中華絨螯蟹對掩蔽所和墊層的選擇性研究

劉凱，陳澤偉，江國青，馬行空，王志紅，葛家春*

[1.南京大學，江蘇 南京 210023；2.江蘇省淡水水產研究所，江蘇 南京 210017；3.南京市高淳區兩湖（石臼湖、固城湖）管理中心，江蘇 南京 211300]

中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis），又名河蟹，是方蟹科絨螯蟹屬的經濟甲殼類動物。其晝伏夜出，在野外喜棲于泥岸的洞穴，或匿藏于石礫及水草叢中，具有利用天然隱蔽物或人工材料作為藏身之所的習性。河蟹的棲息，分為穴居和隱居2 種，幼蟹穴居習性強于成蟹。掩蔽所不僅有利于河蟹躲避天敵捕食和競爭者攻擊，還有利于越冬[1]。研究表明[2-3]，群養條件下，適當數量的掩蔽所，能夠增加環境的復雜度，減少同類攻擊次數，從而提高其成活率。此外，粗糙的沙礫底質和光滑的塑料底相比，鋸緣青蟹（Scylla serrata）在沙礫上面的成活率更高[4]，因此墊層和掩蔽所在豐容（enrichment）中很重要。幼年的克氏原螯蝦（Procambarus clarkii），已經具備了分辨同類性別的能力[5]，而幼蟹是否具有這個能力未見研究報道。此外，強光、異種入侵等，都會對甲殼類的行為產生影響，如在16 000 lx 光照下，克氏原螯蝦活躍度變高[6]；在水迷宮中，克氏原螯蝦幼蝦顯著回避較大體型河蟹[7]。但在強干擾下，河蟹的行為變化還未知。

豐容，動物園術語，統指給動物提供更適宜居住環境的措施，例如提供與野外相似的環境。豐容可以保持動物的野生行為和身心健康，減少刻板行為，還可以提高養殖動物的產量和質量[8-9]。在水生生物中，豐容的研究，主要集中在魚類的觀賞、試驗、增養殖等方面[10]。如Pounder 等[11]研究發現，棲息地豐容（添加礫石和植物），可以減輕應激源的不利影響，增強虹鱒的恢復能力；Carbia 等[12]研究發現，結構復雜的棲息地，能夠提高幼蝦虎魚（Bathygobius cocosensis）的認知能力。在甲殼類中，田捷[13]研究發現，在克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）的養殖中，社會豐容促進了霸王蝦的產生。

在人工飼養中，掩蔽所和適宜的底質，能夠滿足甲殼類對安全性和趨觸性的需求[4，14]。因此開發河蟹微生境的豐容技術，提高其養殖效率，是目前人工養殖中關注的重點?，F通過觀察分析河蟹對不同長度、開口的掩蔽所以及曾被棲息或占領過的墊層的選擇性，探究其對掩蔽所和墊層的喜好程度，以期豐富河蟹微生境豐容技術，為今后的集約化生產實踐提供參考。

1 材料與方法

1.1 時間與地點

河蟹對墊層的選擇試驗，于2020年11月在江蘇省淡水水產研究所實驗室進行；河蟹對不同規格掩蔽所的選擇試驗，于2020年9月在南京大學生命科學學院動物行為實驗室進行。

1.2 材料

（1）河蟹取自江蘇省淡水水產研究所揚中基地，體質量（15.0±2.0）g，殼長（以頭中部凹陷處到尾部垂線的距離為殼長）（3.0±0.2）cm，殼寬[15]（以殼的最寬處為殼寬）（3.7±0.3）cm。在室內暫養1 個月，水溫22～26 ℃，鹽度0.005%～0.010%，pH 值為6.8～7.4，白天光照強度500～800 lx，夜晚10 h 為黑暗。每2 d 投喂1 次餌料，投喂前虹吸殘餌兼換水，換水量為40%。

（2）飼養箱。試驗所用河蟹都是先養殖在飼養箱中，待進行試驗時，將其轉入40 cm×30 cm×16 cm的水箱。河蟹群體飼養掩蔽所選擇試驗采用水箱（77 cm×55 cm×22 cm）作為飼養箱；單獨飼養墊層選擇試驗采用底直徑16 cm、高24 cm 的圓桶型容器作為飼養箱。

（3）掩蔽所。取長度不同但內徑相同的塑料管（9 cm 與18 cm）各一個，捆綁作為掩蔽所A[圖1（a）]；將直徑6 cm 礦泉水瓶的底部剪去，其有效長度為18 cm，保留瓶蓋的為一端開口的掩蔽所，去除瓶蓋的為兩端開口的掩蔽所，取2 種掩蔽所各1 個，捆綁作為掩蔽所B[圖1（b）]；選用大小為14 cm×10 cm 毛糙的綠色尼龍布作為墊層，即市售百潔布[圖1（c）]。

圖1 掩蔽所試驗材料

（4）飼料。采用江蘇省淡水水產研究所自行研制的河蟹飼料，主要原料為魚粉、豆粨、花生粨、棉粨、小麥粉、魷魚膏和蝦殼粉等。產品成分:粗蛋白質≥32.0%、粗脂肪≥4.0%、粗纖維≤7.0%、粗灰分≤18.0%和水分≤12.0%。

（5）其他材料。試驗用光源為冷光，光源型號為DBL-QPD-003。溶解氧測量儀采用Polymetron 9582。

1.3 試驗方法

1.3.1 群體飼養下河蟹對不同長度掩蔽所的選擇

為模擬現行的群體養殖，選取25 只相同規格河蟹，放入4 個試驗箱中（7，6，6，6 只）群養。箱子的正中放置和河蟹數量一樣掩蔽所A，并用石塊固定，保證每只河蟹都有二選一的機會（圖2）。采用點取樣法，每天08:00—09:00、13:00—14:00、18:00—19:00、23:00—24:00 各觀察1 次，統計河蟹進入掩蔽所的只數，連續觀察7 d。試驗過程中，若發生河蟹死亡，則補充新的河蟹。

圖2 掩蔽所選擇試驗方法

1.3.2 群體飼養下河蟹對不同開口掩蔽所的選擇

在箱子正中放置和河蟹數量一樣的掩蔽所B，其余操作方法同1.3.1。試驗完，測定不同掩蔽所內溶解氧。

1.3.3 單體飼養無干擾下對不同曾占有墊層的選擇

為模擬未來集約化單養模式，選取120 只大小相等、雌雄各半的河蟹，放入配有1 個墊層的飼養箱中。單養3 d 后，將單只河蟹移入新的觀察箱內，觀察箱正中間隔一定的距離放置2 個不同的墊層（圖3）。在黑暗情況下任其選擇，排除視覺干擾。新墊層指提前用清水浸泡1 d 的墊層，自己墊層指河蟹單養時自身使用過的墊層，同性墊層指同組試驗中其他同性別的河蟹單養時使用過的墊層，異性墊層選用方法同上。

圖3 墊層選擇試驗方法

試驗分為3 組，每組30 只河蟹。3 組分別為:新墊層/自己墊層組、新墊層/同性墊層組和新墊層/異性墊層，除使用墊層不同外，其余試驗方法同上。

采用連續取樣法，放入河蟹后，0.5 h 以內記錄河蟹面對2 種墊層時的選擇行為，以及在新舊墊層的占據時間和在外圍游蕩時間。

1.3.4 單體飼養強干擾下對不同曾占有墊層的選擇

本試驗中，使用強光和克氏原螯蝦探究強干擾下河蟹的選擇。試驗在暗室中進行，箱子上方用光源照明，使得箱子正中光照強度為10 000 lx。箱中放入1 只亞成體的克氏原螯蝦，若其跑到了墊層上，人工將其撥開。其余操作同1.3.3。

1.4 數據處理

使用R 軟件對試驗數據進行處理，采用單樣本百分率差異檢驗，比較各組河蟹對掩蔽所的選擇參數間統計性差異，2.58＞|u|＞1.96 為顯著差異，|u|＞2.58 極顯著差異；對時間和河蟹對掩蔽所選擇的之間關聯性使用二聯表卡方檢驗，P＜0.05 為顯著關聯，P＜0.01 為極顯著關聯；采用雙樣本t 檢驗，比較各組河蟹對墊層選擇的統計性差異，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01 為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 河蟹對不同長度掩蔽所的選擇比例

試驗共得到606 只河蟹的選擇數據，將其記為總選擇數。記錄時，有些河蟹在箱底活動并沒有進入掩蔽所，所以只有362 只河蟹在不同掩蔽所之間做出了選擇，將其記為有效選擇數。白天的數據為早上、中午、下午的總和。

河蟹對不同長度掩蔽所和箱底的選擇比例及百分比顯著性檢驗結果見表1 和2。河蟹對18 cm 長掩蔽所的選擇率（選擇率為75%），極顯著高于9 cm長的掩蔽所（選擇率25%），而且白天對掩蔽所的選擇率（選擇率63%），極顯著高于箱底（選擇率37%），夜晚則無明顯選擇傾向。

表1 河蟹對不同長度掩蔽所的選擇比例及百分比顯著性檢驗①

表2 河蟹對掩蔽所和箱底的選擇比例及百分比顯著性檢驗①

河蟹選擇掩蔽所數量和時間的關聯性檢驗結果見3。由表3 可見，河蟹對不同長度掩蔽所的選擇率和時間無顯著關聯，而掩蔽所和箱底的選擇率和時間具有極顯著關聯，白天河蟹極顯著選擇掩蔽所。

表3 河蟹選擇掩蔽所數量和時間的關聯性檢驗結果

2.2 河蟹對不同開口掩蔽所的選擇比例

本試驗中，總選擇數為825，有效選擇數為553，白天一欄的含義同上。試驗測定10 個一端開口和10 個兩端開口的掩蔽所溶解氧值。

河蟹對不同開口掩蔽所和箱底的選擇比例及百分比顯著性檢驗結果見表4、5。由表4、5 可見，在群體飼養條件下，河蟹對兩端開口掩蔽所的選擇性（選擇率為71%）極顯著高于一端開口的掩蔽所（選擇率29%），而且白天時掩蔽所的選擇率（選擇率為72%）極顯著高于箱底（選擇率為28%），夜晚時則無明顯選擇傾向。

表4 河蟹不同開口掩蔽所的選擇比例及百分比顯著性檢驗①

表5 河蟹對掩蔽所和箱底的選擇比例及百分比顯著性檢驗①

河蟹選擇掩蔽所數量和時間的關聯性檢驗的結果見表6。由表6 可見，河蟹對不同開口掩蔽所的選擇率和時間無顯著關聯性，而掩蔽所和箱底的選擇率和時間具有極顯著關聯性，白天河蟹極顯著選擇掩蔽所。

表6 河蟹選擇掩蔽所數量和時間的關聯性檢驗結果

不同開口掩蔽所中溶解氧及t 檢驗的結果見表7。由表7 可見，兩端開口的掩蔽所溶解氧含量，顯著大于一端開口的掩蔽所溶解氧含量。

表7 不同開口掩蔽所中溶解氧及t 檢驗結果①

2.3 無干擾下河蟹在墊層的停留時間

在試驗過程中，最短的時間間隔設置為10 s，若試驗過程中河蟹在箱底停留的時間不足10 s，仍然記錄為10 s。試驗中河蟹有部分時間停留在箱底上，這一段時間視作河蟹沒有在墊層之間做出有效選擇，所以不包含在新舊墊層間的分析之中。將河蟹停留在自己/異性/同性曾占有的墊層和新墊層上的時長之和，記為墊層停留時間。

河蟹在自己/異性/同性曾占有的墊層和新墊層之上的停留時間及雙尾t 檢驗結果見表8。由表8可見，在單獨飼養且無干擾的情況下，雄河蟹對自己墊層沒有明顯偏好（僅單尾顯著，P＜0.05），對異性和同性墊層有極顯著偏好，雌性對3 種舊墊層都表現出極顯著偏好，河蟹總體對3 種舊墊層有極顯著偏好。

表8 河蟹在自己/異性/同性曾占有的墊層和新墊層之上的停留時間及雙尾t 檢驗結果

河蟹在墊層和箱底之上的停留時間及雙尾t 檢驗結果見表9。由表9 可見，在3 組試驗中，河蟹對對毛糙墊層的選擇率極顯著高于光滑箱底。

表9 河蟹在墊層和箱底之上的停留時間及雙尾t 檢驗（P 值）結果

2.4 強干擾下河蟹在墊層的停留時間

試驗最短時間的設置和數據的處理方法同2.3。強干擾下河蟹在自己/異性/同性曾占有的墊層和新墊層之間的停留時間及雙尾t 檢驗結果見表10。由表10 可見，單獨飼養且強干擾（強光、異種入侵、人類干擾）情況下，河蟹對新舊墊層沒有表現出明顯偏好。

表10 強干擾下河蟹在自己/異性/同性曾占有的墊層和新墊層之間的停留時間及雙尾t 檢驗結果

強干擾下河蟹在墊層和箱底之間的選擇時間及雙尾t 檢驗見表11。由表11 可見，河蟹對對毛糙墊層的選擇率極顯著高于光滑箱底。

表11 強干擾下河蟹在墊層和箱底之間的選擇時間及雙尾t 檢驗

3 討論

3.1 河蟹對不同長度掩蔽所的選擇

礦泉水瓶易得性高，方便推廣，而且大小符合試驗要求，故本試驗掩蔽所采用礦泉水瓶制作。掩蔽所顏色、空間大小、長度等均會影響河蟹的選擇。

本試驗中，河蟹極顯著選擇較長的掩蔽所，這和唐建清等[16]的試驗中克氏原螯蝦偏好選擇長于自己體長掩蔽所的結果相似。猜測安全感影響了河蟹的選擇，在較短的掩蔽所中，河蟹腿露出，缺少安全感。試驗中較短掩蔽所為9 cm（三倍殼長），因為預試驗中，河蟹不會選擇長度太短的掩蔽所。雖然野外河蟹的洞穴深度是20～80 cm[1]，但試驗中沒有使用更長的掩蔽所，因為這對于工廠化養殖并不適用。

3.2 河蟹對不同開口掩蔽所的選擇

河蟹極顯著偏好兩端開口的掩蔽所。但Ghia等[17]試驗發現，螯蝦（Austropotamobius pallipes complex）偏向選擇一端開口的掩蔽所，光照強度和捕食者影響了螯蝦的選擇。本試驗中，這2 個影響因素均不存在。河蟹偏好氧氣充足的環境[18]，推測掩蔽所中溶解氧的不同，導致了這一結果，表7 也證實了這一結果。

在2 個掩蔽所選擇試驗中，對于掩蔽所和箱底，早上和中午河蟹極顯著選擇掩蔽所，因為掩蔽所滿足了甲殼類安全性和趨觸性的要求[14]。夜晚，河蟹選擇傾向不明顯，這是因為甲殼類動物晝伏夜出的習性[19]。下午，2 個試驗中選擇結果不同，該差異可能因為記錄時間（18:00—19:00）剛好處在河蟹攝食曲線快速變化區[20]。

3.3 無干擾下對不同曾占有墊層的選擇

在單體養殖中，盒子已經發揮了掩蔽所的作用，而墊層粗糙多孔，既可以防滑，還具有一定的凈化功能。預試驗中，用氯化銨（NH4Cl）模擬河蟹化學信號，0.5 h 內新舊墊層（相距15 cm）的ρ（NH4+）仍有差別，1 h 后無差別，故試驗選用0.5 h。

無干擾的情況下，河蟹對3 種舊墊層顯著偏好。因為本試驗在較黑暗環境進行，河蟹不能根據視覺做出選擇，而且甲殼類的觸角可以感受水中信號分子[21]，信號分子還會影響其的行為和發育，比如攻擊性，心跳，蛻殼等[22-24]，故推測河蟹行為是由舊墊層殘留氣味介導的。本試驗沒有異性和同性墊層之間的選擇試驗，所以主導該行為的氣味分子和性別的關系有待進一步驗證。

面對粗糙的墊層和光滑的箱底，河蟹極顯著偏好墊層，這可能因為墊層滿足了河蟹的趨觸性[4]。在劉琦[25]試驗中，面對光滑的PVC 管和粗糙的百潔布掩蔽所，河蟹極顯著選擇百潔布掩蔽所，這和本試驗的結果是一致的。

3.4 強干擾下對不同曾占有墊層的選擇

為了探究異種威脅狀態下河蟹的選擇行為，引入強光、活體動物、人類等強干擾。壓力會改變水生生物的行為模式，過大的壓力會影響水生生物的產量，甚至導致水生生物的死亡[26]。在本試驗中，河蟹行為也發生顯著變化，其對新舊墊層沒有表現出明顯偏好。文獻[27]研究表明，當存在潛在捕食者時，龍蝦（Palinurus elephas）對掩蔽所的偏好消失，這和本試驗結果有相似之處。

甲殼動物主要通過化學感受器獲得其生存環境的信息，從而表現出攝食、逃避捕食者等行為反應[28-29]。然而強干擾下，河蟹對于深色的毛糙墊層的偏好并未改變。推測強干擾之下，決定河蟹行為的是趨觸性，而不是氣味。

4 結語

建議在河蟹集約化養殖中，依據河蟹個體大小，設置兩端開口的河蟹六倍殼長的掩蔽所，方便河蟹棲息；為了河蟹安靜棲息，在飼養盒基底層設置毛糙墊層，且盡量減少更換頻次，在必須更換墊層時，對墊層作信息化預處理。