评估低营养级人工海水养殖系统（IMTA）的兼容性：孵化场培育的Holothuria arguinensis幼体作为Paracentrotus lividus的捕食物种在共培养环境中的生长表现

《Aquaculture Reports》：Assessing compatibility for low trophic IMTA: Growth performance of hatchery reared Holothuria arguinensis juveniles as extractive species for Paracentrotus lividus in a co-culture setting

海胆H. arguinensis与海胆P. lividus协同养殖模式中，D1（30:10）组生长最优，特定生长率（SGR）达2.69%·day?1，显著高于D3组（1.17%·day?1）。IMTA通过生物净化显著提升水质，促进海胆生长，为可持续养殖提供新思路。

　　海胆和海参是海洋生态系统中重要的无脊椎动物，它们在沉积物扰动和营养循环方面发挥着关键作用，有助于改善水质。随着对海参（尤其是高价值的“bêche-de-mer”）需求的增加，全球范围内对野生海参的过度捕捞已对自然种群造成严重影响，导致其数量下降，迫使捕捞范围扩展到其他地区。为了满足不断增长的市场需求，海参养殖技术在过去几十年中得到了显著发展，包括诱导其在人工环境下繁殖、开发幼体培育技术等。然而，即使在优化的单种养殖条件下，海参的生长速度依然缓慢，尤其是幼体阶段。这使得寻找新的养殖模式变得尤为迫切，以提高生产效率并减轻对环境的影响。

在此背景下，集成多营养级养殖（IMTA）作为一种生态上可行的解决方案，逐渐受到关注。IMTA的核心理念是通过多种物种的协同作用，实现资源的高效利用和废弃物的生物修复。例如，高营养级的物种（如海胆）产生的废弃物可以被低营养级的物种（如海参）作为食物来源，从而形成一个闭环的生态系统。这种模式不仅有助于提升养殖产量，还能减少传统单种养殖所带来的环境负担，提高整体的可持续性。

本研究首次探讨了在IMTA模式下，海胆（*Paracentrotus lividus*）与海参（*Holothuria arguinensis*）的共养效果。实验中采用了三种不同的养殖密度比例：D1 = 30只海胆：10只海参；D2 = 20只海胆：20只海参；D3 = 10只海胆：30只海参。通过三周一次的采样监测，研究人员记录了海胆和海参的个体重量与长度变化，以评估其生长性能和存活率。结果显示，D1处理组的海参在试验结束时表现出最高的体重增加、长度增长和存活率，而D3处理组则呈现出最低的生长和存活表现。然而，无论密度如何，所有处理组的生长率均高于之前对单种海参养殖的评估。

从生态角度来看，IMTA模式能够改善水质参数，同时减少养殖过程中对周围环境的污染。这种养殖方式的推广，有助于实现海洋资源的可持续利用，避免因过度捕捞而导致的生态失衡。此外，通过共养模式，养殖系统可以更有效地利用资源，提高经济效益。海胆和海参的共养实验不仅验证了这一理论，还为未来在低营养级生产中引入更多物种提供了实践依据。

研究中还提到，海参在单种养殖时，个体之间的生长速率存在差异，而共养环境则有助于缓解这一问题。在IMTA系统中，海参能够利用海胆产生的有机废物作为食物来源，从而提高其生长效率。这一现象在其他研究中也有所体现，例如，*H. scabra*幼体在富含有机质的沉积物中表现出更高的生长速率，而*H. tubulosa*和*H. polii*则在与海胆共养的实验中展现出积极的生长趋势。这些结果表明，共养模式能够有效提升海参的生长表现，同时降低对环境的影响。

在实验设计方面，研究人员对海胆和海参进行了严格的筛选和预处理。海胆是从葡萄牙Peniche海岸收集的野生个体，经过一周的适应期后，被安置在循环水养殖系统中。海参则是在MARE-葡萄牙理工学院的孵化设施中培育的幼体，它们被放置在装有沙子的池塘底部，而海胆则被放置在上方的网篮中。这样设计的目的是让海胆的剩余食物和排泄物能够自然落入沙层，成为海参的食物来源。在整个实验过程中，海胆被喂食专门为其开发的植物性饲料，而海参则依赖于这些残余物进行摄食。

通过数据分析，研究发现无论哪种密度比，海胆的存活率均超过90%，这表明共养环境对它们的生存状况没有负面影响。而海参的存活率则因密度不同而有所变化，其中D1处理组的存活率最高，达到100%，而D3处理组最低，为90%。这些结果说明，在共养系统中，更高的海胆与海参比例能够提供更多的食物资源，从而提升海参的生长表现。然而，研究也指出，密度的优化仍然是IMTA模式需要进一步探索的方向，因为过高的密度可能导致资源竞争，反而抑制生长。

此外，研究还强调了IMTA在可持续发展方面的潜力。与传统的单种养殖相比，共养模式能够减少养殖废水对环境的污染，提高资源利用效率。例如，在某些IMTA实验中，海参的生长速率显著高于单种养殖的记录，而海胆的存活率也保持在较高水平。这表明，通过合理的密度设计和生态布局，IMTA可以成为一种高效且环保的养殖方式。

综上所述，本研究通过探索海胆与海参的共养模式，为未来在低营养级生产中引入更多物种提供了理论支持和实践经验。随着对可持续养殖需求的不断增长，IMTA模式有望成为推动海洋养殖业发展的关键方向。未来的研究可以进一步优化饲料配方、养殖布局以及不同物种之间的配比，以最大化共养效益，同时减少对环境的负面影响。