北方刺参池塘混养中间球海胆的研究

Research on the Mixed Culture of Northern Apostichopus japonicus and Strongylocentrotus intermedius in Ponds

摘要: 为提高北方刺参(Apostichopus japonicus)池塘的经济效益，我们开展了刺参池塘套养中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)的试验，试验设置养殖密度梯度，并投放大型藻类。结果表明，每公顷投放40万枚规格为~2.1 cm胆苗的生态混养效果最优，此密度下海胆的存活率达90%以上，壳径、湿体重分别达到3.65 cm、13.0 g。由此可知，与传统养殖相比，秋季北方刺参池塘混养中间球海胆能够显著降低饲料和人工控藻的成本投入，明显提升刺参养殖池塘的经济效益和生态价值。

Abstract: In order to improve the economic benefits of Apostichopus japonicus ponds in the north, we conducted an experiment of intercropping Strongylocentrotus intermedius with sea urchins in the sea cucumber ponds. The experiment set up a breeding density gradient and introduced large algae. The results showed that the ecological intercropping effect was optimal when 400,000 gallbladder seedlings with a size of ~2.1 cm were planted per hectare. At this density, the survival rate of sea urchins reached over 90%, and the shell diameter and wet weight reached 3.65 cm and 13.0 g, respectively. From this, it can be seen that compared with traditional aquaculture, the mixed cultivation of intermediate sea urchins in northern sea cucumber ponds in autumn can significantly reduce the cost of feed and artificial algae control, and significantly improve the economic benefits and ecological value of sea cucumber aquaculture ponds.

1. 引言

中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)是海胆纲中食用价值最高的种类，具有营养丰富、性腺色泽好、口感佳等优势，消费需求旺盛[1]。自引种以来，已成为我国最重要的经济海胆[2]。中间球海胆喜食石莼、裙带菜等大型藻类，能够在−2℃~25℃水温下生活，15℃以下进食活跃，20℃以上则食欲降低[2]。我国海胆的养殖以工厂化、筏式、底播为主[3]。相对于单品种养殖，多营养级养殖模式具有成本降低、资源利用率和经济效益提高等优点[4]。近年来，科研人员开展了海胆与刺参等其他生物混养[5] [6]，取得了良好的效果。

刺参(Apostichopus japonicus)为药食同源的滋补佳品，营养价值高[7]。刺参养殖是中国海水养殖产业的重要部分[8]。刺参属于沉积食性动物，主要以栖息地沉积物中有机碎屑、底栖硅藻、细菌等为营养[9] [10]。该品种的生态位及习性决定其适合同其他生物混养。池塘是养殖刺参的主要水体，许多混养研究在其中实施。在夏季参塘中套养对虾，既不会对刺参造成大的影响，还可以改善塘底环境，收获附加产品[11] [12]。在刺参夏眠期，利用池塘上层水体阶段性轮养海蜇，不仅能大幅增加出塘产量，而且能增加水体中沉降物质通量，为底层的刺参提供营养物质，利于其机能恢复[13]。在4~11月进行刺参–海蜇–对虾复合养殖，可以实现池塘养殖空间的充分利用，优化了塘底刺参的营养源，提高了单位水体渔业产出[14]。

辽宁、河北、山东沿海是优质刺参的主产地，这些区域普遍在纳潮型和围堰型池塘养殖刺参。早春、秋天参塘中石莼、刚毛藻等大型藻类(俗称青苔)经常性爆发[5]。此竞争性抑制了底栖微藻的生长繁殖，造成塘底环境恶化，刺参食物减少，生物活动空间被压缩，甚至导致其死亡[5]。因此，这两种养殖模式都迫切需要搭配对青苔有良好摄食能力的冷水性物种。作为新兴的增养殖品种，中间球海胆被选为北方参塘的混养对象，科研人员分别投放了壳径~1 cm [5]和≥3.5 cm [6]的苗种用于低温期(≤25℃)池塘中石莼、刚毛藻、浒苔的生物防控，在经济上和生态上都取得了良好的效益。本研究选择~2.2 cm规格的胆苗，设置套养密度，旨在查明不同密度下中间球海胆的成活率、增长率以及转化参塘水体中天然饵料的利用情况，对比不同模式下刺参的增重情况，填充中规格中间球海胆池塘苗种培育的技术参数，丰富刺参池塘生态增效养殖技术。

2. 材料与方法

2.1. 养殖池塘

实验设置在大连庄河市大郑镇黄咕咀村纳潮型刺参养殖池塘进行，池塘长190 m、宽85 m、水深1.5~2 m。

2.2. 刺参与中间球海胆投放规格

2.2.1. 刺参苗种

刺参规格为600头/kg，活力好、规格均一、雌雄不可辨。

2.2.2. 中间球海胆苗种

胆规格为壳径2.19 ± 0.15 cm，购买于大连市旅顺口区大连海宝渔业有限公司，体表完整、摄食能力强、活泼健康、雌雄不可辨。

2.3. 刺参与中间球海胆苗种的投放时间和密度

2.3.1. 刺参的投放时间和密度

春季当水温在16℃左右时，按照230 kg/hm²的密度，投放刺参幼苗至养殖池塘，投放当天避免极端天气，防止刺参投放过程中发生应激损伤。

2.3.2. 中间球的投放时间和密度

秋季，当水温在10℃~18℃时，向刺参池塘投放中间球海胆，设置低、中、高三个养殖密度，分别以每公顷20万枚、40万枚、60万枚胆苗与刺参混养，对照组为单养，投放当日天气要求同上。

2.4. 试验设计与日常管理

刺参苗入塘后，不投喂配方饵料，以塘底有机质为食。胆苗入塘后，需要监测并统计刺参池塘中石莼、刚毛藻、浒苔等大型藻类的数量，计算出中间球海胆在刺参池塘的摄食量；当中间球海胆的摄食量超过大型藻类的数量时，向池塘中投放大型藻类，避免中间球海胆摄食不足；中间球海胆的颗粒状排泄物可以为刺参提供丰富的有机碎屑，无需为刺参投放其他饵料。监测水温、盐度、溶解氧、pH等其他养殖条件，确保其数值均在生态阈值范围内。

2.5. 采收

次年在水温上升到24℃前，采收中间球海胆，并将壳径未达到商品规格(壳径45 mm)的中间球海胆转移至海区进行筏式养殖。每年春秋两季，采捕达到商品规格的刺参。

3. 结果

通过统计阶段性套养中间球海胆幼苗存活率、生长情况后发现，在零投饵、零用药的基础上，三种密度套养都能够收获活力好的海胆，明显节省饵料投入费用、人工捞除大型藻类费用等。

综合海胆存活率以及生长情况来看，按照每公顷40万枚的密度投放胆苗，可以获得极佳的经济、生态效益(见表1)。该密度下，海胆成活率高达90.3% ± 0.42%，略低于20万枚低密度养殖组(94.45% ± 3.18%)的成活率，远超高密度养殖后78.7%的存活率。生长方面，此密度下采收后测得海胆壳径、湿重分别为3.65 ± 0.22 cm、13.02 ± 2.42 g (见图1)。壳体增长率接近低密度组(3.82 ± 0.24 cm、17.29 ± 3.29 g)的增长率，比高密度养殖的个体重8%以上(3.56 ± 0.26 cm、12.05 ± 2.65 g)。每0.067 hm²海水池塘投放300头规格为12 kg的刺参，秋季套养2 cm左右的海胆26,700枚，每0.067 hm²可以收获刺参173 kg，中间球海胆313 kg，海胆成活率达90%以上，壳径达到3.6 cm，每0.067 hm²经济收入至少增加10,000元，转化孔石莼等自然生产力846 kg，显著提高了海水刺参养殖池塘的经济效益和生态价值。

Table 1. Survival and growth statistics of Strongylocentrotus intermedius under different aquaculture densities

表1. 不同养殖密度下中间球海胆的存活与生长统计情况

养殖密度枚/hm^2	存活率/%	壳径长/cm	壳径增长率/%	湿体重/g
20万	94.45 ± 3.18	3.82 ± 0.24	74.42	17.29 ± 3.29
40万	90.3 ± 0.42	3.65 ± 0.22	66.66	13.02 ± 2.42
60万	78.7 ± 0.28	3.56 ± 0.26	62.55	12.05 ± 2.65

Figure 1. Stocking size (left) and harvested shell diameter (right) of Strongylocentrotus intermedius co-cultured in Apostichopus japonicus ponds

图1. 混养在刺参池塘的中间球海胆投放规格(左)和采收时的壳径(右)

4. 讨论

在基于生态学原理的多营养层次综合养殖模式中[15]，不同营养级的物种按照适当的比例进行混合养殖，可以实现系统资源的充分利用和转化[16]，相较于传统单一养殖，能够实现生态和经济效益双丰收。

以往，春秋季刺参池塘中的天然大型藻类等营养得不到有效利用，反而会造成水质降低、刺参食物短缺的危害。人工或药物处理既带来环境风险又增加养殖成本，池塘养殖刺参的模式亟待升级。胡伦超[17]通过模拟池塘盐度、水温变化实验，发现中间球海胆具有良好的存活、摄食表现，可以在每年的10月到来年5月期间适养于辽宁、河北、山东的海水池塘中。

出于市场需求，中间球海胆苗经“温室”培育后，投入近海中以浮筏吊笼的方式养成销售。在春夏交替时的低温期，高传染性、致死率的黑嘴病频繁暴发，已严重制约了中间球海胆的养殖[18]。本研究数据显示，中、低密度下，池塘养殖海胆幼苗的存活率都在九成以上，表现出良好的胆苗中间培育效果，这为我国中间球海胆养殖业的健康发展提供重要的借鉴和参考。

研究表明，光棘球海胆(Strongylocentrotus nudus)、紫海胆(Anthocidaris crassispina)分别与其他生物的混养，可以很好地防治污损生物，明显地提升养殖效益，降低生产成本[19] [20]。中间球海胆混养在刺参池塘，不仅可以优化养殖塘的底质和水质[21]，提高胆苗的存活率，还可以起到一定促熟刺参的作用[22]。更有趣的是，海胆摄食大型藻类后排泄的有机碎屑是刺参适合和主动选择的食物，在低水温下能够增强其消化能力和酶活性，有益于刺参的生长和抗逆能力的提高，优化了物质循环和能量流动，有效解决冬季部分刺参不摄食、摄食量低的问题[23]，两者之间也存在行为互作，二者可通过藻类摄食和警报信号调节种间关系[24]。海参可以转化海胆粪便中54%的有机物[25]，促进了池塘养殖系统的能量流动和物质循环。

5. 结论

本研究明确了40万枚/hm²是刺参池塘套养中间球海胆的最佳密度。该养殖密度下，可以较好地规避种内竞争导致的胆苗死亡率明显升高，这与海胆特定生长率及增重率均随混养比例降低而递增相一致[26]。该模式不仅显著提高了海胆的成活率(超过90%)，并实现了较好的壳径和湿重增长(壳径达3.65 cm，湿重达13.0 g)，相比于单养，与海胆混养既增益了刺参池塘的经济产出，也大幅减少了饵料、除草等投入，还为胆苗的生态养殖拓展空间以及参胆养殖系统养殖容量的确定提供了数据参考，对经济棘皮动物健康养殖与可持续发展具有积极作用。

未来研究建议进一步从生态互作机制层面分析海胆与刺参的共生关系及其对池塘生态系统的影响，以明确物质循环与能量流动路径，提升混养模式的理论深度和实际推广价值。

基金项目

辽宁省教育厅科研计划(JYTMS20230476)。

NOTES

^*通讯作者。