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同一时期小龙虾的个体大小差异较大，一年中大多数时间都可见到不同规格的小龙虾，许多人以为小龙虾是一年四季产卵繁殖型；或认为是一年多次产卵类型，但实际上小龙虾属于秋、冬季产卵类型，一年只会繁殖一次。
小龙虾交配季节很长，一般水温15～31℃都可见到交配现象，但高峰期一般在每年5－9月。小龙虾会在开阔的水域抱对，1尾雄虾可能会与多尾雌虾交配，将精荚通过交接器纳入雌虾的纳精囊内，等待雌虾卵成熟释放时受精，精子在纳精囊内可存活2～8个月。
雌虾卵巢发育时间一般很漫长，卵巢发育的颜色代表了它们的成熟阶段，一般有苍白、橙色、黄色、茶色棕色)、豆沙色深棕色)等阶段。橙色时表示卵巢基本成熟，一般交配后3个月才排卵；到茶色和豆沙色表示卵巢完全成熟，交配1周后即可排卵。
雌虾排卵、受精、孵化都在洞穴中进行，天然水域中很少见到抱卵虾。雌虾交配后会陆续进入洞穴，待到卵成熟后进行排卵，排卵时排出胶质物将卵包裹，卵经过纳精囊时，胶质物能促使精荚释放精子，使卵受精成为受精卵。受精卵一般为绛紫色，受精卵最后到达雌虾腹部，胶质物黏附在雌虾附肢上，使雌虾成为抱卵虾。雌虾怀卵量根据虾的大小，数目不等，可从几十粒到几百粒，一般在300粒左右较多。抱卵虾在洞穴内时，会将腹部贴近洞内积水并保持受精卵处于湿润状态，同时不断摆动腹肢带动水流，保证孵化所需的溶氧，并且会用步足深入卵块中清除杂质和死卵。在整个繁殖期间，进入洞穴进行繁殖的雌虾一般不会摄食。
抱卵虾孵化受精卵在洞穴中即可完成，孵化出膜速度与水温、溶氧等条件关联极大。一般温度越高，孵化速度越快。水温25℃左右时一般需要15天左右；在35℃水温时10天内即可孵化；低温时甚至需几个月。在9月份幼体孵出需20天左右，而在11月份抱卵虾所抱的卵要到第二年3月份后才孵出。孵化时间随水温变化差异大以及低水温需要较长的孵化时间，是长年经常见到不同规格的小龙虾以及第二年3－5月份仍然能见到抱卵虾的主要原因。
破膜后的小龙虾幼体长5～6毫米，依靠自身卵黄营养，此时为一期幼体。几天后发育成二期幼体，体长6～7毫米，此时附肢基本完全，形状接近成虾；二期幼体能摄食浮游生物，也能离开母体，但只能很短暂进行小幅度的活动，必须很快回到母体腹部，否则会死亡。二期幼体几天后发育成仔虾，仔虾全长接近1厘米，形状基本和成虾一样，但仔虾依然对母体有较大依赖性。仔虾随母体离开洞穴，进入到开放的水体后，即成为完全营自由生活的幼虾。在25℃左右的水温条件下，幼体发育阶段一般要12～15天。
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