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为探讨滤食性贝类在海洋生态系统中的作用地位，研究养殖海区生态系统能量流动的规律以及评估海区的养殖容纳量。本文以我国北方主要的经济贝类—虾夷扇贝为研究对象，对其进行了生理能量学的研究，研究了温度、昼夜节律、软体部干重对虾夷扇贝耗氧率、排氨率、摄食率、吸收效率、生长效率等生理指标的影响，探讨了海洋温跃层水温异常变化与虾夷扇贝夏季高温期大面积死亡的关系，建立了不同规格的虾夷扇贝在不同温度下的能量收支方程。
同时本文还自行研制一种新型虾夷扇贝底播养殖装置—底播养殖笼，在山东荣成俚岛鲍参混养殖区进行虾夷扇贝的底播养殖实验，并与传统底播养殖效果进行了对比。实验结果表明，此实用新型相对传统底播养殖可显著提高虾夷扇贝的回捕率，减小虾夷扇贝的死亡率，减轻实际工作量。
主要结果如下:
1.温度、体重对虾夷扇贝耗氧率和排氨率的影响
为探索虾夷扇贝夏季大量死亡的生理原因，模拟虾夷扇贝筏式养殖区夏季水温变化情况，采用室内受控试验，研究了温度剧烈和缓慢变化对虾夷扇贝耗氧率和排氨率的影响及其影响的差异性。实验设置10、15、20、25℃四个温度梯度，设计温度剧烈变化（即温度骤变组）和温度缓慢变化（即温度缓变组）两种温度处理方式。结果显示，温度变化对虾夷扇贝耗氧率和排氨率影响显著(P＜0.05)。温度缓变组耗氧率变化范围为1.910～2.722mg/(g·h)，排氨率变化范围为1.499～5.003um/(g·h)，耗氧率(OR:[mg/(g·h)])和排氨率(NR:[μmol/(g·h)])与温度(T)之间的相关方程为OR=2.303+0.425T-0.133T2(R2=0.941)和NR=-1.536+4.384T-0.893T2(R2=0.435)。温度骤变组耗氧率和排氨率大于温度缓变组，且耗氧率在15℃、20℃和25℃，排氨率在20℃和25℃与温度缓变组差异显著(P＜0.05）。软体部干重对虾夷扇贝的耗氧率和排氨率影响显著(P＜0.05)，扇贝单位个体耗氧率和排氨率与软体部干重之间符合幂指数关系式:Y=aWb;温度、体重对耗氧率和排氨率的双因子拟合方程分别为OR=0.113T-0.302W+1.545(R2=0.715,p=0.000)和NR=-0.164T-1.579W+7.438(R2=0.545,p=0.000)。
2.温度、体重、昼夜节律对虾夷扇贝摄食率的影响
在实验室条件下，采用静水法测定了温度、体重、昼夜节律对虾夷扇贝摄食率的影响。分别对5、10、15、20、25℃这5个温度梯度，以及连续24h的03:00、07:00、11:00、15:00、19:00、23:00六个时问点下虾夷扇贝的摄食率进行了测定。实验结果表明，软体部干重对虾夷扇贝的摄食率影响达显著水平(P＜0.05)，且相关回归分析表明，体重(X)与摄食率(Y)呈正相关幂指数关系:Y=aXb。扇贝个体吸收率随着体重的增加而减小，但是不同规格扇贝吸收率差异不显著（P＞0.05）;在实验温度温度5～25℃范围内，温度对虾夷扇贝的摄食率和吸收率影响极显著(P＜0.01)，温度(T)与摄食率(feeding rate)之间的相关方程为:FR=b0+ b1T+ b2T2+ b3T3，虾夷扇贝的最大摄食率的温度值为15℃，最大吸收率的温度值为10℃，相关线性回归分析表明，温度、体重与耗氧率的双因子拟合方程为FR=-5.241T+17.429W+12.533(R2=0.673，p=0.000);在一个昼夜里，扇贝的摄食率存在显著的差异，夜间的摄食率明显高于白昼，在07:00和19:00分别达到最小值和最大值。
3.不同规格虾夷扇贝在不同温度下的能量收支方程
不同规格虾夷扇贝在不同温度下的能量收支情况如下所述。结果显示，随着规格的增大，代谢能、排泄能和排粪能所占的比例有增大的趋势，生长能所占的比例随虾夷扇贝规格的增大而减小(P＜0.05);在实验温度范围5～20℃，能量收支方程中代谢能所占的比例随温度的升高逐渐增加，并在20℃达到最大值(P＜0.05)。生长能所占的比例随温度的升高先增大后减小，在10℃时取得最大值(P＜0.05)。排粪能和排泄能所占的比例随温度变化不明显。其中C—摄食能;P—生长能;R—呼吸能;U—排泄能;F—粪便能。A、B、C、D、E代表不同规格的虾夷扇贝。
3.1不同规格虾夷扇贝5℃时的能量收支方程如下:A:100C=1.97R+0.20U+72.62F+25.21PB:100C=2.72R+0.20U+84.90F+12.17PC:100C=2.69R+0.26U+85.93F+11.11PD:100C=6.40R+0.42U+87.37F+5.82PE:100C=6.18R+0.28U+92.79F+7.37P
3.2不同规格虾夷扇贝10℃时的能量收支方程如下:A:100C=2.72R+0.29U+56.05F+40.94PB:100C=1.97R+0.18U+57.28F+40.56PC:100C=3.00R+0.31U+57.19F+39.49PD:100C=6.57R+0.45U+55.30F+37.68PE:100C=6.92R+0.98U+74.77F+17.32P
3.3不同规格虾夷扇贝15℃时的能量收支方程如下:A:100C=2.49R+0.35U+72.26F+24.91PB:100C=5.57R+0.74U+71.17F+22.52PC:100C=5.15R+0.37U+84.37F+10.11PD:100C=6.83R+0.67U+79.81F+12.68PE:100C=9.89R+0.77U+87.59F+1.75P
3.4不同规格虾夷扇贝20℃时的能量收支方程如下:A:100C=2.47R-0.02U+66.29F+31.25PB:100C=5.99R+0.28U+71.23F+22.49PC:100C=8.78R+1.48U+69.48F+20.26PD:100C=13.39R+0.53U+78.92F+7.16PE:100C=15.92R+0.77U+81.45F-2.91P
4新型底播养殖装置底播养殖结果
2009年3月至2009年12月实验期间，新型底播养殖装置底播养殖虾夷扇贝日壳高、壳长、壳厚和湿重的日生长量分别0.0005、0.0005、0.0021 cm/d和0.0266 g/d，且壳尺性状和湿重生长速度均在7月份达最大值;在整个生长过程中虾夷扇贝死亡率先增大后减小，死亡率最大值出现在8月份，平均死亡率为38％。本新型底播养殖装置相对传统底播养殖方式提高了虾夷扇贝的回捕率，有效控制了敌害生物的侵蚀，一定程度上提高了养殖成活率，同时本实用新型结构简单，制造容易，操作简单，减轻了实际工作量。