珠江口不同沉积有机质的来源及相对含量

通过分析珠江口表层沉积物的C、N元素及C、N稳定同位素,发现其总有机碳(TOC,干重％)含量为0．06％-1．02％,其中深圳湾-内伶仃岛-澳门和珠海附近海域及香港、大亚湾附近海域表层沉积物中的TOC含量较高。总氮(TN,干重％)含量为0．03％-O．19％,TOC和TN的比值范围为1．36-7．84,反映了沉积有机质的混合来源。沉积物的^15N值为3．86‰-6．39‰,δ^13Corg值为-24．76‰--21．98‰,表明珠江口的沉积有机质主要来源于海洋有机质和陆源有机物。从河口向西,δ^13Corg值偏轻,表明由河流带入的陆源有机质受科氏力作用主要在珠江西岸沉积。     

西北太平洋公海秋刀鱼碳、氮稳定同位素特征研究

秋刀鱼(Cololabis saira)广泛分布于西北太平洋海域,是我国重要的大洋性远洋作业对象之一。为研究秋刀鱼摄食以及营养生态位特征,基于2018年7～11月西北太平洋公海采集的秋刀鱼样本,分析了秋刀鱼肌肉样本的碳、氮稳定同位素特征。结果表明:(1)样本碳稳定同位素(δ¹³C)值范围在-24.60‰～-20.69‰之间,氮稳定同位素(δ¹⁵N)值范围在6.49‰～11.11‰之间,以桡足类作为基线生物,营养级范围在2.44～3.71之间。(2)雌雄样本间δ¹³C值、δ¹⁵N值、营养级均不存在显著性差异(P>0.05);雄性样本核心生态位(SEAc)和总生态位(TA)均高于雌性。(3)广义相加模型(Generalized Additive Model,GAM)显示,δ¹³C值、δ¹⁵N值和营养级值均随体长增加而增大(P<0.05);251～260 mm体长组间的SEAc高于其他体长组;聚类分析结果表明,体长小于280 mm和大于280 mm的...     

深圳湾海域多溴联苯醚(PBDEs)生物累积及其高分辨沉积记录

深圳湾，毗邻香港，是深圳经济特区的重要经济发展和生态调节区域。为了更好地了解该湾多溴联苯醚（PBDEs）的生物累积规律及其污染历史，作者采集该海域19个鱼、2个虾、2个蟹和柱状沉积物样品，分析其中PBDE的组分与含量，以及生物体的δ^15N同位素、总脂含量和柱状沉积物的沉积年龄（^210pb）、总有机碳（TOC）。结果表明，深圳湾海域鱼类∑15 PBDEs组分的残余量为21—167ng／g lw（或0．17—4．16ng／g fw），平均为（67&#177;42）ng／g lw或（2．00&#177;1．14）ng／g fw，其含量与生物体的δ^15N同位素和脂含量正相关，BDE-47、BDE-100为生物体中PBDE最优势组分且在所有生物样品中均检出，分别占46．5％、13．5％，肉食性的鱼类较植食性的鱼类PBDEs的生物累积总体上较高。柱状沉积物中∑22 PBDEs含量（0．07—4．85ng／g dw）近二十几年来有明显的上升趋势，平均沉积通量为0．25ng／（cm^2&#183;a），丰度最高的PBDE组分为BDE-47、BDE-49、BDE-99、BDE-183（不包括BDE-209）；PBDEs在生物体和柱状沉积物中的含量位于全球PBDEs含量的中低端范围；鱼类等生物体中PBDE的生物-沉积物累积比值（BSAF）比值（〈0．8）较小，与相应的PBDE的log Kow（辛醇／水分配比）存在一定的正相关性。     

黑石礁海域生物碳、氮稳定同位素组成的研究

稳定同位素技术是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术。利用稳定同位素技术研究了黑石礁海域浮游植物和6种海洋生物的δ13 C和δ15组成、营养位置、空间分布和月份变化。结果显示:浮游植物的δ15 C远低于其他物种,不同物种的δ13 C和δ15 N存在明显的差异,且有交叉现象,表明他们同化了不同的碳源;物种的δ15 N值空间差异较大而δ13 C值空间差异不明显,且δ15 N值与距离排污口的远近有关系,越靠近排污口δ15 N越大,与人类活动营养物质的输入有关系,可以用δ15 N监测人类活动对海洋生物的影响;孔石莼的δ15 N月平均变化很大,浮游植物δ15 N值基本没有变化,其他物种没有发生很大的变化;孔石莼是适合短期监测人类活动对海洋影响的物种。     

南海中西部渔场主要渔业生物碳氮稳定同位素特征

南海中西部渔场是我国南海渔业开发的重点渔场之一。为了解该海域主要渔业生物的营养关系,应用碳、氮稳定同位素技术测定了该海域主要渔业生物样品的δ~(13)C和δ~(15)N值,由此构建该海域主要渔业生物的连续营养谱。结果显示,南海中西部渔场主要渔业生物同位素比值变化幅度较大,其中鱼类的δ~(13)C和δ~(15)N值范围分别为-20.00‰～-16.51‰和7.94‰～11.81‰;头足类的δ~(13)C和δ~(15)N值范围分别为-18.84‰～-17.60‰和10.10‰～12.85‰。以浮游动物为基线生物计算各物种相应的营养级,鱼类处于2.41～3.53,头足类处于3.03～3.84,头足类的平均营养级要高于鱼类。通过对不同体长(胴长)的鸢乌贼Symplectoteuthis oualaniensis、菱鳍乌贼Thysanoteuthis rhombus、红鳍圆鲹Decapterus russelli、细鳞圆鲹Decapterus lajang和黄鳍金枪鱼Thunnus albacares的营养级进行比较分析,结果发现,随着体长(胴长)增大其营养级有相应增大的趋势。研究初步建立了南海中西部渔场主要渔业生物营养级的连续营养谱,旨在为了解该海域食物网结构提供基础资料。     

莱州湾沉积物有机质来源

应用C/N、δ13C、δ15N解析了莱州湾沉积物有机质来源,发现湾内有机质主要存在海洋、河口浮游植物以及陆地有机质3种来源。通过C/N、δ13C定量示踪,发现海洋浮游植物是湾内沉积物有机质的最主要来源,相对含量在41.6%—58.5%之间。河口浮游植物有机质、陆源有机质相对含量波动较大,分别在3.8%—43.8%、0—53.5%之间。海洋浮游植物有机质在整个海湾都表现出较高含量。近岸河口附近海域往往表现出高含量的河口浮游植物有机质特征,陆源有机质含量较高区域大都集中在黄河口周围海域,高河口浮游植物有机质以及高陆源有机质特征在黄河口周围海域均有出现。     

应用碳、氮稳定同位素技术分析胶州湾六丝钝尾虾虎鱼的摄食习性

根据2011年5月在胶州湾进行的底拖网调查,应用碳、氮稳定同位素技术对胶州湾六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)的饵料组成、营养级及其摄食习性的体长变化进行了研究。结果表明,胶州湾六丝钝尾虾虎鱼δ13C值范围为-19.57‰~-17.85‰,平均值为(-18.68±0.41)‰,其δ15N值变化范围为10.75‰~14.41‰,平均值为(13.08±0.76)‰。六丝钝尾虾虎鱼摄食的主要饵料类群为鱼类、蟹类、虾类、软体动物、小型甲壳类、多毛类和有机碎屑,其中小型甲壳类和软体动物对六丝钝尾虾虎鱼的营养贡献率最高,其次为蟹类、多毛类和虾类。经Person相关性检验发现,胶州湾六丝钝尾虾虎鱼δ15N值与体长呈显著正相关(P0.05),而δ13C值与体长相关性不显著(P0.05),说明随着体长的增加,六丝钝尾虾虎鱼倾向于摄食高营养级的饵料生物。根据δ15N值计算胶州湾六丝钝尾虾虎鱼的营养级变化范围为3.04~4.12,平均营养级为3.69±0.25,营养级与体长呈显著正相关(P0.05)。     

广东流沙湾5种贝类的δ~（13）C值和δ~（15）N值研究

广东流沙湾海水养殖业发达,尤其是贝类增养殖已成为当地的支柱产业.但近年来其养殖环境的恶化对贝类产品的安全输出造成了越来越严重的影响,利用稳定同位素技术研究贝类的新陈代谢过程可为贝类增养殖提供较先进的基础数据.本研究选取流沙湾的5种重要养殖贝类,对其肌肉组织、鳃、外套膜和内脏囊分别进行稳定碳、氮同位素测定分析.结果表明,贝类δ13C值的范围是-19.14‰～-15.11‰,δ15N值的范围是6.10‰～10.57‰.从大小、组织、种类三方面比较5种贝类的稳定碳氮同位素比值,可得出如下结论：同种贝类,大小不同,其δ13C、δ15N值大都随壳长、壳重的增大而减小,但翡翠贻贝（Pernaviridis）的δ13C值和墨西哥湾扇贝（Argopecten irradians concentricus）的δ15N值则相反,无论大、小组之间δ13C、δ15N值的变化是增大还是减小,幅度均不超过1.00‰;同种贝类,组织不同,其δ13C、δ15N的最小值均为内脏囊,δ13C的最大值不定,δ15N的最大值也是内脏囊;相同组织,不同贝类,其δ13C、δ15N值的大小排列顺序各不相同,无统一规律,但华贵栉孔扇贝（Chlamys nobilis）的δ13C值均小于墨西哥湾扇贝,而马氏珠母贝（Pinctada martensii）的δ15N值均小于企鹅珍珠贝（Pteria penguin）.由研究数据可推知流沙湾双壳贝类的物质与能量流动途径基本是由内脏囊到外套膜和鳃,最后到肌肉.     

太湖沉积物碳氮同位素组成特征与环境意义

对太湖不同湖区沉积物有机质δ^13C、δ^15N分析表明，草型湖区沉积物有机质δ^13C、δ^15N总体比藻型湖区高。湖泊从贫-中营养水体向中-富营养演化过程中，沉积物有机质δ^13C、δ^15N表现为逐渐上升的趋势，沉积物TP、TN则因受多种因素影响在各湖区表现出差异。湖泊演化到富营养阶段，沉积物有机质δ^13C、δ^15N表现为明显的偏负。近50年来不同湖区沉积物有机质δ^13C、δ^15N反映的湖泊环境演化过程与实际环境检测结果有较好的一致性，20世纪太湖水环境存在50年代及90年代两次较明显转化过程。     

应用碳、氮稳定同位素研究北部湾带鱼(Trichiurus lepturus)食性及营养级

采用胃含物分析法及碳、氮稳定同位素法,对北部湾带鱼的饵料组成、营养级和摄食习性随肛长的变化进行研究。结果表明,北部湾带鱼的食物主要由中上层鱼类、头足类、底栖甲壳类以及浮游动物等43种饵料生物组成,以质量百分比为指标,优势饵料为蓝圆鲹、裘氏小沙丁鱼、少鳞犀鳕和尖吻小公鱼等鱼类以及中国枪乌贼(6.07%)等头足类。δ13C值随着生物栖息水层的深度而增加,饵料生物中的中上层鱼类蓝圆鲹和底栖鱼类粗纹分别具有最低和最高值。根据食物质量比例及δ15N计算的北部湾带鱼营养级平均值和周年平均值均为3.7。带鱼营养级在各月份之间周年变化及随肛长增加差异不显著。真空冷冻干燥与恒温烘干进行样品预处理δ13C差异不显著,而δ15N则差异极显著。     

基于脂肪酸标记法和碳氮稳定同位素比值法的东海水母常见种的食性分析

采用脂肪酸标记法和碳氮稳定同位素比值法研究了东海6个水母常见种的食性。结果表明,6种水母的总脂肪酸含量都不高,说明作为饵料,水母不能够给捕食者提供较多的脂类营养物质。蝶水母(Ocyropsis crystallina)、瓜水母(Bero cucumis)和四叶小舌水母(Liriope tetraphylla)的脂肪酸组成较为相近,它们更多地通过捕食食物链获得有机质。同时,这几种小型水母摄食浮游植物(主要是硅藻和甲藻)比其它几种水母多;另外,它们对植食性桡足类也有一定的摄食。4月份墨绿多管水母(Aequorea coerulescens)主要通过腐生食物链获取有机质;另外,其对植食性桡足类也有一定的摄食。双生水母(Diphyidae spp.)参与腐生食物链也较多;另外,20:1+22:1含量较低指示了其对植食性桡足类几乎不摄食。蝶水母、瓜水母、四叶小舌水母和沙海蜇(Nemopilema nomurai)的δ13C更接近于陆源的C4植物的δ13C,说明其受陆源影响较大。δ15N特征结果表明,蝶水母、瓜水母和四叶小舌水母(Liriope tetraphylla)在浮游食物网中均处于较高营养级,沙海蜇虽个体较大,但由于其摄食器官较小,故其与这3种小型水母的营养地位相近。并且相对于其它几种水母,沙海蜇细菌脂肪酸标记更为明显。     

典型厄尔尼诺期间台风降水δ18O变化分析: 以2018年22号台风“山竹”为例

台风因其特殊的物理结构, 带来的降雨有别于一般的暴雨事件, 其降水稳定同位素组成与一般的大气降水事件也有较大的差异。本文根据2018年第22号台风“山竹”登陆前后广州、东莞两地气象资料和每小时间隔的降水样品收集, 分析了此次台风在两地的降水稳定同位素变化特征及其影响因素。台风“山竹”影响期间, 广州降水δ¹⁸O值变化范围为-5.7‰~-19.2‰, 变化幅度达13.5‰, 其平均值为-15.5‰; 东莞降水δ¹⁸O值变化范围为-7.3‰~-20.0‰, 变化幅度达12.7‰, 平均值为-14.8‰; 两地降水δ¹⁸O值均呈现为3个阶段倒U型的变化特征。受到蒸发作用的影响, 两地台风前端和尾端的降水氧同位素值相对偏正, 其中广州为-5.7‰~-9.3‰, 东莞为-7.3‰~-8.1‰。两地台风中端的降水稳定同位素值极端偏负, δ¹⁸O值变化范围分别为-16.0‰~-19.2‰(广州)和-13.0‰~-20.0‰(东莞), 是该地区迄今为止已报道的最为偏负的降水δ¹⁸O值。分析认为, 在厄尔尼诺状态下生成的远源台风“山竹”强度增强, 其内部具有更强的对流和水汽循环过程, 导致降水δ¹⁸O值极端偏负。     

基于稳定同位素方法的吕泗渔场近岸海域主要生物潜在碳源及营养级分析

基于稳定同位素方法,对2018年吕泗渔场近岸海域夏季主要生物种类的潜在碳源及其营养级进行分析,利用IsoSource模型计算该海域消费者的3大碳源（浮游植物、悬浮颗粒有机物、底质有机物）贡献值,并比较叠加潜在碳源影响前后主要生物种类的营养级变化。结果表明,浮游植物和底质有机物对37种主要生物种类的贡献比例分别为58.7%和28.2%,而悬浮颗粒有机物的贡献较小。因此判定吕泗渔场近岸海域夏季主要生物种类的潜在碳源主要是浮游植物和底质有机物。通过分别叠加3大潜在碳源和单一物种作为基准值构建两个营养级谱,右营养级谱的生物种类营养级范围为1.74～3.92,比左营养级谱平均下降0.19个营养级,尽管两个营养级谱的整体趋势走向不变,但部分鱼类和多数虾类的营养位置发生改变。右营养级谱的基准值随着潜在碳源叠加比例的不同而变化,能有效反映生物营养级,更适用于低营养级的虾蟹类。但对于处于中高级消费者位置的鱼类来说,这种叠加的效果影响不大。     

基于氮稳定同位素的九龙江口鱼类营养级研究

采用氮稳定同位素技术对2013年6—8月九龙江口采集到的隶属于13目42科61属共71种鱼类的营养级进行研究。结果表明,九龙江口鱼类的δ15 N值跨度较大,介于7.23‰~14.66‰之间。以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为基准生物估算出鱼类的营养级介于1.70~3.89之间,营养级最低与最高的鱼类分别为少牙斑鲆(Pseudorhombus oligodon)与多鳞鱚(Sillago sihama)。与Fishbase同种鱼类的营养级数据进行比较,83.1%的鱼类的营养级均值处于Fishbase同种鱼类的营养级范围内,但81.7%的鱼类的营养级均值比Fishbase同种鱼类的营养级均值略低;与传统的胃含物分析结果比较,58.3%的鱼类的营养级在0.5个营养级的误差范围内。基于氮稳定同位素估算的鱼类营养级较低的原因可能与本研究样品中低龄鱼及幼鱼比例较大有关。与其他方法相比,稳定同位素法在研究体型较小的幼鱼和低龄鱼营养级更具优势。鱼类营养级随其个体大小的变化明显,但存在种的差异性:不同体长的髭缟鰕虎鱼(Tridentiger barbatus)和绿鳍鱼(Chelidonichthys kumu)的营养级跨度较大,分别为1.54和1.43;而鳓(Ilisha elongata)等的营养级则跨度较小,这可能与不同鱼类的食性变化有关。     

Trophic functioning of the St. Lucia estuarine lake during a drought phase assessed using stable isotopes

The St. Lucia Estuary is Africa’s largest estuarine system and is currently experiencing the stress of prolonged freshwater deprivation, manifested by extremely low water levels and hypersalinity. These unprecedented conditions have raised questions regarding the trophic functioning of the ecosystem. Despite the substantial amount of research previously undertaken within this system, no studies of food web structure and function have yet been documented. This study therefore aimed to examine the food web structure of the St. Lucia estuary system through the use of carbon and nitrogen stable isotope analysis. Analysis of carbon isotope ratios indicates that benthic carbon sources are most utilised at sites with low water levels and generally higher salinity (Catalina Bay, Charter’s Creek). Conversely, the estuarine region of the mouth and Narrows, with its elevated water levels and lower salinity, still sustains a viable pelagic food web. Analysis of δ¹⁵N ratios indicates that the number of trophic transfers (food chain length) might be related to water levels. Overall, the study provides a greater understanding of the ecological processes of this complex estuarine lake, which may allow for future comparisons of trophic functioning under drought and normal/wet conditions to be made.     

中街山列岛海域食物网结构初步研究及主要消费者潜在碳源分析

为了解中街山列岛的食物网结构特征,本研究于2020年7月在中街山列岛海域采集鱼类、虾蟹类、头足类、贝螺类和浮游动物等消费者样本,利用碳、氮稳定同位素技术,分析大型海藻、浮游植物、悬浮颗粒有机物(POM)和沉积物有机物(SOM)4种潜在碳源对消费者的贡献率以及中街山列岛海域的食物网结构和营养关系。结果表明：(1)碳源的δ¹³C值范围在-22.93‰～-9.73‰之间,δ15N值范围在1.72‰～7.68‰之间,消费者的δ¹³C值范围在-21.95‰～-12.55‰之间,δ15N值范围在4.13‰～12.92‰之间,不同碳源及不同消费者类群之间的碳、氮稳定同位素均有显著性差异(p<0.01);(2)应用SIBER模型计算中街山列岛海域的营养结构指标,与其他海域的研究结果对比发现,该海域生态系统的食源多样性更加丰富,营养级长度和生态位总空间较高;(3)应用SIAR模型计算碳源贡献率,结果表明浮游植物和POM是该海域的重要碳源,平均贡献率为29.63%和28.72%;浮游植物对浮游动物的贡献率最大为80.58%,POM对鱼类的贡献率最大为79....     

2020年冬季大亚湾西南海域主要渔业生物碳氮稳定同位素研究

为了解大亚湾西南海域食物网的营养结构特征, 本研究于2020年1月份使用底拖网采集了该海域的渔业生物, 并分析了35种主要渔业生物的碳氮稳定同位素值。根据δ¹³C和δ¹⁵N值, 计算出该海域食物网6种营养结构的生态指标和主要渔业生物的营养级, 并绘制了连续营养谱。本次调查渔业生物主要为鱼类和虾蟹类, 鱼类的δ¹³C和δ¹⁵N值范围分别为-17.63‰ ~ -14.85‰和12.92‰~15.46‰, 平均值分别为-16.47‰和13.80‰; 虾蟹类的δ¹³C和δ¹⁵N值范围分别为-17.67‰ ~ -15.51‰和11.05‰~12.62‰, 平均值分别为-16.30‰和11.85‰。根据δ¹⁵N值, 用相加模型(trophic position by the additive model, TPA)和缩比模型(trophic position by the scaled model, TPS)分别计算了主要渔业生物的营养级, 结果显示两个模型计算的结果无显著性差异(P>0.1), 呈现鱼类平均营养级>虾蟹类的趋势。本研究发现大亚湾西南海域食物网初始食物来源较为单一, 存在食物链营养层级较少和长度不足, 食物网营养级多样性较低和营养结构冗余程度高的现象。与30多年前相比, 大亚湾近年高营养级生物量减少, 食物网结构由复杂趋向简单化, 生态系统稳定性较差。本研究结果不仅为了解大亚湾食物网结构组成提供了基础资料, 也为保护大亚湾渔业资源, 维持生态系统结构的稳定性提供参考依据。     

Intraspecific diet shift in Talitrus saltator inhabiting exposed sandy beaches

Talitrid amphipods are the most abundant herbivores on exposed sandy beaches. Despite their important role as trophic intermediates between macrophytes and higher levels (i.e. insect and bird) of beach food webs, very little information is available on their feeding patterns. The main aim of this study was to investigate intraspecific differences in the feeding behaviour of Talitrus saltator. We tested the hypotheses that: (1) adult females and males showed different isotope signatures and therefore relied on different sources of food; and (2) patterns of variation of isotope signatures of juveniles differed from those of adult specimens, evidencing a diet shift during the development. We used stable isotope signatures and tested for differences upon the level on the shore, times of the year and beaches experiencing similar morpho-dynamic and environmental conditions. Finally, we investigated the trophic significance of macrophyte detritus in the diet of males, females and juveniles. Results showed that adult males had a more variable diet than females and juveniles (inferred from δ¹³C and δ¹⁵N values). Dual-isotope graphs suggested that Sargassum muticum and Cystoseira baccata wrack could be among the main food sources for both juvenile and adult stage.     

Relating low δ15N values of zooplankton to N2-fixation in the tropical North Atlantic: insights provided by stable isotope ratios of amino acids

Recent evaluations of the global nitrogen budget include greatly increased estimates of N₂-fixation in oceanic waters. Low stable N isotope ratios in planktonic food webs of tropical and subtropical oceans have been used as one indication of the importance of N₂-fixation. Interpretation of bulk stable N isotope ratios can, however, be confounded when the source and process information that they contain cannot be separated clearly. In this paper, we use stable N isotope ratios of amino acids to help separate source and trophic effects associated with changes in bulk stable N isotope ratios of zooplankton across the tropical North Atlantic. Patterns in stable N isotope ratios of amino acids along a transect from the Cape Verde Islands to Barbados identify a change in N source supporting zooplankton production, and virtually no change in the trophic position of zooplankton size classes from the eastern to the western side of the tropical North Atlantic. Furthermore, comparison of stable N isotope ratios of amino acids in zooplankton with those in Trichodesmium suggests that diazotrophs are the source of the low stable N isotope ratios at the western end of the transect. The evidence provided by stable N isotope ratios of amino acids supports the interpretation of large-scale patterns in bulk stable N isotope ratios that N₂-fixation indeed makes a major contribution to the global N budget.     

Trophic position of Calanus finmarchicus (Copepoda, Calanoida) in the Trondheim Fjord

The trophic position of Calanus finmarchicus in the Trondheim Fjord in 2004 was determined through stable isotope analyses. Wild specimens were sampled monthly in the fjord and δ¹³C and δ¹⁵N signatures of the developmental stages from CIII to adults were measured. There were statistically significant differences in the δ¹³C and δ¹⁵N signatures of three identified groups: overwintered parental generation, developing new generation and new generation preparing for overwintering. C. finmarchicus individuals raised in a laboratory on a pure algal diet (Dunaliella tertiolecta and Isochrysis galbana) provided stable isotope signatures for purely herbivorous copepods. With these signatures as comparison, the trophic position of C. finmarchicus in the Trondheim Fjord in 2004 was determined as trophic level 2.4, thus indicating omnivory under natural conditions. Additionally, our data suggest that seasonal differences in the δ¹³C signatures of C. finmarchicus are due to the varying lipid content of the different developmental stages.