《Hydrobiology》:Juvenile Sardine Production in Ecological Culture System: Opportunities for Restocking and Coastal Sustainability
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本文综述了智利特色沙丁鱼(Strangomera bentincki)在生态养殖系统(RAS/IMTA)中幼鱼培育的技术路径,通过调控温度、营养(DHA/EPA等HUFA)与水质等关键因子,突破早期发育瓶颈,为资源增殖、渔业可持续性与气候变化适应提供跨学科解决方案。
1. 引言
小型中上层鱼类(如沙丁鱼)在全球海洋生态系统和渔业经济中具有关键地位,既是人类蛋白质重要来源,也是水产养殖饲料的主要原料。以智利特色沙丁鱼(Strangomera bentincki)为例,作为 Humboldt 海流系统的特有种,其年捕捞量预计于 2025 年达 30 万吨,主要用于鱼粉生产。然而,过度捕捞与环境变异(如海洋热浪)正威胁其种群可持续性。生态 aquaculture(EA)技术,包括循环水养殖系统(RAS)与多营养级综合养殖(IMTA),通过模拟自然生态系统实现营养循环与环境影响最小化,为沙丁鱼资源恢复提供新路径。
1.1. 特色沙丁鱼的生物学与经济意义
S. bentincki 分布于智利南部沿海(34°S–40°S),在海洋食物网中承上启下:以浮游生物为食,同时为鱼类(如 Cilus gilberti)、头足类(如 Dosidicus gigas)、海鸟(如 Spheniscus humboldti)等提供饵料。其经济价值与生态功能使其成为沿海渔业管理的焦点物种。
1.2. 生活史与种群动态
S. bentincki 的发育阶段包括卵、卵黄囊仔鱼、开口摄食仔鱼、幼鱼和成鱼。作为短寿命、快速生长物种,其繁殖集中于冬季,幼鱼补充期在 11–12 月。由于种群对早期发育阶段环境波动高度敏感,开发幼鱼人工培育技术对资源恢复至关重要。
1.3. 气候变化与物候响应
海洋热浪导致的海表温度升高可能扰乱沙丁鱼繁殖物候,通过“匹配-错配”机制影响幼体存活。S. bentincki 采取部分资本繁殖策略,分夏末和冬末两季产卵,其能量储备依赖雌体摄食与营养积累。环境因子(温度、盐度、饵料)对繁殖成功的调控作用亟待明确,以指导人工繁殖条件优化。
1.4. 生理生态与可持续养殖
脂质代谢是沙丁鱼应对环境变动的核心生理过程。长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),尤其是 DHA(C22:6n-3)与 EPA(C20:5n-3),对生长、繁殖与热耐受具有关键作用。温度升高可能通过降低浮游生物 omega-3 HUFA 含量,影响沙丁鱼营养品质与种群健康。在 IMTA 系统中,通过调控饲料脂肪酸组成与温度,可增强幼鱼抗逆能力。
1.5. 人类营养与食品安全
鱼类蛋白的生产效率显著高于陆生动物(饲料转化率约 1:1),在全球人口增长背景下,水产养殖是保障粮食安全的重要途径。然而,传统网箱养殖可能导致水体富营养化。陆基循环水与多营养级系统能有效回收营养盐,减少环境负荷。
1.6. RAS 与 IMTA 技术框架
RAS 通过生物过滤、固液分离与紫外灭菌实现水质稳定,适于幼鱼高密度培育。IMTA 则整合沙丁鱼、藻类与滤食性贝类,形成营养循环闭环,提升系统生态效率。两者虽对水温与盐度稳定性要求较高,但可通过精准管理克服早期发育阶段的高死亡率风险。
1.7. 养殖条件与生产周期
幼鱼供应可结合野外采集与人工繁育:野生亲本经驯化后于 RAS 中诱导自然产卵,幼体培育参照小水层鱼类标准流程,重点优化饲养密度、饵料投喂与发育阶段时序管理。
1.8. 未来研究方向
重点包括:开发 RAS 亲鱼与早期幼体培育技术;解析影响幼体存活的关键环境因子;建立 IMTA 中试系统;评估营养动力学与种间互作;制定最佳养殖规范。通过生态与生物技术整合,构建沙丁鱼资源可持续利用框架。
2. 结论
本研究提出以生态养殖技术为核心,链接环境变异与沙丁鱼生物学性能的跨学科方案。通过陆基可控系统实现幼鱼规模化生产,不仅缓解捕捞压力,还可支持沿海社区生计与生态系统恢复。该模式为小水层鱼类资源管理提供技术支撑与政策工具,助推海洋生物多样性保护与渔业可持续转型。