虾蟹类生物能量学研究进展

虾蟹类生物能量学（Bioenergetics）是研究能量在虾蟹类体内转换的一门学科,其中心问题是研究虾蟹类体内能量收支各组分之间的定量关系以及环境因子（温度、盐度和pH等）、营养因子（饵料种类、蛋白质、脂肪和碳水化合物等）和内源因子（发育阶段和体质量等）对这些关系的影响,探讨生物调节其能量分配的生理生态学机制。Klein最早提出了能量在虾蟹类体内流动和转换的基本模型,该模型可归纳为以下能量收支式：C=G＋R＋U＋F＋E,式中C为摄食能,G为生长能,R为呼吸能,U为排泄能,F为排粪能,E为蜕壳能。     

鱼类活动代谢研究简况

自１９６７年Ｗａｒｒｅｎ和Ｄａｖｉｓ提出鱼类的生物能量收支式Ｃ＝Ｆ＋Ｕ＋ＳＤＡ＋Ｒｓ＋Ｒａ＋Ｇ以来,鱼类能量学的研究迅速开展并成为国内鱼类学研究的一个热点。式中的Ｃ,Ｆ,Ｕ,ＳＤＡ,Ｒｓ,Ｒａ,Ｇ分别指摄食、排粪、排泄、特殊动力作用、标准代谢、活动代谢和生长。崔奕波１９８９年已对各参数与环境因子的关系及研究方法进行了概括总结。谢小军等１９８９年,１９９１年,对ＳＤＡ及影响鱼类代谢的主要生态因素进行了详细的综述。而活动代谢由于测定比较困难,以及是否把它作为鱼类能量收支中的一个恒定的组分还存在争议,…     

不同蛋白质水平对中国对虾能量收支的影响

为鱼类编制能量收支有一个相当短却很活跃的历史。1977年，Kitchell等详尽阐述并细分了基础能量收支方程。Bratten（1979），Brett＆Greyes（1979）及Fischer（197）对于在鱼类研究中存在的把各种不同的能量收支成分联系起来并赋值的问题和难点发表了综述。国内崔奕波（1989），Xie，X．J．etal．（1993）及周洪棋等（1994）在鱼类的生物能量学方面亦做了大量出色的工作，而对于无脊椎动物，特别是甲壳类的研究则较少。董双林（1994）曾作过日本沼虾的生理生态学研究，提出了一些适用于研究甲壳类的生物能量学的方法。本实验以中国对虾…     

盐度对河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)胚胎、仔鱼发育过程中能量收支的影响

提要在淡水、1.00、2.00、3.00、4.00盐度等条件下,采用鱼类生物能量学的方法,测定了河川沙塘鳢胚胎、仔鱼发育过程中的耗氧率、NH3-N排泄率,并对不同盐度下河川沙塘鳢胚胎、仔鱼发育过程中的能量流转进行了研究。结果表明,在不同发育时期,盐度对耗氧率和NH3-N排泄率都有显著影响,以1.00盐度条件下的耗氧率为最低,而NH3-N排泄率则在淡水条件下为最低并随着盐度的升高逐渐增高;盐度对河川沙塘鳢胚胎、仔鱼发育过程中的能量收支有显著影响,以1.00盐度条件下的能量分配模式为最佳模式,代谢耗能占食物能的比例(R/C)最低,为35.06%,而生长能占食物能的比例(G/C)最高,达到58.55%,能量收支方程为:100C=6.40U 35.06R 58.55G。     

摄食水平对异育银鲫生长及能量收支的影响

于 1 995年 6月在中国科学院水生生物研究所关桥繁殖场采集异育银鲫自繁鱼种(体重为 1 .2 6± 0 .0 5g) ,采用生长实验的方法 ,在 30℃水温下 ,测定其从饥饿到饱食 6个摄食水平下的生长和能量收支。结果表明 ,随着摄食水平的增加 ,鱼体干物质和能量含量、表观消化率呈上升趋势 ;湿重特定生长率随摄食水平的增加呈线性上升 ,干重和能量特定生长率呈对数增加 ;饲料转化效率随摄食水平增加而增加 ,达到最大值后维持不变。排泄能和总代谢耗能占摄入食物能的比例不受摄食水平的影响。最大摄食水平下的能量收支式为 :1 0 0C =1 2 .32F 3.2 1U 63.74R 2 0 .72G ,式中 ,C为食物能 ,F为粪便能 ,U为排泄能 ,R为代谢能 ,G为生长能。     

贝类生物能量学研究进展

贝类生物能量学研究源于本世纪６０年代，是研究能量在贝类体内转换的一门学科。其中心是研究贝类体内能量收支各组份之间的定量关系以及生态因子对这些关系的影响。贝类的能量收支模型可用如下模型表示［１４，２１］：其中，Ｃ为总摄取食物能，Ｐ为生长能，Ｒ为代谢耗能，Ｕ为排泄能，Ｆ为粪便能，单位均为焦耳（Ｊ）。目前，贝类能量研究主要集中于两个方面：（１）生态能量学，即种群水平的能量学；（２）生理能量学，即个体水平的能量学，即在实验室条件下以生物个体为对象，探讨生物体的摄食、生长、代谢等各能量组份之间的定量关系和…     

长江口3 种贝类碳、氮收支的研究

以春季长江口缢蛏(Sinonovacula constricta)、河蚬(Corbicula fluminea)和光滑河兰蛤(Potamocorbula laevis)为研究对象,研究了此3种滤食性贝类的摄食生理参数,并根据能量平衡原理估算了3种双壳贝类的碳、氮收支情况。结果表明,(1)3种双壳贝类从滤食藻类中摄取的有机碳源主要通过呼吸代谢消耗、以粪便的形式排出,少部分随排泄代谢产物流出,余下的碳主要用作贝类自身的生长。缢蛏的碳收支方程式为100.00C(摄食碳)=20.17F(粪便碳)+50.05R(呼吸碳)+9.86U(排泄碳)+19.92P(生长碳),河蚬的碳收支方程式为100.00C=31.29F+37.40R+5.05U+26.26P,光滑河兰蛤的碳收支方程式为100.00C=44.13F+33.08R+11.05U+11.74P。(2)由于贝类在呼吸代谢中没有氮排放,故3种贝类的生长氮占总摄食氮的比例较碳大。因此,缢蛏氮收支方程式为100.00C(摄食氮)=28.22F(粪便氮)+49.38U(排泄氮)+22.40G(生长氮),河蚬的氮收支方程式为100.00C=45.05F+23.99U+30.96G,光滑河兰蛤的氮收支方程式为100.00C=46.97F+32.95U+20.08G。     

海水养残罗非鱼补偿生长的生物能量机制

1998年4月28日－6月24日和5月20日－7月14日分别在汕头大学南澳海洋生物实验站研究了杂交罗非鱼停喂（简称绝食）或限量投喂（简称限食）后的初偿生长，探讨了杂交罗非鱼补偿生长的生物能量学机制，结果表明，海水养殖杂交罗非鱼在饱食状态下的能量收支为100C＝32.8G 50.8R 15.3F 1.4U，在液复生长期间，对照鱼的食物能和代谢能高于绝食鱼或限食鱼，但其单位体重的食物能，代谢能，生长能，粪能和排泄能均明显低于补偿生长的绝食鱼或限食鱼，绝食或限食后海水养殖杂交罗非鱼的能量收支模式示发生明显变化。     

海水养殖罗非鱼补偿生长的生物能量学机制

1998年4月28日—6月24日和5月20日—7月14日分别在汕头大学南澳海洋生物实验站研究了杂交罗非鱼停喂(简称绝食)或限量投喂(简称限食)后的补偿生长，探讨了杂交罗非鱼补偿生长的生物能量学机制。结果表明，海水养殖杂交罗非鱼在饱食状态下的能量收支为100C=32.8G+50.8R+15.3F+1.1U。在恢复生长期间，对照鱼的食物能和代谢能高于绝食鱼或限食鱼，但其单位体重的食物能、代谢能、生长能、粪能和排泄能均明显低于补偿生长的绝食鱼或限食鱼，绝食或限食后海水养殖杂交罗非鱼的能量收支模式未发生明显变化。     

黑鲷幼鱼鱼体的比能值及生化组成的研究

生物体的含能量及比能值(Q,指单位体重的含能量)是能量学研究的重要参数,蛋白质、脂肪和碳水化合物是生物体含能量的主要物质载体。在鱼体中,碳水化合物的含量约占0.5%,在鱼类能量学研究中一般忽略不计,生化组分决定鱼体的能量含量。在自然界中，鱼体的生化组成是变化的(Craig,1977),精确估计鱼体的含能量及生化组成是建立鱼类能量收支方程的必要条件,但同时也是深入开展能量学研究的主要困难之一。研究者发现,在各种条件下,鱼体各组分之间都有比较恒定的比例关系( Elliott,1976; Weatherly et al,1983),因此提出,如果以鱼体某个易于测定的指标(如含水量、体重等)作为自变量,建立起与含能量及化学组成较显著的相关关系,则可较方便地对有关指标进行间接估计。 1994年8-11月,作者在对黑鲷(Sparus macrocephalus B.,)进行能量学研究的同时,对其比能值及化学组成亦进行了测定,探讨了日粮水平(RI)对鱼体比能值及生化组成的影响,建立了干物质含量和比能值的预测模式以及含水量与比能值、蛋白质含量、脂肪含量的回归关系,以便对实验鱼类的比能值及化学组成进行间接估计。     

摄食水平对梭鱼的生长和能量收支的影响

于 1 999年 8— 1 2月 ,在水温为 (2 4 .0± 0 .5 )℃ ,摄食水平分别为体重的 0 %、1 %、2 %、3 %、4%和饱食的条件下进行梭鱼的摄食 -生长实验。结果表明 ,梭鱼湿重、干重、蛋白质和能量的特定生长率 (SGR)与摄食水平呈直线关系 ,其转化效率与摄食水平的增加成正比 ;梭鱼的湿重、蛋白质、干重和能量的维持水平分别为体重的 1 .85 1、1 .85 3、2 .882和 2 .3 4 2 (% d) ;排粪率和排泄率随摄食水平的增加而增加 ,并呈直线关系。在最大摄食水平下 ,能量收支等式为 :1 0 0C =4.41F +1 1 .1 8U +47.0 6R +3 7.3 5G     

温度、日粮水平和体重对黑鲷幼鱼排泄能的影响

动物代谢的主要能源物质为脂肪、碳水化合物和蛋白质,前两者在体内可以完全氧化而生成二氧化碳和水,而蛋白质的代谢终产物是氨、尿素和其它含氮化合物,它们是含能物质。鱼类蛋白质的含氮代谢物质主要通过鳃排出,少量通过尿液排出(Beamish et al.,1984),这种排泄物的能量损失也称为非粪便失能。 鱼类非粪便失能的测定方法主要是直接测定鱼的氨及尿素排泄量,然后通过氨及尿素的含能量来计算;另一种方法是通过氮收支方程来间接估计排泄物的能量损失(Gerking,1955;Savitz,1971; Savitz et al.,1977;Lwata,1970;Porter et al.,1987),Braaten(1979),Bower等(1980),Cameron等(1983), Brafield(1985)和Knights(1985)对鱼类排泄量的各种测定方法进行了介绍和综述。本研究是应用氮收支方法来间接估算黑鲷的排泄能损失。这对于探讨鱼类对蛋白质的利用效率及代谢产物对养殖水环境的影响都具有一定的指导意义。     

低盐水体下摄食水平对斜带石斑鱼幼鱼生长及能量收支的影响

为探讨斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)在低盐水体下最适的摄食水平,在水体盐度12、温度28℃±1℃的条件下,作者投喂人工配合饲料,研究了不同摄食水平(分别为体质量的2.36%、2.83%、3.31%、3.79%、4.25%及饱食)对斜带石斑鱼幼鱼(初始体质量为29.28 g±2.63 g)生长和能量收支的影响,并建立了生长-摄食关系和不同摄食水平下的能量收支方程。结果表明,在低盐下幼鱼鱼体粗蛋白及灰分含量在各摄食水平组间无显著差异(P0.05);脂肪含量在3.79%、4.25%及饱食组显著高于其他摄食水平组(P0.05);干物质含量在4.25%、饱食组显著高于其他摄食水平组(P0.05);能量含量随摄食水平降低而下降。摄食水平对幼鱼摄食率有显著影响(P0.05)且随摄食水平的降低而下降。幼鱼湿质量特定生长率、干质量特定生长率、蛋白特定生长率、能量特定生长率均随着摄食水平的增加而增加。特定生长率与摄食水平呈减速增长曲线关系,可用对数方程描述。幼鱼饲料湿质量转化效率、饲料干质量转化效率、饲料蛋白转化效率均随摄食水平的增加先增大后减少的变化,在3.79%组达到最大值,饲料能量转化效率随摄食水平的增加呈一直增加,在饱食组达到最大值。随着摄食水平的增加,生长能(G)呈先升后降的变化,在3.79%组有最大值,与摄食水平之间可用一元二次方程表述;排粪能(F)与排泄能(U)呈一直增大的变化,在饱食组有最大值,与摄食水平之间均可用线性方程表述;代谢能(R)则呈降低并逐渐趋于平稳的变化。在3.79%组,幼鱼获得最佳的能量收支方程为:100.00C=12.29F+13.73U+31.33R+42.65G。综合考虑认为,斜带石斑鱼幼鱼在低盐水体下最适的摄食水平为体质量的3.79%。     

温度对草鱼能量收支的影响

于１９９２年４月－１９９２年５月在２２，２６及３０℃，以莴苣叶为食物，不限量摄食，测定草鱼的能量收支。结果表明，草鱼摄食率及生长率均随温度上升而增加；最大摄食率与水温的关系温度对食物能分配于能量收支各组分的比例没有显著影响，在３个温度测定的平均能量收支式为：１００ｃ＝２９．８９Ｆ＋３．３０Ｕ＋５２．４８Ｒ＋１４．３４Ｇ，式中Ｃ为食物能，Ｆ为排粪能，Ｕ为排泄能，Ｒ为代谢能，Ｇ为生长能。     

褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)响应四溴联苯醚(BDE-47)胁迫的能量代谢变化研究

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种典型的持久性有机污染物,对海洋生物和生态系统的可持续性构成严重威胁。以2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)作为胁迫因子,以褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)作为受试生物,基于代谢组学技术探讨褶皱臂尾轮虫应对BDE-47胁迫时的能量代谢变化。24 h胁迫实验的结果表明:褶皱臂尾轮虫的滤水率(F)和摄食率(G)显著降低,抑制了其对能源物质的获取;褶皱臂尾轮虫α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性均受到抑制,降低了其对能源物质的消化效率;褶皱臂尾轮虫的总腺苷酸含量(TAP)随着BDE-47胁迫浓度的增加而不断下降,其能量状态发生了不利变化;褶皱臂尾轮虫的细胞能量分配(CEA)降低,是能量储备(Ea)减少和能量消耗(Ec)增加共同作用的结果。代谢组学分析表明褶皱臂尾轮虫的氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢产生了显著变化,发现了与氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢相关的26种差异代谢物和20条代谢通路,氨基酸、脂肪酸以及果糖水平显著下调,溶血磷脂酰胆碱(lysoPC)和磷酸乙醇胺(PE)显著上调。以上结果表明,BDE-47急性毒性胁迫影响了褶皱臂...     

浅色黄姑鱼幼鱼耗氧率、排氨率及窒息点的初步研究

呼吸和排泄是鱼类代谢活动的重要特征,是鱼类生物能量学研究的重要内容之一,对于评估鱼类在水生态系统中的作用、物质循环、能量流动以及养殖容量等具有十分重要的意义。通过了解耗氧率和排氨率与各种因素的相互关系及变化规律可以了解鱼体的代谢水平和活动规律等,可为鱼类的养殖生产、新品种培育、移植驯化、养殖水体水质调控和活体运输等提供科学依据。有关鱼类耗氧率的研究,国内已有许多文献[1-11],但关于排氨率的研究相对较少,目前已见有牙鲆、犬齿牙鲆、大西洋鲆等种类的报道[12-14]。     

真鲷能量收支和氮与碳收支的初步研究

以真鲷 (起始体重 :1 1 .5～ 1 4.8g)为实验对象 ,在平均水温 2 4.5 7℃下 ,进行饱食状态下的真鲷幼鱼摄食 -生长实验 ,饵料为玉筋鱼 ;对其摄食量、生长及粪便进行直接测定 ,对能量收支、氮和碳收支各组份进行估计和计算。结果表明 ,真鲷幼鱼的能量分配对策是 ,需较多的能量维持其代谢需求 ,同时 ,有较多的氮和碳随代谢产物排出体外 ,从而导致较低的能量生长及物质生长。     

青草沙水库立体复合生态操纵池塘水生动植物的同位素特征

研究生物操纵过程中各种食物链级的生物的作用和营养地位,采用碳氮稳定同位素的方法,研究了青草沙实证基地生态操纵池塘生态修复过程中主要种类的稳定同位素特征。青草沙实证基地生态操纵池塘人工投了多种鱼类,加上自然恢复种类,最终重建实证基地池塘中的生态系统,恢复其强大的自净能力。青草沙实证基地中,δ13 C值范围在(-21.51~-13.60);δ15 N值范围在(1.77~9.38);营养位置范围在(1~3.24)。油餐、红鳍鲌、鰕虎鱼3个物种的生态位比较接近,它们之间的营养冗余较小。实证基地池塘的生物多样性比较低,构建而成的食物网简单。通过营养级构建出的能量金字塔中,消费者营养级别最低的是底栖软体动物、甲壳动物,然后是草食性鱼类,最后是肉食性或杂食性鱼类,它们占据食物网的最顶层。这种立体复合生态操纵技术可以有效进行生态系统恢复及重建,在大型湖泊及水库的富营养化治理中起到越来越重要的作用。碳氮稳定同位素的含量可以用来研究生态系统的营养结构。通过营养级构建出的能量金字塔在人工控制的简单生态系统中具有一定的参考价值。     

南沙珊瑚礁生态系生物体中δ13C的分布

1999年4月对南沙群岛海域珊瑚礁生态系进行调查,采集了永暑礁和渚碧礁生态系统中不同营养级的生物样品,测定了它们的稳定同位素13C 的丰度δ13C,结果表明,永暑礁中的δ13C沿着食物链有明显的增加趋势,渚碧礁则不明显.渚碧礁生态系中δ13C的平均值为-17.7‰,明显高于永暑礁(-19.5‰),这主要与生物种群的差异,纬度变化及环境因子有关.底栖性鱼类比游泳性鱼类的δ13C相对高.对于肉食性的珊瑚礁鱼类来说,小型鱼类肌肉中的丰度要高于中型和大型鱼类,这可能是由于代谢反应差异引起的.作为代谢的主要器官肝脏对13C有更高的富集度.温度、生物合成以及初级消费者的食物是以C3还是C4植物为主对生物体内的δ13C起决定作用.     

南沙珊湖礁生态系生物体中δ_(13C)的分布

1999年4月对南沙群岛海域珊湖礁生态系进行调查,采集了永暑礁和渚碧礁生态系统中不同营养级的生物样品,测定了它们的稳定同位素 13C的丰度δ13C,结果表明,永暑礁中的δ13C 沿着食物链有明显的增加趋势,渚碧礁则不明显.渚碧礁生态系中δ13C 的平均值为 -17.7‰,明显高于永暑礁( -19.5‰),这主要与生物种群的差异,纬度变化及环境因子有关。底栖性鱼类比游泳性鱼类的δ13C 相对高。对于肉食性的珊瑚礁鱼类来说,小型鱼类肌肉中的丰度要高于中型和大型鱼类,这可能是由于代谢反应差异引起的。作为代谢的主要器官肝脏对13C有更高的富集度。温度、生物合成以及初级消费者的食物是以C3 还是C4 植物为主对生物体内的δ13C 起决定作用。