水产养殖是一种高效且可持续的方式，可以生产多种海洋物种以满足不断增长的市场需求。软体动物是全球水产养殖中产量第三大的类别（Moor等人，2022年）。对牡蛎的需求持续增加，因此需要确定并实施最合适的技术来应对这一需求。优化水产养殖技术对于提高养殖效率至关重要，这可以通过采用缩短养殖周期和提高存活率的方法来实现。多年来，太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）已成为最广泛养殖的牡蛎品种（Troost，2010年；Stechele等人，2022年）。太平洋牡蛎C. gigas具有多种优良特性，使其成为优质牡蛎养殖品种，例如快速生长、抗病能力强以及耐受温度和盐度变化范围广（Apple等人，2008年；Ibarra等人，2017年；Tao, Qi，2018年；Sun等人，2024年）。
许多生物的生长具有季节性，受温度、光照和食物供应变化的影响（García-Berthou等人，2012年；Góngora-Gómez等人，2017年）。García-Berthou等人（2012年）指出，即使在热带地区，鱼类和许多其他无脊椎动物的生长也通常是季节性的，受温度或其他环境变量的微小变化影响。牡蛎的生长速率和存活率与其生长环境条件密切相关（Sarà和Mazzola，1997年；Cassis等人，2011年；Pogoda等人，2011年；Pieterse等人，2012年）。当牡蛎达到商业尺寸时即可收获，但它们仍有继续生长的潜力（Góngora-Gómez等人，2017年）。温度、盐度和食物供应（叶绿素-a）通常是决定性因素（Bougrier等人，1995年；Dégremont等人，2005年），但溶解氧浓度、悬浮有机物和无机颗粒、浊度以及水流速度等因素也有一定影响（Lee等人，2017年）。
通过对C. gigas进行遗传改良，特别是通过倍性操作，已经培育出了三倍体牡蛎。这些个体功能上是不育的，因此会将更多的能量用于体细胞生长而非繁殖（Jouaux等人，2010年；Miller等人，2014年；Zhou等人，2023年）。同时，还实施了选择性育种计划以增强经济上理想的性状，如生长速率和存活率（Soletchnik等人，2002年；Samain等人，2007年；Pernet等人，2012年；Stechele等人，2022年；Jiang等人，2023年）。三倍体牡蛎在可持续水产养殖实践中被广泛采用，因为它们的不育性可以防止遗传污染自然种群。这一特点在受保护计划影响的沿海地区尤为重要，尤其是在存在本地牡蛎物种的情况下。
温带地区的河口生态系统通常为牡蛎养殖提供了适宜的条件，支持着全球多种重要的经济价值物种的养殖。然而，维持河口和沿海生态系统的环境可持续性仍然是一个关键问题（Brito等人，2023年；Afonso等人，2024年），尤其是当养殖的牡蛎物种是非本地物种时。水产养殖活动在敏感的沿海地区不断增加，促使养殖者采取最佳管理措施以减少环境影响并确保长期可持续性（Bodenstein等人，2021年）。
全球范围内，牡蛎养殖的主要技术包括悬浮养殖、离底养殖和底栖养殖（Yu，2023年）。使用矩形袋子并配以支撑架的离底养殖是最传统和最广泛采用的技术（Kervella等人，2010年；Mercer等人，2024年）。
圆柱形篮子和长线养殖方式有利于移动悬浮结构，便于生产操作。孵化场和育苗场之后，还会使用带有水平绳索的浮动袋子来促进牡蛎的肥育（Mallet等人，2013年）。
了解牡蛎的生长动态对于优化养殖实践、管理野生种群以及预测生态对环境变化的响应至关重要。用于描述海洋双壳类动物生长的模型包括von Bertalanffy生长模型（VBGM）和逻辑生长模型（LM）。这些模型为理解控制牡蛎发育的生物和生态过程提供了宝贵的见解。von Bertalanffy生长模型特别适用于描述随时间变化的体细胞生长（Urban，2002年；Filippenko和Naumenko，2014年；Góngora-Gómez等人，2017年；Tan等人，2022年）。该模型最初是为鱼类开发的，假设生长反映了合成代谢和分解代谢过程之间的平衡。对于牡蛎而言，该模型可以估算出重要的生活史参数，如最大尺寸和生长速率，这对于确定最佳收获期和模拟种群动态至关重要（Gangnerya等人，2004年；Lipcius等人，2021年）。相比之下，逻辑生长模型特别适用于描述资源受限条件下的种群级生长。它考虑了与空间、食物供应和竞争相关的密度依赖性效应，因此在水产养殖系统中尤为适用（Bachelet，1980年；Ohnishi和Akamine，2006年；Reynaga-Franco等人，2019年）。这两种模型提供了互补的见解。von Bertalanffy模型在描述个体生长方面表现优异，而逻辑模型有助于理解种群层面的限制和生态系统承载能力。结合这两种方法可以促进更可持续的管理实践，并在不同环境条件和养殖方式下准确预测牡蛎产量。
尽管取得了这些进展，但对于袋子和篮子系统的生产力以及系统几何形状对生长影响的知识仍然有限。此外，许多现有的生长模型并未明确纳入关键的环境变量，如温度和叶绿素浓度。尽管牡蛎养殖历史悠久，但关于最佳养殖技术和水质影响的信息仍然不足。养殖动物的生长潜力、生长速率和存活率是实现经济可行和区域可持续水产养殖操作的基本参数。
本研究旨在确定：(i) 圆柱形篮子养殖是否是矩形袋子养殖的一种可行且可比较的替代方案；(ii) 环境条件的月度变化是否会影响牡蛎的体重增加，从而影响养殖系统的生产力；(iii) 现有的模型是否能够充分表示实验数据，并在必要时通过纳入(ii)中确定的关键环境变量对其进行优化。本研究通过应用数学模型为牡蛎养殖管理提供了新的视角，以支持生产规划。研究集中在葡萄牙Sado地区一个温带河口的小规模养殖中，使用两种悬浮养殖技术：矩形袋子配以支撑架和圆柱形篮子，对不同初始重量的三倍体太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）进行了研究。分析了叶绿素-a浓度和温度的时间变化与两种系统中牡蛎生长和存活率的关系，并应用数学模型来拟合实验数据。
