叶状蔷薇珊瑚（Montipora foliosa）断枝增殖及环境理化因子调控的研究

王尔栋，李洪武*，陈国华，姚雪梅，蔡 枫

（1.海南大学 海洋学院，海南 海口 570228；2.海口澜邦生物有限公司，海南 海口 570203）

造礁珊瑚的人工饲养起始于20世纪50年代，经过数位外国专家和众多爱好者的实践，逐渐形成了使用一些机械式水质控制设备来饲养石珊瑚的人工养殖手段[1].造礁石珊瑚的人工无性增殖的主要目的有以下四点：一是增殖濒危珊瑚的数量，对濒危品种进行人工保种；二是为人工珊瑚礁生态修复提供数据和技术支持；三是从珊瑚中提取的活性物质和珊瑚的骨骼可以应用在生物医药领域，摆脱相关研究对自然界珊瑚的依赖；四是服务于水族行业的珊瑚礁经济发展，满足人们对海洋生物尤其是对珊瑚各品种的热爱，以减少由于经济利益而去破坏自然界的珊瑚礁的情况.

由于国内起步较晚，没有形成一套科学的、严谨的珊瑚培养方案.民间的爱好者依据个人经验来饲养，培养方法不一，效果不佳，导致人工饲养失败，经常出现白化、死亡，与国外相比差距很大[2-3]；同时又因为水族观赏市场上爱好者们的刚性需求，导致个别人挺而走险破坏自然界的珊瑚礁.本文主要通过对热带海洋地区被称为海底之花种类—叶状蔷薇珊瑚Montipora foliosa（Pallas，1766）的无性繁殖和对其培养水体的理化因子调控进行研究，为珊瑚的人工培育提供数据支撑.

叶状蔷薇珊瑚M.foliosa（Pallas，1766）属珊瑚虫纲Anthozoa Ehrenberg，六放珊瑚亚纲Hexacorallia Haeckel，石珊瑚目Scleractinia Boune，鹿角珊瑚科Acroporidae Verrill.蔷薇珊瑚属Montipora de Blainville分布于我国台湾、东沙群岛、南沙群岛及海南岛周边海域.叶状蔷薇珊瑚Montipora foliosa的骨骼由螺旋状卷曲的玫瑰花瓣似的叶瓣片组成，生活时为褐色、咖啡色或紫褐色[4-7]，民间爱好者有时将它们的个体统称为瓦片珊瑚.台湾地区称叶形指孔珊瑚与其同一属名.叶状蔷薇珊瑚M.foliosa（Pallas，1766）因其为造礁珊瑚，为珊瑚礁鱼类等提供生长、繁殖的场所，且该品系适应能力强、相对生长速率快，因此推荐为人工繁殖的优势品种.

1 供试材料

1.1 供试材料

本实验所用叶状蔷薇珊瑚M.foliosa（Pallas,1766），由海口市澜邦生物有限公司提供.每3个一组，分为四组；分别记为M1、M2、M3、M4.

1.2 实验所用试剂

天然海水，酒精（分析纯），乙酸（化学纯），硫酸镁（化学纯），碳酸氢钠（工业纯），干酵母（食用粉），聚合硫酸铁（工业纯），ROWA磷酸盐去除剂（工业纯），二水合氯化钙（工业纯），氨基酸（工业纯），硝化细菌添加剂，微量元素添加剂等.

1.3 实验所需设备和器材

玻璃制培养缸，卤素灯400W，T5HO灯管，WEIPO氧化还原测试仪，WEIPO酸碱度测试仪，蛋白质分离器，钙反应器，二氧化碳瓶，海利牌抽水泵，自制沸石桶反应器，自制ATS（Algae Turf Scrubber），新鲜的活石和照相设备佳能PowerShow G12相机等.

2 试验方法

2.1 海水养殖环境处理

2.1.1 海水处理

本实验所用海水取自海口市秀英港水域，水质指标经过人工调节，能够符合珊瑚养殖的水质要求，适宜培养造礁石珊瑚[8].实验通过使用ROWA磷酸盐去除剂并配合聚合硫酸铁等试剂，以降低含量过高的磷酸盐.

2.1.2 海水循环与过滤

本实验设计为循环水，通过水泵制造培养缸体中的循环水流.为模拟自然环境下适宜珊瑚生存的水流状态，另增加造浪泵加强水的流速，并制造混流.利用水流经过的滤棉和活性炭桶去除颗粒性杂质.采用培养大量的丛立藻Botry coccus braunii（又名葡萄藻）和在自制的ATS（Algae Turf Scrubber）上培养以硅藻为主的微型藻，来消耗水体中的硝酸盐和磷酸盐以达到净化水质的目的.

蛋白质分离器24 h工作，利用液体表面张力来撇除水体中的大分子溶解性有机物等，并向水体中打入空气，进行气体交换，补充水体中的氧.利用钙反应器向水体中添加钙元素等矿质元素，同时使用活性炭在水体出水口来吸附颗粒物净化水质.

2.2 光照处理

4组均采用此种处理——采用金属卤素灯400W投射光照，光照周期为每日8∶16（L∶D）.使用蓝色荧光灯强化水缸中的蓝光，蓝光光照周期为每日10∶14（L∶D）.

2.3 数据采集

蔷薇珊瑚质地硬而易碎，在拾取过程中切忌用力，否则将造成珊瑚组织的损伤和溃烂.选取该种珊瑚切片，每3个一组，共分为4组.分别命名为M1、M2、M3和M4.外观无寄生虫寄居亦无组织蜕皮或溃烂现象，组织边缘可有机械损伤的裂痕，但整体保存完好.为能够显示出珊瑚的增长，测量取其直径.每组测量3个，取每组的平均值.

通过使用相机定点拍摄，并使用刻度尺测量，通过目测法观察珊瑚的生长情况.

3 结果和讨论

3.1 水质情况

人工饲养造礁石珊瑚，首先要控制水质.PO4经处理由0.11 mg/L降至0.04 mg/L，符合参考水质1、2的要求（见表1）.同时，通过添加NaHCO3来稳定pH在8.15～8.20；pH浮动受到无机碳的含量和生物动物等因素的影响而略有波动[8-10].其他各项指标通过养殖设备和添加试剂进行处理.通过滴加定量的氯化锶，使得锶含量提高到6 mg/L.同时添加二水氯化钙和硫酸镁并用钙反应器向水体补充流失的钙镁等矿物元素.

本实验所采用的环境条件见表2.

表2 珊瑚饲养的环境条件Tab.2 The Envirnment conditions of coral husbandry

3.2 数据处理与对比

将切片较短的一边与底座粘合，较长的一边指向光源.通过每月定期进行拍照观察，并用刻度尺进行测量较长的一边.数据结果见图1、图2.

图1 M1和M2组生长走势图Fig.1 The growth trend chart of the team M1 and the team M2

图2 M3和M4组生长走势图Fig.2 The growth trend chart of the team M3 and the team M4

如图1所示，M1组平均初始直径为13.2 cm，增长到16 cm，增长幅度为2.1 cm；M2组平均初始直径为11.5 cm，13 d增长了0.5 cm，约为12 cm；2个月后，平均宽度增长了3.3 cm.同时通过图2所示，M3组，平均直径总计增长为3 cm，M4组增长由原来的1.5 cm，到10月24日为5.3 cm，增长为3.8 cm.汇总数据，见表3.

表3 各组珊瑚个体平均直径生长情况Tab.3 The growth condition of the average diameter of the individual of each coral group

其中M4平均直径增长最为明显为3.8 cm，M1组增长幅度最小为2.1 cm.M1组生长速率约为1.4 cm/月，M2为1.8 cm/月，M3为 1.5 cm/月，M4为1.9 cm/月.通过统计得出，4组中，M4组个体生长速率最高达到1.9 cm/月.

3.3 生长点的变化

珊瑚的生长点变化具有较强的阶段性，在本实验中，叶状蔷薇珊瑚（M.foliosa）的生长点变化趋势为适应水体环境后，触手明显伸展，颜色为咖啡色；1～3 d后出现光滑圆润的白色生长点.在适应水质期间，如果13 d内（约为两周时间）珊瑚体未见触手伸展，说明珊瑚株体存在病害或水质有问题.未及时处理则会出现株体颜色变浅，其生长部分为白色；2～3d后出现与株体相同的颜色，但是颜色略淡于株体；3～5d后，颜色加深，接近于珊瑚株体，然后会产生新的增长点.生长部位颜色加深，可能是虫黄藻密度增大所导致.

通过本实验得出以下几点结论：

1）珊瑚是否能在人造环境下存活表现为三个方面：一是珊瑚体未损伤的部分经过一段时间适应，是否出现触手伸展；二是从放入培养箱中开始3 d后，观察珊瑚体是否出现蜕皮现象；三是经过长时间培养后，是否能分裂出新的珊瑚水螅虫.若珊瑚体出现触手伸展，没有蜕皮现象并能分裂出新的水螅虫，则说明在人工环境下，石珊瑚不但可以长时间存活亦能充分生长.若未达到预期效果，则说明在该环境条件下，该珊瑚不能很好的生长或该类珊瑚不可能长时间存活.

2）通过对4组生长速率的数据整理得出平均生长速率为（1.6±0.24）cm/月.说明在完全人工调控的照明、水流、水温等室内养殖环境下蔷薇属珊瑚能够存活并生长.

4 人工饲养珊瑚前景发展

海南岛的珊瑚位于热带珊瑚礁的北部，具有丰富的物种资源[12-14].由于近年来经济的快速发展和巨大的人口压力，我国的珊瑚面积骤减，珊瑚礁的自然覆盖率平均只有30%左右，珊瑚礁的修复保护工作已经迫在眉睫[15].但目前因珊瑚礁种类复杂繁多，适应条件互有异同，人工造礁工作进展迟缓[16].珊瑚礁岩作为“海洋热带雨林”对生态系统具有重要的作用[17].本研究通过对叶状蔷薇珊瑚的人工培养，证实了人工环境下珊瑚人工饲养的可能.本文研究结果为今后的人工造礁珊瑚的繁殖和珊瑚礁的生态保护提供科学依据.

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