刺参时空行为生态学的基础研究

刺参增养殖业发展迅速，单种产值列海水养殖之冠，但相关基础和应用基础研究相对薄弱，养殖区域规划、增养殖设施研发与高效捕捞技术都亟需时空行为生态学原理的支撑。本项目将综合应用荧光标记技术和基于计算机视觉系统的图像处理技术，研究刺参的运动行为特征及其时空变化规律，确定刺参在模拟环境和自然环境中的运动轨迹、运动距离、移动速度，为底播增殖刺参的回捕时间与地点的选择提供重要的基础数据；查明刺参的领地行为特征及其时空变化规律，确定刺参个体间与混养物种间的距离，为刺参搭配混养物种的选择和搭配比例的确定提供重要的理论依据；探明刺参的栖息地选择特征及其昼夜和季节变化，阐明刺参栖息地的主要生态特征，为刺参增养殖设施和诱捕设施的研制、刺参增殖区的科学选址提供重要的理论支撑。

刺参是我国北方重要的海水养殖种类，其高效增养殖设施的研发与增养殖区域的科学规划亟需开展时空行为生态学的系统研究。本项目重点关注刺参的运动行为特征及其时空变化规律，以期揭示刺参在工厂化养殖和底播增养殖中的时空行为生态学特征。在刺参运动行为方面，研究运用缩时摄影、红外摄影和视频分析技术，在群体和个体水平上定量研究了水流、底质、声波、超声波、磁场、光照和温度等外部因素对刺参附着和运动行为的影响，查明了刺参的运动规律随时间和空间的变化。在刺参领地行为方面，研究了刺参对群体的趋向性特征，发现大、中、小规格的刺参对大、中、小规格刺参构成的1、3、5头刺参群体没有显著的趋向性。在自然海区现场研究了刺参与皱纹盘鲍运动特征随潮汐和时间的变化，发现二者的栖息地具有重叠关系。在刺参栖息地选择方面，研究了刺参对沉积物粒度、不同有机质含量的食物、不同藻粉含量的食物斑块的摄食选择性。小规格刺参对沉积物颗粒中的有机物有明显的选择能力，随着刺参体重的增长和沉积物含有机物多的颗粒减少，刺参挑拣含有机物多颗粒的能力下降。刺参偏好摄食有机物和叶绿素含量低的食物斑块，厌恶选择有机物含量极低的实验背景海砂，对有机物和叶绿素含量高的食物斑块无选择性。通过诱集实验研究表明，石莼粉饲料、海带粉饲料对刺参的诱集效果较好。通过斑块实验研究表明，刺参喜欢摄食生海带粉饲料与熟海带粉饲料，二者摄食量占总摄食量的54.7%。研究为刺参增养殖设施与技术研发提供了理论基础和数据支撑。