本文主要针对我国北方沿岸广泛养殖的刺参的某些生理生态学特征及其作为潜在环境修复种类在我国浅海筏式养殖系统中的生物修复作用进行了较为系统的研究,主要研究成果如下: 1. 在查阅国、内外大量文献资料的基础上,较为系统地评述了刺参的夏眠机制、棘皮动物生物能量学以及沉积食性海参在养殖生态系统中的生物修复潜力。作者对如何进一步研究刺参的夏眠机制提出了新的见解和思路;对棘皮动物生物能量学的研究现状进行了分析和展望;同时,针对筏式养殖系统的自身污染状况,提出了以经济价值较高的沉积食性动物作为养殖系统颗粒自污染物的动物修复种类的建议,并对其生态效益和经济效益进行了分析。 2. 于 2003 年 5 月-6 月,在温度 13.2-19.8℃和盐度 30-32 条件下,测定了初始体重为 32.50±1.03g 的刺参摄食 5 种配合饲料的能量收支。实验中使用的 5 种饲料分别是,饲料 A-贝类沉积物;饲料 B-75%贝类沉积物和 25%海藻粉;饲料 C-50%贝类沉积物和 50%海藻粉;饲料 D-25%贝类沉积物和 75%海藻粉;饲料 E-海藻粉。结果表明,饲料显著影响刺参的摄食率、排粪率、食物转化效率和表观消化率,因此影响到刺参的生长和能量分配。结果表明,75%贝类沉积物和 25%海藻粉的饲料配比具有高生长效率、低生产成本和环境友好的特点,适于刺参集约化养殖。 3. 于 2004 年 2 月-7 月,以人工配合饲料为饵,在盐度 30-32 条件下,测定了 3 2种规格刺参(134.0±13.47g;73.59±2.15 g 和 36.52±1.17g)在 10、15、20、25、30℃ 五个温度梯度下的摄食和生长。结果表明,体重对刺参最佳摄食温度(或最佳生长温度)影响很小,刺参的最佳摄食温度和最佳生长温度相近,范围均在14-15℃之间;较高的水温(超过 20℃)对刺参的生长极为不利,25 和 30℃下刺参表现为负生长。由于水温是刺参夏眠的主要诱因,因此本文以摄食停止这一指标研究了刺参的夏眠临界温度。初步研究结果表明,体重 72.3-139.3g 刺参的夏眠临界温度为 24.5-25.5 °C,而体重 28.9-40.7g 刺参的夏眠临界温度为 25.5-30.5°C。本实验结果高于以往的实验报道;实验条件和夏眠临界温度的确定指标的差异以及受试刺参栖息地的不同可能是造成实验结果不同的主要原因。4. 于 2004 年 2 月-7 月,以人工配合饲料为饵,在盐度 30-32 条件下,研究了 3种规格刺参(134.0±13.47g;73.59±2.15 g 和 36.52±1.17g)在 10、15、20、25、30℃ 五个温度梯度下的能量收支。结果表明,温度和体重及其交互作用对摄食能有显著影响;体重对摄食能分配比例的影响达不到显著水平,温度是影响能量分配的主要因素。为了比较刺参在非夏眠期、夏眠临界期和完全夏眠期的能量利用对策,将能量收支方程细化为:非夏眠期(10-15℃):100C=62.17F﹢3.40U﹢7.48G﹢26.95R; 夏眠临界期(25℃):100C=53.38F﹢13.56U-55.32G﹢88.39R完全夏眠期(30℃)100G=20.87U﹢79.13R。实验结果表明,刺参在以上 3 个时期,其能量利用对策有所不同。5. 于 2003 年 11 月-2004 年 1 月,以人工配合饲料为饵,在温度 15℃条件下,研究了 3 种规格刺参(142.39±8.24g,71.29±2.96g 和 37.53±1.84g)在 22、27、31.5 和 36 四个盐度梯度下的能量收支。结果表明,盐度对刺参摄食率、特定生长率和表观消化率有显著影响;体重对摄食率有显著影响,而对特定生长率和表观消化率的影响并不显著;盐度对呼吸和排泄耗能组分的影响并未达到显著水平;在本实验所设定的盐度梯度下取得最佳能量分配模式的盐度为 31.5。盐度对刺参生长率差异的影响,主要是摄食和消化上的差异造成的。6. 于 2003 年 5 月-6 月在实验室内模拟研究了刺参对筏式养殖系统不同有机负荷