之前往往钻进石缝、洞穴中躲藏起来。刺参对天气变化有一定的预感力,富有经验的老捕参员有“海参大风未到先入洞”的说法。

3.刺参的呼吸

刺参体内的呼吸树是营呼吸作用的器官,此外皮肤也具有呼吸作用。温度不同刺参的耗氧量也不同。在刺参正常活动的温度范围内,其成体的耗氧量为0.4~0.8毫升/小时。刺参的呼吸过程是在数次吸水之后才有一次呼水作用,每次呼吸所需要的时间随水温的升高而缩短。水温11~14℃,每9次或10次吸水就进行一次呼水;水温19~22℃,每9~15次吸水进行一次呼水。当水温8℃左右,仅仅是肛门口有轻微的开闭活动,难以区别是吸水还是呼水。除掉呼吸树的个体,肛门口未发现明显的呼吸作用。皮肤呼吸与全呼吸量之间的比例随水温的增高而增大。在水温8.5~13.5℃时为39%~52%,在水温为18.5℃时为60%~90%。温度继续升高时,其所占比例变化不大。

(四)刺参异常的生理活动

1.排脏

排脏是海参在受到强烈刺激时,常常把内脏包括胃、肠、呼吸树、背血管丛、生殖腺等排出体外的现象。刺参的排脏比其他海参要显著得多,排脏常常是紧接着体壁的强烈收缩,内脏通过总排泄腔经过肛门排出体外。引起排脏的不良环境条件,主要包括人为的干扰、温度的急剧上升或下降、水质的污染,以及物理、化学刺激等。刺参排脏后,经过一定的时间,内脏还可以再生。此外,刺参在离开海水时间过长时,刺参的体壁会溶化,整个海参将会“化掉”,所以刺参采捕后应该立即处理,不可久放。

2.再生

棘皮动物一般都具有较强的再生能力,海参类也不例外。刺参的再生能力很强,若将刺参的肉刺切除,5~7天后在切除的部位会再生出小的隆起,这些小的隆起经过30天的时间就可以长到1~2毫米。若将刺参的管足切除,一周后在切除部位会出现带有色素的隆起,30天后完成再生的全过程。若将刺参的触手切除,7~10天后伤口愈合处会出现突出的隆起,20~30天后就会长成和原来同等长度的新的触手,并且能进行正常的摄食活动。若在刺参身体的背部或腹部切开2~4厘米长的伤口,经过5~7天的时间伤口会自行愈合。将刺参拦腰横切成两段,虽然切断处的伤口经过5~7天可以愈合,但是多数情况是不能正常愈合,因此造成死亡的情况也比较多。将刺参切断后32~79天的成活率不超过11.8%。另外刺参身体的前部和后部的再生能力也不一样,身体后部的再生能力要大于身体前部。消化道、呼吸树的再生速度,随刺参个体所处的不同生活期而有所不同。在刺参生活的恢复期再生速度特别快,除掉消化道和呼吸树后的25~33天就能够再生出技能完善的消化道和呼吸树,而在其他生活时期再生出消化道或呼吸树则需要8周甚至更长的时间。

3.夏眠

刺参的生活周期与生活环境中的水温有着密切的关系。在水温较高时刺参就会迁移到海水较深、环境比较安静的岩石间,既不活动也不摄取食物,这种现象叫做海参的“夏眠”。在夏眠期间,消化道萎缩成透明的、细细的线状。一般刺参的夏眠时间在100天左右。夏眠的持续时间与高温期的持续时间相关,高温期越长,刺参夏眠的时间也就越长。刺参夏眠的主要原因是水温,刺参开始夏眠的水温也因为刺参的年龄、个体大小而有所不同。总的趋势是刺参的年龄越大、个体越大,开始夏眠的水温就越低。秋季当水温下降到19~20℃后,刺参结束夏眠开始复苏,陆陆续续地从隐蔽的场所爬出,开始活动并摄食。

夏眠期间刺参的体重会有下降的现象。1龄、2龄、2~3龄和3龄以上的刺参在夏眠期间的失重率(身体减少的重量和减少前重量的百分比)分别为52.8%、39.7%、45.5%和30.4%。日本研究者木下报道,在日本北海道并未发现刺参的夏眠现象。我国黄海水产研究所的专家在刺参养殖过程中观察发现,刺参在寒流来临、水温下降时会从石棚中爬出来,寒流过后水温回升会再度返回石棚中。

在同样的环境条件、同样的海区,不同年龄的刺参进入夏眠的时间也不同,刺参开始夏眠的临界水温也不一样。在夏眠期间(高水温期)各个年龄组群的刺参在海底滩面、岩礁上的发现率有显著的差异,7月份以后3龄以上组群个体不再出现,说明这些刺参都已进入夏眠状态开始夏眠。2~3龄组群的发现率由7月份的33%逐渐下降,到9月份不会再见到这一组群的刺参。2龄组群在夏眠期间的出现频率相对稳定,1龄组群在这期间的出现频率急剧上升,由7月份的42%猛增至8、9月份的77%~79%。在高水温期内,各个年龄组群的刺参的消化道出现无饵料的频率也不同,2~3龄组群7月份为25%,8月份已达到100%;1龄组群9月份达到70%以上。这说明在8、9月份高水温期,2龄组群个体虽然在海底滩面上仍然可以发现,但是由于摄食活动已经很弱,实际上已经进入夏眠状态。3龄组群以上个体在7月份,2~3龄组群在8月份,1龄组群在9月份进入夏眠。25克以下的个体消化道无明显的变化,可继续摄食,不进入夏眠。

关于刺参的夏眠临界水温众说不一,日本学者报道青刺参为20℃,还有人说时刺参夏眠临界水温是24.5℃或是20~24℃,但夏眠的临界水温与栖息的环境有关是一致的观点。研究表明,在高水温期采用低温饲育办法,水温在10±1℃的条件下各年龄组群的刺参能够下沉摄食。在温度比较恒定的条件下,每头刺参的摄食量没有明显的差异,一直维持在一定的水平上,而且年龄越小的刺参每天的摄食量也相应地减少。在自然水温(常温)的条件下,随着温度的升高各年龄组群刺参的摄食量相应减少,直到停止摄食进入夏眠状态。随着年龄的增大其停止摄食进入夏眠的临界水温也逐渐下降,1龄组群24.1℃,2龄组群22.9℃,3龄以上组群21.8℃。由于水温条件不同,导致其内部器官的外部形态及内部组织结构也出现明显差异,从而形成了不同水温条件下刺参的活动、摄食、成长的显著反差。即使是经过产卵排精的亲参,在其排放后立即放入低温环境中仍然能够活动、摄食,不会出现夏眠现象。因此,水温是刺参夏眠的主要外在原因,在高水温期采用低温处理可以使刺参不出现夏眠。

另据报道,高温对已经进入夏眠的刺参没有影响,夏季34~36℃的高温刺参也能正常度过。

(五)刺参的摄食和生长

1.刺参的摄食(1)刺参的食性。刺参的饵料是泥沙中的单细胞藻类(主要是底栖硅藻)、原生动物、小动植物,如有孔虫、腹足类及桡足类、硅藻类;鱼卵、动物的幼体、混在泥沙里的大型藻类的碎片、虾蟹蜕下的壳、木屑、腐殖质,以及其他有机碎屑等。刺参消化道的内含物除了上述种类外,还有大量的泥沙、贝壳等。稚、幼参的食性与其生活场所的生态条件密切相关,稚、幼参一般生活在潮间带的石下,在大型海藻或海带草的茎上营附着生活。因此,稚、幼参的消化道的内含物除了少量的泥沙外,大部分都是附着性藻类。这种消化道的内含物组成可以一直维持到体重2.0~2.5克为止。此后稚、幼参即由附着生活转向底栖生活。研究表明,底栖硅藻和微生物(包括细菌等)是刺参的重要饵料来源。(2)刺参的摄食方式。刺参捕食时借助触手的力量把饵料连同泥沙一并送入口中。刺参的摄食是被动的,没有选择性,凡是能够黏在触手上的一切物质都会被送入口中。刺参的摄食活动,是在海底等底面上一边缓慢地爬行一边将触手不断地交替伸缩,将触手前端黏上的物质送入口中。(3)刺参摄食强度的变化。刺参的摄食是昼夜不断进行的。刺参昼间不活跃经常固着不动,所以白天的摄食量少。夜间刺参比较活跃,摄食量也大。刺参昼夜摄食量的比例为3~4∶6~7。刺参所摄食的饵料在消化道内滞留的时间大约为两个小时。刺参的摄食及其消化道的长度与重量,随着不同季节海水温度的变化而出现周期性变化。刺参进入夏眠期,潜入礁石底、岩缝及其他隐蔽场所,躯体收缩不活动、不摄食,消化道内无食物,完全退化成最短、最轻的直线状。夏眠期过后,刺参开始活动摄食,进入身体的恢复期,这时的刺参消化道也逐渐恢复,长度和重量也不断增加。在冬季水温降到3℃以下,活动再次受阻,春季水温达到8~10℃是刺参进入活动的最旺盛期,摄食量增加,消化道长度可以达到体长的5.7~6.4倍。17~19℃时刺参进入繁殖季节,摄食量逐渐减少,消化道也开始出现退化。(4)刺参的生长。自然水域中刺参在一年中正常活动、摄食的时间仅有半年左右,因此,刺参的生长速度是很缓慢的。6月初出生的刺参满一年体长才达到5.9厘米,体重15.5克;满两年体长13.3厘米,体重122.4克;满3年体长达到17.6厘米,体重307.1克;满4年体长20.8厘米,体重472.5克。刺参的寿命至少在5年以上。刺参的消化管很长,在体内回折两次,其长度不但与体长有关,而且与摄食强度也有一定的关系。刺参体壁与肠管重也有一定的关系,6月份和11月份有较大的差异。6月份刺参体长110~150毫米时,肠管长度达到320~450毫米,肠管长度是体长的3倍;11月份刺参体长110~235毫米时,肠管长度达到385~470毫米,肠管长度是体长的3.4倍,此时的肠管长度长于6月份的肠管长度。6月份刺参肠重为16~27克,体壁重均在75克以内;11月份肠重仅有10~17克,而体壁重达70~105克。由此可见,6月份刺参因产卵体壁消瘦变轻,其重量只有肠重的2.5倍。6月份前由于摄食强度大、肠内充满食物,因而使肠管的重量较平时增加许多。

幼小刺参的食性与栖息场所的条件有很大的关系,消化管内容物除去少量的泥沙外,大部分是附着性底栖硅藻及有机碎屑等,这些内容物多出现在体壁重2~2.5克以下的刺参体内。随着个体的增大,其消化管内容物中泥沙的比例也随之加大。(5)刺参对食物的消化吸收率。干重20克的刺参消化植物性食物的效率为67.5%±7.3%,有机物的吸收率达到15%。小个体(体重3克)对饵料的摄食效率较高,为76.4%±6.8%。刺参尤其能够消化细菌细胞,细菌占据了刺参摄食需求70%以上的比例,细菌对于幼参营养价值更大。

三、刺参的繁殖

(一)繁殖能力

海参为雌雄异体,从外形上很难区分雌雄,只有解剖后取出性腺,根据性腺的颜色进行区分,或者是在排放精卵时观察区分雌雄。刺参的生殖腺生于刺参的背系膜中,由许多树枝状细管所构成。各分支在围食道处汇聚成总管,叫做生殖管,一般为1条,偶尔可见2~3条。总管向前通向生殖孔,生殖孔一般1个,偶尔2~3个,位于头背部触手的基部、距前端1~3厘米处的生殖疣上。在通常情况下,生殖疣向内凹陷、色素加深。当精子或卵子排放时,生殖疣向体外突出呈疣状,也只有在这个时候才能分辨出生殖孔的确切位置。

海参种群的雌雄关系多次被人们确定为近似1:1。刺参的产卵量很大,在1克成熟的性腺中含有183×103~263×103个卵子。

刺参个体到2~3年就可以进入产卵期。

(二)生殖腺的发育与分期

刺参生殖腺位于食道悬垂膜的两侧,呈分支状,各支在围食道环处汇聚成总管。在体壁包裹的体腔内,生殖腺的分支汇集处在外观上呈现一个膨大的结节,生殖总管向前变细并通向生殖孔。生殖孔位于头部背面距头前端1~3厘米处并向内凹陷。生殖季节此凹陷的颜色会有所加深。

根据组织学观察,一般将生殖腺的发育阶段分为5期。

1.休止期

7~11月。从外观上看,性腺呈透明状细丝,量极少,一般性腺重量在0.2克以内或者难以看见,肉眼难以分辨出雌雄。

2.增殖期

也叫做恢复期。从12月到翌年3月,性腺多呈无色透明或淡黄色,部分雌雄可辨,发育较慢,性腺重量一般在0.2~2克,性腺指数在1%以内。

3.生长期

又称发育期,可分发育1期和发育2期。一般在3~5月上旬为发育1期,性腺逐渐增粗,分支增多。性腺呈杏黄色或浅橘红色,雌雄肉眼可辨,性腺重量多为2~5克,性腺指数为1%~7%。5月下旬为发育2期,性腺迅速发育,性腺颜色变深。雌雄明显可辨,性腺重量急剧增加,一般为3~13克,性腺指数上升为7%左右。

4.成熟期

青岛地区一般在5月下旬至6月下旬,雌性的性腺变粗,颜色加深,精巢呈乳黄色,卵巢呈橘红色半透明状,卵粒清晰可见。性腺重10克以上刺参占总数的50%,约一半个体性腺指数达10%。雄性的生殖腺各分支肥大,整个精巢腔内充满精子,生殖上皮仍有多数的精母细胞。雌性的卵母细胞直径达110~130微米,卵母细胞充满于整个卵巢内,卵母细胞几乎大小相同。

5.排放期

排放期也就是生殖期。6月上旬开始,出现自然排精、产卵现象,亲体越大、成熟越早,排放精子和卵子的时间也越早。雄性刺参精巢腔内出现空腔,已有部分精子放出,生殖上皮由许多精母细胞组成,依然具有一定厚度。雌性海参在排卵后的卵巢腔内存在仍未产出的卵细胞,在产卵期过后,其残留卵再继续崩坏。排放期后,由于水温升高,刺参停止摄食,逐渐进入夏眠状态,性腺迅速退化进入休止期状态。

(三)刺参的生殖习性

刺参在我国辽宁、山东与江苏北部沿海岛屿均有分布。其繁殖季节,一般南部地区早于北部地区,潮间带早于潮下带,就是在同一地区繁殖季节也会随年份的不同而有变动,变动是由于水温的原因。我国山东半岛南部沿海,产卵期为5月底至7月中旬;山东半岛北部沿海的蓬莱、烟台、威海等地为6月上旬至7月中旬;辽宁省的大连地区为7月上旬至8月中旬。各地产卵水温在15~23℃,多为18~20℃。

刺参排放精子和卵子,大多数在晚间,一般在20~24点,有时在下半夜,甚至凌晨3~4点也出现排放精子和卵子现象。产卵、排精前雌雄亲参活动频繁,不断地将头部抬起,左右摇摆。几乎都是雄性亲参先排放精子,排精持续半个小时以后,雌性亲参才开始产卵。排精时生殖疣突出,精子由生殖孔排出,呈一缕乳白色的雾状徐徐散开。产卵时生殖疣突出,卵子从生殖孔产出后呈一条橘红色线状波浪似地喷出,然后慢慢散开沉于池底。一般雌参产卵可持续半个小时以上,产卵量一般在100万~200万粒,多者达400万~500万粒,个别个体较大的雌参产卵量可超过千万粒。

刺参性成熟年龄为2龄,而且往往与个体体重有很大关系。个体较小,即使满2龄,性腺仍然不发育不成熟。在控温人工养殖的条件下,即使不足2龄,体重达到250克以上的个体性腺发育依然很好。体重200~300克的亲参怀卵量一般为350万~500万粒。成熟亲参的体壁重,与性腺重、性腺指数及怀卵量呈正比。

(四)刺参的个体发育

刺参的个体发育过程分为浮游幼体期和底栖生长期,两个发育期之间有变态过程。刺参浮游幼体期的发育形态为间接发生,受精卵发育成为耳状幼体进行浮游生活并摄食生长,然后变态成为樽形幼体,再经变态成为五腕幼体(又称五触手幼体),再变态成为稚参。这种发育形式的幼体需摄食浮游性单细胞藻类或悬浮碎屑,属于嗜浮游生物食性。

1.受精

受精作用是两性生殖细胞的结合现象,从精子入卵直至雌性生殖细胞完全同化为止。大多数海参类卵子是产出后在水中受精并进行发育,刺参也是属于体外水中受精发育的类型。

刺参卵子为均黄卵,卵黄含量少,在细胞内分布较均匀,极性不明显,成熟卵卵径在140~170微米,属于沉性卵。刺参的精、卵成熟后排出体外,体外受精,刺参受精是在第一次成熟分裂的中期进行的,为单精受精类型。卵子受精后,受精膜举起,一般以此作为卵子受精的标志。水温21~23℃,受精后15~20分钟,放出第一极体;40~45分钟放出第二极体,然后进入卵裂期。

2.卵裂

卵子受精之后即开始发育,首先由单细胞的受精卵经过一系列重复的分裂形成一个多细胞的胚体,这个过程称为卵裂。卵裂的意义在于产生足量的细胞,为胚胎进一步发育做好物质准备。卵裂为有丝分裂,卵裂产生的细胞称为分裂球,分裂球之间的缝隙称为分裂沟。卵裂根据卵黄含量的多少及其在卵中的分布分为完全卵裂和不完全卵裂。刺参属于辐射等裂和全裂,其特点是分割沟遍及整个卵子,分裂球大小相等。

3.囊胚期

刺参的受精卵经过多次分裂,形成中空的囊胚,进入囊胚期。囊胚是卵裂的结果,是一个由单细胞的受精卵,经一系列重复分裂而形成的多细胞胚体,外形像桑椹状而称为桑椹期。之后在胚体中央出现一个圆的空腔,分裂球包围在腔的周围,胚胎近似囊形,称为囊胚期。刺参受精卵经多次分裂(分裂球达512个),胚体进入囊胚期。中央出现一个大而圆的空腔称为囊胚腔。外形仍为圆球形,直径为90微米左右,周身遍生纤毛。之后胚体由原来近似圆形开始拉长并在卵膜内转动。

4.原肠期

随着胚体的生长,到囊胚后期整个胚体按动、植物极逐渐拉长,出现一个双胚层的胚胎进入原肠期,胚体经24~28小时进入原肠期。这种形成原肠胚的过程称为原肠作用,表现为细胞有规律的迁移、排列和分化,从而导致胚层形成,是将来各种组织和器官形成的基础。刺参胚体进入原肠后,胚体即以幼虫形式从受精膜内孵化而出,在水中自由生存,但这时幼体的口、肛门和消化道尚未沟通,故幼体不能摄食。

5.耳状幼体

由原肠期继续发育的幼体从侧面看很像人的耳朵,故称之为耳状幼体。胚体经40~48小时发育到耳状幼体期。在一定温度范围内,温度越高发育越快。幼体的生长发育,与投喂的饵料和管理措施是否得当有密切的关系。耳状幼体体形背腹扁平,外部形态较以前有明显的变化。耳状幼体又被分为初耳状幼体、中耳状幼体和大耳状幼体。初耳状幼体结构简单,幼体臂刚刚长出,明显的只有口前臂和口后臂,消化道已明显分为口、食道、胃、肠、肛门,在臂与食道交界处的左侧有体腔囊。由于消化道开通,幼体开始从外界摄取食物。中耳状幼体有6对粗壮明显的幼体臂,水体腔呈扁囊状并且拉长。大耳状幼体有6对幼体臂,额区背部上方出现5对年轮状球状体,水体腔进一步发育长出5个囊状初级口触手原基和交互排列的辐水管原基,后侧臂的下端一侧出现一个石灰质的幼体骨片。

6.樽形幼体

樽形幼体为刺参幼体变态的开始期。随着耳状幼体的进一步发育,幼体的背腹逐渐变为圆桶形,形状非常像海樽,因此称为樽形幼体。在耳状幼体向樽形幼体变化的过程中,幼体的体型和结构发生了很大的变化。幼体体长急剧地收缩变小,幼体几乎变成为原来耳状幼体的一半大小,体长缩小至400微米左右,身体由透明状变为暗灰色,内部结构从外观上已辨别不清,但仍可见5对环状体。

7.五触手幼体

也称为五腕幼体。随着樽形幼体的发育,纤毛环的纤毛逐渐消失,额区缩小,口几乎移到前端,5条触手伸出前庭能自由伸缩,因此称为五触手幼体。这个阶段幼体的纤毛环逐渐退化,最后消失;口凹腔加宽,肛门消失后又重新形成,5条触手从前庭伸出并生出侧支;消化道逐渐伸长弯曲,排泄腔一侧生出囊管,以后发育成呼吸树。靠近左右体腔的腹面上皮层产生一团细胞,以后这团细胞向后体腔伸展,并分化为生殖腺的原基,细胞团一端开口与外界相通,一端发育为生殖腺管。

8.稚参

当幼体成为稚参时即为幼体变态的结束。五触手幼体后期,在形态上基本构成了刺参的雏形,幼体开始拉长并在体表形成一些外形似蜂窝状的钙质骨片。同时,在幼体腹面的后端、肛门的下方生出第一管足。初期的稚参同五触手幼体没有多大差别,但随着个体的生长幼体开始变长,骨片的形成加快。在体表形成外形似蜂窝状的钙质骨片,同时次级触手及管足数目也在不断增加。稚参由浮游生活转变为附着性生活。刚变态的稚身体色发白,呈半透明状(俗称“小白点”),从外部能见到内部的消化管,以后随着色素的增加体色逐渐变成红色或红褐色。稚参同成体的形状几乎没有多大的差别。

刺参的个体发育情况见表3。(五)刺参的敌害

1.寄生虫

研究表明,有很多的生物都寄生在海参的体内和体外,已经发现的寄生虫有10余种孢子虫、30多种涡虫等。这些寄生虫主要寄生在海参的体腔、消化道、排泄腔内,以及海参的体表。

2.稚参的敌害

某些桡足类如猛水蚤,对刺参的危害较大。猛水蚤的某些生态特点与稚参有很多相吻合的地方,如稚参的饵料是单细胞藻类和有机碎屑,而单细胞藻类和有机碎屑也是猛水蚤的适宜饵料;稚参和猛水蚤都具有底栖生活的习性,而且猛水蚤的繁殖周期比较短,生长的速度快。因此在稚参培育中一旦有猛水蚤进入到培育池,猛水蚤即可在短短的几天时间内达到相当多的数量。猛水蚤危害的重点是0.5厘米以下的稚参,对于大于0.5厘米的参苗也有一定程度的危害,即使是体长2~5厘米的稚参仍有部分个体表面被猛水蚤咬伤。伤残的稚参或者是死亡后的稚参挂在附着基上,或者是滑落到池底霉烂而死。

3.幼参及成参的敌害

幼参和成参的敌害主要有鲷科的鱼类、蟹类、虾虎鱼类、美人虾等。

四、刺参的人工苗种繁育

(一)刺参人工育苗的设施与要求

海产动物的人工育苗就是在完全人为的条件下,进行育苗对象的繁殖、幼体的生长发育、幼体的培育,直至成为养殖所需苗种的全过程。进行刺参人工育苗的基本设施,主要包括供水设施(扬水站、沉淀池、海水过滤装置、海水净化装置)、育苗室(包括幼体培育池等)、饵料室,以及附属设施(包括供热系统、供气系统等)。

1.育苗室

育苗场地的选择应该充分考虑海水水质、环境、交通等多方面的因素。选址应在水质澄清、海水没有污染、风浪小、交通便利的海边,最好有海水井的地方建设。育苗室的修建要光线柔和、保温效果好,避免直射光线入室,最好泥瓦盖顶,室内光线控制在1 000~2 000勒克斯。育苗池一般可采用砖石水泥或钢筋混凝土结构,池子以长方形、圆形或椭圆形为宜,育苗池的深度在1米左右,容积在10~40米3。

育苗室的光照不宜太强,幼体培育阶段一般应控制在1 600勒克斯以下,一般以700勒克斯左右为好。稚参后期可适当增加光照强度,以利促进稚参的变色和附着硅藻的繁殖。特别是在前期,由于幼体具趋光性,应避免幼体过分集中于某处,育苗室的光照应尽量柔和、均匀,但也不要搞得太暗。太暗不利于饵料的繁殖,整个育苗期间应避免直射光。

2.饵料室

饵料室要有保种间和单细胞藻类大量培养室,饵料培育池与育苗池的比例应在1∶4~1∶3为宜。饵料室的光线要求充足、均匀、可调。

3.沉淀池

自然海水中往往含有浮泥、有机碎屑和各种浮游生物等,它们会败坏水质,必须加以清除,沉淀池可使其中的大部分沉淀下来并除去。沉淀池要求有盖,除能挡风遮雨外,还能造成黑暗环境,促使浮游生物沉淀到池底。沉淀时间一般要求在24小时以上。沉淀池最好建在地下,以使海水在沉淀过程中不受气温影响而改变温度。在地下施工有困难时,要注意做好顶盖和向阳面的隔热处理,以减少夏季强光照射的影响,不使水温升高,这一点对较小的沉淀池尤为重要。沉淀池最好建在地势较高的地方,这样在使用沉淀海水时不需动力直接进入育苗室或饵料室。沉淀池中的污物日久天长会腐败分解,产生硫化氢、氨等有害物质,因此最好每隔一周左右清底一次。特殊情况如大风浪过后,应立即清扫,因此沉淀池应在最低位置设排污阀。沉淀池的总容量应为育苗水体的2~3倍,沉淀池应分成2~3个独立的单元,以便交替使用。

4.过滤设备

经过沉淀后的海水还需过滤才可供育苗使用。过滤的目的就是除去水体有害、有毒物质。目前我国多数海水育苗场使用沙作为滤料,因此过滤设备一般为沙滤池或沙滤罐。

沙滤池是靠水的自重通过滤料层。滤料采用沙、石分层铺放,一般先铺卵石,依次向上铺砾石、沙粒、细沙等。每层厚度10~20厘米,但细沙层应厚些,可增至40~60厘米。近年来,多使用自净式无阀滤池,滤料均为细沙,其原理是通过沙层的水流因污物堆积而受阻,可自动进行反冲,效果较好。海水自上而下流过沙层,将悬浮物质阻拦在细沙层上,除去污物的海水经过滤层从池底的管道流出,注入培养池。这种自重式过滤池的优点是构造简单、施工容易、投资少。由于过滤时没有外加压力,在滤料相同的情况下,其滤净效果要强于加压过滤罐。其缺点是由于没有外加压力,水流速度小,单位面积的滤水量小,因此要有较大的过滤面积,滤料用量也较大。

沙滤罐是在封闭系统中,海水在较大压力下通过沙滤层进行过滤。其工作压力是靠水泵向罐内送水或靠高位沉淀池中海水的重力落差而来。经过滤的海水,从出水口通入净水池或直接进入育苗池。沙滤罐可用铁板焊接而成,也可用钢筋水泥筑成,多数为圆柱形。焊接后再在内、外涂上防锈漆,或在内部铺设一层玻璃钢树脂保护层。沙滤罐底部设筛板,石子和沙铺在筛板上;也有的上铺设网衣,并铺设200目的筛绢网,上铺设细沙层。为了防止漏沙,在筛绢的四周要用胀圈将筛绢挤紧。注意在沙滤罐投入使用时,要首先按反冲时的进水方向缓慢地把水灌满,然后才能正式工作。否则,直接从上方灌水会使沙层破坏。

近几年,在规模较大、用水量较多的大、中型育苗、养殖场采用重力式无阀滤池。无阀滤池,适于滤前水悬浮物含量小于10毫克/升,个别可达15毫克/升。目前国内无阀滤池单台滤水量在500米3/小时左右。该种滤池的优点是不需设置专用阀门,自动冲洗,管理方便,而且可以成套定型制作,上马快。缺点是清沙不便,反冲时要浪费较大水量。

5.净水池

作为储存净水使用。目前刺参的人工育苗多使用原贝类等的育苗室,多建有净水池。净水池的容量应考虑育苗水体,各单位没有统一标准。有些单位把净水池又作为预热池,即在净水池内加设加温盘管预热海水,也可供换水用。有些单位由于使用换热器,没有净水池。

6.孵化、培育池

孵化培育池是整个育苗设施的主体。孵化池与培育池往往通用。培育池多为砖石、水泥结构或钢筋混凝土结构。培育池有长方形、方形、圆形及椭圆形等各种形状。长方形或方形对建筑面积的利用率比后两种高得多。圆形池或椭圆形池主要用于养鱼,也可用来培育刺参。

不同形状的水池对育苗结果的好坏并无多大影响。为方便冲洗池壁并减少死角,可将长方形池的池角抹圆。培育池的深度以1米左右为宜。每个培育池及孵化池的规格及容量,依整个育苗室的规模有所不同。在较大的育苗室,培育池的水容量可在10~40米3或更大些,但过大的水池对于刺参育苗不便于管理及操作。可将大规模的育苗室的培育池划分为几个单元,各单元应根据不同需要而有所不同,但一个单元内的池子规格最好统一,以便于管理。培育池底要有一定的坡度,其坡度可根据水池的大小及需要而定,但应以有利于排污为准。

育苗室内要有良好的进、排水系统,进水管路最好应有两套。一套管路通向沉淀池,可以直接抽取海水;另一套管路进过滤、预热的海水。进、排水系统要充分考虑管道的口径及进、排水能力,最好能在2~3小时使池水全部注满和排空。

7.供热与加温设备

近年来由于提早采卵的需要,通常要进行亲参的人工升温促熟,要根据需要采用电热或锅炉加热。目前,由于刺参人工育苗多数使用贝类、虾蟹类育苗室,一般具有供热设备。电热是利用加热线或加热棒来提高海水的温度,这种方法供热方便,便于温度自动控制,适用于小型育苗室,但成本太高。锅炉加热是利用锅炉进行升温,可以利用预热池预热,也可以直接在培育池设加热盘管加热。这种方法加热较慢,但成本低,比较安全、稳定,适用于大规模育苗。

8.饵料培养室

饵料培养室应透光好、通风好。室内除应建有饵料大量培养池外,还应设有保种室,即一级保种室。饵料培养池还可作为稚参所需底栖硅藻培养池。饵料培养池一般为长方形,大小在1~10米3,池深不超过1米即可。

(二)亲参的采捕与促熟

用作刺参人工苗种繁育的亲参必须符合中华人民共和国水产行业标准《刺参增养殖技术规范 亲参》(SC/T2003.1-2000)的要求。

1.采捕时间

掌握好亲参性腺发育规律和采捕的时间,是获得性腺发育良好的亲参的关键。过早采捕,亲参性腺发育不良。蓄养时间过长,容易导致性腺萎缩或产卵量减少,而且会增加管理费用。采捕过晚,刺参在自然海区已经排放性腺产物,将会失去获卵的机会,即使能获得卵,卵量也会减少,而且质量难以保证,加大了幼体培养的难度。亲参的采捕应在产卵盛期前7~10天为宜。确定亲参采捕的适宜时间,可参照海水温度,海水底层水温上升至15~17℃时,即是亲参采捕的时期;可参照性腺指数,当采捕亲参的性腺指数(性腺重/躯体重×100%)有50%的个体达到或超过10%时,腺发育良好,可着手采捕亲参。具体可以通过采捕少量海参解剖观察其性腺的发育情况,来决定采捕时间。由于各地水温的回升不同,所以采捕的最佳时间也不同。一般大连地区、黄海北部沿海在6月下旬至7月初,青岛地区在5月下旬至6月上旬,山东北部沿海在6月初采捕较为合适。由于各地区水温回升快慢不一,同一地区不同年份海水温度回升速度也可能有差异。因此,要灵活掌握、因地制宜。

2.采捕规格

体壁重在130~150克的刺参,性腺重平均为34.7克,性腺指数平均为16.6%;体壁重在115~200克的个体,性腺重量平均在17.6克;体壁重在80~110克的个体,性腺平均重5.6克。亲参的采捕规格应在体壁重250克(躯体重130克)左右个体为宜,一般成熟亲参的体壁重与性腺重、性腺指数与怀卵量呈正比(表4)。另外,亲参个体越大成熟越早。因此,在上述规格范围内,尽可能采捕大规格的个体。

3.采捕时应注意的问题(1)避免机械刺激和损伤。采捕亲参多数由潜水员采捕,为防止一次采捕过多而导致亲参之间相互挤压,亲参排脏或排精产卵,每次采捕的数量不宜太多。采捕的亲参在船上暂养应经常换水,暂养密度也不应太大,控制在300头/米3以内;避免高温和日晒,防止水温急剧变化和直射光的照射。采捕后应尽早运回,如运输路途较远,中途则需要换水,以保证暂养槽内的水质。为防止因相互挤压而造成排脏,运输途中所用容器最好分层。(2)避免与油物接触。刺参与油物接触容易自溶,造成皮肤溃烂,引起皮肤感染或死亡。(3)保证海上暂养槽内水的清洁。亲参由潜水员捕获后,通常不能立即送往陆上育苗室内蓄养,而暂养必须保持水的清新,应及时换水,避免水温的急剧变化。同时增设遮光设备,避免直射光的照射。槽内暂养密度不能过大,容积0.4米3的玻璃钢水槽,最多可暂养100头亲参。

近年来由于养殖规模的扩大和养殖数量的增加,也有的将人工养殖的刺参选作亲参,这样虽然使用起来比较方便,但是在提高刺参苗种质量、进行健康苗种培育方面是有不足和缺陷的。

4.亲参的运输

采捕的亲参以2头/升的密度置放于塑料袋内,并放在保温箱内,保持温度,尽快运回育苗场。运送过程中不需充气,以免亲参体表黏液混合海水形成泡沫而污染水质。短途采用干运的办法,可在保温箱内铺设湿毛巾、纱布、大叶藻等,将刺参放在其上。

5.亲参蓄养

多数亲参即使是在最佳时期捕获的,往往也不能立即产卵,因而亲参采捕回来后一般都需要蓄养一段时间才能排精产卵。要获得质量好的精卵,蓄养期的管理非常重要。在入池前,要把已排脏的个体及皮肤破损受伤的个体拣出,以免在畜养中继续溃烂并影响其他个体。(1)蓄养密度。亲参蓄养密度应适当,密度过大,会导致水体溶解氧下降,亲参长期处于低溶氧环境,性腺发育受影响,不能正常排放性产物。同时出现一些非正常行为,如参体卷曲、翻转,在水池表面壁处不停地爬行。继续缺氧,当溶解氧降至0.6毫克/升时,亲参会因缺氧窒息而脱落到池底,躯体僵直,呈麻木状态,部分个体因此而吐脏。亲参蓄养池内海水溶解氧含量不能低于5~6毫克/升,当水温为18~20℃时放养密度为70头左右/米3;如果水温超过20℃,应适当降低蓄养密度,可降为30~50头/米3。亲参个体大,也应适当降低蓄养密度。(2)日常管理。刺参亲参蓄养的池底可加置空心砖供亲参栖息隐蔽。蓄养期间一般不投饵,每天早、晚各全量换水一次,及时清除蓄养池内亲参的粪便及其他污物。待蓄养3天后,粪便已基本排净,此后早上换水前应先吸底检查是否有排卵,以免将可利用的卵放掉。(3)巡池观察。亲参蓄养期间,要注意观察亲参的活动情况。特别是在傍晚应连续观察,当发现部分亲参在水池表层池壁上活动频繁,不时地昂头摇摆时,或者已出现雄参排精时,预示着雌参即将产卵,应及时做好产前的准备工作。

6.亲参人工升温促熟培育

近年来为了延长刺参的生长时间,人们需要刺参的早苗。为了提前育苗,当年能培养出大规格的苗种,经常采用亲参室内升温、促熟的方法。这样可使培育出的稚参在室内的培育期延长,当年就可以培育出大规格的苗种。

亲参应提前2~3个月采捕入池。在促熟的过程中,需要投饵,饵料可以用天然饵料,也可以用人工配合饵料,日投饵量为刺参体重的5%~10%。每3天以海藻粉或海带粉混合有机泥沙而成的泥液喂食,可投入含有贻贝粉、虾粉、豆浆等在内的合成饵料,视水质及摄食情况而定。此外,准备采集配子进行人工授精前7天内,应停止喂食,以免所采得的配子品质受到排遗(粪便)的影响。

为使促熟的亲参昼夜摄食正常,白天应用黑塑料布遮光,这样可避免亲参白天挤压在池的角落里不食不动。

除投饵外,还应有计划地使培育水升温,其目的是使亲参提早成熟。另外可以提高海参的摄食量,以利生殖腺的发育成熟。应注意由于刺参有夏眠的习性,海参在13~15℃时摄食最旺盛。亲参入池后头3天不要升温。试验表明,经过1个月的升温促熟培养(5月10日~6月12日),亲参生殖腺发育成熟要比自然海区提前20天以上。人工升温促熟试验中,日平均升温递增幅度为0.22℃,57天累计温度为806.6℃。达到积温800℃以上,亲参性腺成熟并可自然排放。具体做法是,待其生活稳定后,每天升温1℃左右,切不可升温过快。如升温过快,容易排脏。当温度升至13~16℃时应恒温培育,不要再继续升温,直至要采卵前7~10天,其温度可升至17~18℃。

(三)刺参幼体饵料的培养

1.刺参浮游幼体饵料的培养(1)饵料的种类。目前在生产中使用的刺参浮游幼体的饵料,主要有角毛藻、三角褐指藻和海洋酵母等。角毛藻繁殖生长的最适水温为18~28℃,与刺参育苗的水温相吻合。培育角毛藻的设施简易,技术容易掌握,能大面积培育,可以满足大水体人工育苗的需要,是耳状幼体的一种理想的饵料种类。海洋酵母具有其独特的优点,人工培养不需要光照条件,占用面积小,设备简单,生产过程不受季节或气候变化的影响,还有生长快、生产周期短的优点。海洋酵母饵料是一种新鲜的活酵母细胞,它和干酵母片不同,投入海水中可以继续存活,也可以作为刺参幼体的饵料。(2)饵料生物的培养。单细胞藻类的保种用水,一般均在过滤后将海水煮沸以杀死海水中的原生动物等。在培养单细胞藻类时,为了有效进行杀灭海水中的原生动物等,多次采用次氯酸钙(漂白粉)处理海水,每吨海水加次氯酸钙液(有效氯含量5%~8%)125~150毫升,然后充分曝气4~6小时。后用硫代硫酸钠7~14克进行中和,中和后再进行接种。角毛藻、三角褐指藻的培养技术比较成熟,培养液的配方也是多种多样(表5、表6、表7)。用于培养海洋酵母的培养液,是由葡萄糖3克、蛋白胨0.5克、酵母膏0.1克和自然海水100毫升组成,并用乳酸将pH值调至6.4。

2.刺参附着幼体饵料的培养(1)接种。目前主要通过采集海区马尾藻、大叶藻,淘洗其上附着的底栖硅藻,接种在刺参幼体的附着基上。(2)培养。底栖硅藻培养过程中每周应换水1~2次,每次换水量1/3~2/3。换水后应补加营养盐,营养盐的施加量可按氮1~10毫克/升、磷0.1~1毫克/升、硅0.1~1毫克/升。光照强度控制在800~1 500勒克斯,若光照过弱饵料繁殖慢,过强则绿藻及大型硅藻容易成为优势种。充气对饵料的生长比较有利,应适量充气。采苗板上若有桡足类大量繁殖,有可能对饵料藻类造成破坏性后果,应用0.5~3毫克/升的敌百虫药浴12~16小时及时杀灭。培养底栖硅藻类的营养盐母液配方如下:尿素22克,磷酸二氢钾44克,硅酸钠48克,柠檬酸铁铵4.8克,淡水1升(上述营养盐母液的施加方法按每立方米水体加母液100毫升,即相当于施加氮10毫克/升、磷1毫克/升、铁0.1毫克/升)。

为确保不使附上的底栖硅藻老化,应在投附着器前7~10天重新

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