虾夷扇贝运动行为生态学研究

Scallop Patinopecten yessoensis is one of the highest economic value of maricultured scallop, and it is one of the main species of modern marine ranching. In the process of sea ranching, the problem of ranching site selection, where about of seeding and the low rate of recapture become a bottleneck problem of maricultural industry. Little information exists on the movement patterns of this species. It is urgent need to strengthen the basic behavior ecology of the scallop. This project will focus on the Study of the swimming and movement characteristics of the scallop in laboratory and sea, especially on the habitat selection and escape performance to predators. By the experimental ecological method and Computer image recognition technology, pressure sensor technology, in situ bio-logging tracking technology etc, the movement ability, performance and the biologcial basics will be studied. To measure the influence of environment (such as temperature, current speed etc) on movement behaviour, to understand the escape performance of the scallop under environmental stress. By above research, to strengthen the basic locomotor behavior ecology of the scallop, to understand the movement law, in order to provide support to the development of modern marine ranching.

加强对增殖放流目标生物的基础生物学研究是现代海洋牧场建设的关键，也是我国海洋牧场建设的薄弱环节。虾夷扇贝是我国最大的现代海洋牧场--獐子岛海洋牧场的主要增殖放流种类，底播增殖过程中面临投苗选址盲目、投苗后去向不明、回捕率低等问题，亟待加强对虾夷扇贝基础行为生态学研究。本课题主要聚焦在虾夷扇贝选择生境、逃避敌害生物的运动特性的研究。采用实验生态法、计算机影像识别技术、压力传感器技术、生物微信标跟踪技术等手段，研究虾夷扇贝的运动能力、特性，阐释运动行为的生物学基础；分析环境因子（水温、流速等）对虾夷扇贝运动行为的影响；了解虾夷扇贝在环境胁迫（水温波动、饵料缺乏）条件下逃避捕食者的能力，从生理、生化、生态学角度加强对虾夷扇贝运动行为的基础研究，以全面认识虾夷扇贝的运动规律，为虾夷扇贝底播增殖的选址、提高采捕效率以及现代海洋牧场建设提供理论依据。

以虾夷扇贝(Pationopecten yessoensis)为研究对象，通过室内实现和现场可控实验，主要开展了不同规格的虾夷扇贝选择生境、逃避敌害生物的运动行为及对环境变化（水温、流速、低氧等）的行为响应研究。同时通过种间（栉孔扇贝、菲律宾蛤仔）的行为生态学的比较，进一步阐释虾夷扇贝的运动特性。通过4年的实施，（1）设计研发了用于研究贝类行为生态学的室内模拟实验装置系统，通过物联网可以实现对养殖生态环境（水温、DO、pH）的调控并观测贝类的运动轨迹，为贝类行为生态学研究提供了实验平台；（2）在虾夷扇贝双壳拍击行为及生物学基础研究方面，通过视频记录分析，发现扇贝有原地旋转和移动2种运动行为；采用压力传感器---测力计，测定了三种规格的虾夷扇贝双壳拍击行为及其对捕食者海星威胁的逃跑响应，发现虾夷扇贝双壳的拍击行为是位相性和紧张性收缩交替出现，当有海星刺激时，扇贝的Fmax、闭壳频次、总收缩力和紧张性收缩力都显著性增加；（3）在虾夷扇贝的运动能力及主要影响因素方面，测定了温度对虾夷扇贝和栉孔扇贝运动行为的影响。在适宜温度范围内，大规格扇贝的运动次数显著高于小规格。运动次数与壳高、湿重、闭壳肌重量显著相关。高温胁迫扰乱扇贝的运行行为。在流水条件下虾夷扇贝的运动总次数大于静水条件下的运动总次数。虾夷扇贝在放入流水中80min后开始适应环境，移动的次数逐渐减低。研究了低氧胁迫下虾夷扇贝的行为特­­征及生理生化响应；视频记录了在海星存在下虾夷扇贝和栉孔扇贝在不同密度、饥饿条件下的行为方式，测定了扇贝闭壳肌SOD酶活性、能量供给指标--糖原含量的变化及扇贝被捕食率。大规格、小规格的虾夷扇贝的运动速度在0.4-0.6 m/s和0.2-0.4 m/s范围；在海星靠近或触碰时，扇贝的运动速度分别增至0.6-0.8 m/s和0.8-1.0 m/s。（4）现场实验装置，测定了在自然海域条件下虾夷扇贝的运动迁移行为。底播虾夷扇贝时，投苗后的4-20h是扇贝运动频发期，主要是顺流而动。发表论文9篇（SCI论文5篇），研究生学位论文2篇，授权专利2项。