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。     

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)。     

东海渔山列岛浅海岩礁区大型消费者食源及营养级分析

采用碳氮稳定性同位素技术分析了东海渔山列岛浅海岩礁区生物的碳氮稳定性同位素比值,研究了浅海岩礁区14种初级生产者、61种消费者的营养级。结果表明,东海渔山列岛浅海岩礁区消费者的营养级(TL)变化范围为2.000—4.760,推断东海渔山列岛浅海岩礁区生物有4个营养级;初级生产者δ~(15)N值变化范围为2.75‰—6.85‰,消费者δ~(15)N值变化范围为4.57‰—13.39‰;通过对不同生物δ~(15)N值的比较发现,各类别生物间的δ~(15)N值差异高度显著(P0.01),短滨螺(Littorina brevicula)的δ~(15)N值最低(4.57‰),中国花鲈(Lateolabrax maculatum)和黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)的δ~(15)N值最大,分别为11.87‰和13.39‰;单因素方差分析(One-Way ANOVA)表明4类食源间δ~(15)N和δ~(13)C值差异高度显著(P0.01);食源分析表明,鱼类的贡献范围(0.00%—7.09%)最小,初级生产者的贡献范围(27.05%—57.99%)最大;比较发现不同海域同一种生物体内富集的15N量也存在差异,这也从一个侧面反映出不同海域间生物的群落结构和稳定性存在差异。     

基于稳定同位素的东太平洋大青鲨(Prionace glauca)营养级研究

碳、氮稳定同位素为分析淡水和海洋生态系统的生物营养关系提供了有力手段,但在大洋鱼类中的应用还很少。本研究以热带东太平洋大青鲨(Prionace glauca)整节脊椎骨作为样品(叉长范围153—242cm),运用稳定同位素技术,分析大青鲨的δ~(13)C值和δ~(15)N值及其变化,比较不同基线生物的选择对营养级计算的影响。结果表明,大青鲨δ~(13)C范围为–15.76‰—–13.41‰,最大差值2.35‰;δ~(15)N范围为10.62‰—17.72‰,最大差值7.1‰;δ~(13)C值和δ~(15)N值随个体长度的变化不明显(可能原因是样品鱼均为较大个体),性别间的差异不显著,但不同基线生物的选择对营养级计算值的影响较大。本文研究表明,通过整节脊椎骨的稳定同位素测定来获得大青鲨的摄食特征信息是可行的。由于基线生物对营养级计算的影响问题难以在短期内解决,今后可将相对营养级或营养级的变化作为重点,研究人类活动(如捕捞)对大洋鱼类摄食和营养级的影响。     

红海湾远海梭子蟹Portunus pelagicus的食物组成及营养位置分析

利用稳定同位素技术;分析了2015年5月在红海湾海域采集的远海梭子蟹Portunus pelagicus及其潜在食物的碳（δ13C）和氮（δ15N）稳定同位素比值;通过稳定同位素混合模型（SIAR）;估算不同食物对远海梭子蟹食性的相对贡献。结果表明:远海梭子蟹的δ13C值在-18.1‰~-14.1‰之间;δ15N值的范围为9.8‰~13.8‰;平均值分别为-16.9‰±1.3‰和12.1‰±2.3‰。δ13C和δ15N值的变化范围均较大;表明远海梭子蟹食物来源广泛、多样。远海梭子蟹的食物主要由双壳贝类、螺类、鱼类、头足类、虾类、蟹类和藻类组成。SIAR模型计算结果显示:藻类为远海梭子蟹的主要食物;其平均贡献为32.5%;双壳贝类的相对食性贡献为21.9%;虾类、螺类、鱼类和蟹类的平均贡献差异较小;分别为9.7%、9.7%、9.6%和9.3%;头足类的贡献最低;仅为7.3%。此外;根据δ15N值及营养位置的计算公式得出:远海梭子蟹在红海湾海域位于2.91±0.68营养级。远海梭子蟹的7类潜在食物中;藻类的营养位置最低;为1.21±0.58;其次为双壳贝类;为2.00±0.25;蟹类、螺类、虾类和鱼类的营养位置分别为2.85±0.33、2.87±0.26、3.01±0.16和3.08±0.18;头足类的最高;为3.41±0.17。     

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....     

黄海大型底栖动物食物网结构和营养关系研究

黄海是中国近海生态系统的重要组成部分,蕴藏着丰富的海洋生物资源。本研究利用碳氮稳定同位素技术,对该海域大型底栖动物的食物源、营养级和底栖食物网结构进行了研究。结果表明,底栖动物的食物源悬浮颗粒有机物(POM)、沉积物有机物(SOM)、浮游植物和浮游动物的δ~(15)N平均值为:浮游动物浮游植物SOMPOM,δ~(13)C平均值为:SOM浮游动物浮游植物POM。共测定了54种底栖动物的碳氮稳定同位素,其δ~(15)N值范围为5.81‰(美原双眼钩虾)～14.6‰(黄鲫),δ~(13)C值范围为-21.51‰(日本胡桃蛤)～-8.38‰(司氏盖蛇尾)。软体动物双壳类大多数以SOM和浮游植物作为主要食物来源;软体动物腹足类大多数为以小型软体动物和多毛类为食的肉食性动物;节肢动物蟹类是以POM、SOM、浮游动植物、小型软体动物和多毛类等为食的杂食性动物;节肢动物虾类大多数以浮游动物和端足类等小型甲壳类为食;小型鱼类大多数以浮游动物和小型软甲类为食;大中型鱼类则是以小型鱼类、小型软甲类和小型软体动物为食。本研究中的54种底栖动物的营养级范围为1.20～3.57。其中,双壳类等10种处于1～2营养级,腹足类、蟹类、虾类和小型鱼类等36种处于2～3营养级,大中型鱼类等8种处于3以上营养级。基于大型底栖动物的食物源和营养关系,初步构建了黄海底栖食物网。     

南沙群岛西南部陆架区底层鱼类营养结构研究

为了解南沙群岛西南部陆架区底层鱼类食物网的营养结构特征,于2013年9月利用稳定同位素方法分析了24种底层鱼类的碳和氮稳定同位素比值(δ~(13)C和δ~(15)N值),并计算了基于δ~(13)C—δ~(15)N量化的6个营养结构的群落范围指标。结果显示:南沙群岛西南部陆架区底层鱼类的δ~(13)C值在–20.4‰—–17.0‰之间,均值为(–19.1±0.8)‰;δ~(15)N值的范围为7.9‰—12.2‰,均值为(9.7±1.0)‰。鱼类的营养位置在3.06—4.33之间,平均值为3.58±0.29,表明均以肉食性为主。根据群落范围指标结果分析,鱼类群落的δ~(13)C和δ~(15)N值范围(CR和NR)分别为3.4和4.3,表明南沙群岛西南陆架区底层鱼类的初始食源较为单一,营养层次较少;总面积(TA)和到重心的平均距离(CD)分别为5.8和1.0,意味着鱼类食物网营养级多样性的总程度和平均程度均较低;平均最近相邻距离(NND)及最近相邻距离的标准偏差(SDNND)分别为0.37和0.43,说明研究海域底层鱼类食物网的营养冗余程度较高,不同种类之间的营养生态位幅宽较小,重叠程度较高。此外,浅海长尾鲨(Alopias pelagicus)和狐形长尾鲨(Alopias vulpinus)在南沙群岛西南部陆架区底层鱼类群落的营养结构中起着重要作用。因此在对该海域渔业资源进行开发利用时,应禁止捕捞这些种类,而对一些冗余种类,如多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、条尾鲱鲤(Upeneus bensasi)和带鱼(Trichiurus haumela)等,可以适度捕捞,以维持底层鱼类群落营养结构的完整性,在渔业资源合理开发、持续利用的同时,有效地保护海洋生态系统的安全发展。     

基于DNA条形码研究中国枪乌贼和鸢乌贼的食物种类组成*

中国枪乌贼(Uroteuthis chinensis)和鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)作为中国南海头足类的关键种, 对海洋生态系统的物质流动与能量循环具有重要影响, 其摄食生态的研究将对海洋食物网的构建具有重要意义。由于传统胃含物分析法难以准确鉴定糜状饵料生物的组成, 本研究利用DNA条码技术, 针对中国枪乌贼和鸢乌贼不可辨认的食物糜提取组织DNA, 选用线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基I(Mitochondrial cytochrome oxidase subunit I, COI)作为分子标记, 获得的序列在Genbank中进行比对分析, 并使用GMYC(Generalized Mixed Yule Coalescent)模型进行物种界定和构建系统进化关系。结果成功鉴定出中国枪乌贼饵料物种有13种, 鸢乌贼饵料物种有8种, 共20种(其中1种为共有饵料)。比较发现, 汕头-台湾浅滩渔场的中国枪乌贼主要摄食鱼类、甲壳类和头足类, 而南海中部海域鸢乌贼则主要摄食鱼类和头足类。两物种均存在同类相食现象, 但鸢乌贼表现更明显。     

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。     

应用稳定同位素技术研究江苏近海食物网营养结构的季节性变化

本研究基于稳定同位素技术对江苏近海春、夏、秋季采集的不同生物类群(鱼类、甲壳类、头足类和底栖动物等)进行稳定同位素的分析,利用SIBER模型计算不同季节消费者的营养生态位,并计算出6种营养结构的量化指标.结果表明,3个季节的δ13C值、δ15N值均差异不显著(p>0.05).春季δ13C值范围为?24.47‰～?14....     

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...     

南沙渚碧礁生态系营养关系的稳定碳同位素研究

利用稳定碳同位素分析技术研究了南沙渚碧礁生态系食物网主要生物类群之间的营养关系。结果表明，生物的稳定碳同位素组成与其营养来源有密切关系。浮游植物的δ^13C为-18.3‰，与其所处海域的环境条件一致，浮游动物的δ^13C值变化较大，范围为-20.4‰～-10.9‰,表明可能存在浮游植物和碎屑两种营养来源。珊瑚和砗磲的碳同位素组成（-17‰～-15‰）与浮游动物相差较大，暗示共生虫黄藻可能在这些珊瑚的营养来源中起重要作用。底栖海参（-9.6‰)和蜘蛛螺（-12.5‰)的碳同位不比组成与它们沉积物食性的营养特征吻合。鱼类的δ^13C值变化范围较大（-17.7‰～-10.9‰），未表现出随营养级升高而增大的趋势，说明影响鱼类碳同位素组成的因素比较复杂。     

南沙群岛北部海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)夏季渔业生物学研究

采用自动鱿钓(AJ)和灯光罩网(LAFN)定点采样,对南沙群岛北部海域(12—16°N,112—116°E)鸢乌贼生长、繁殖、摄食及资源分布等进行研究。结果表明:灯光罩网渔获中鸢乌贼的胴长范围为65—231mm,体质量范围为6—580g;自动鱿钓鸢乌贼胴长范围为108—215mm,体质量范围为38—400g。自动鱿钓和灯光罩网鸢乌贼雌雄性比分别为32.0和1.4。南沙鸢乌贼雌性个体出现两个性腺发育高峰期,即101—120mm与161mm以上胴长组,4—7月为繁殖高峰期。鸢乌贼以大眼标灯鱼、尖头燕鳐等中上层鱼类为主,还摄食同类以及钩腕乌贼属等其它头足类及少数蟹类,雌雄个体摄食强度随胴长增加而增加。自动鱿钓CPUE(单位捕捞努力量渔获量)为1—38pc/(line·h),平均值为12pc/(line·h);而灯光罩网CPUE为15—50kg/net,平均值为35.7kg/net。南沙群岛北部海域鸢乌贼具有重要的经济学和营养生态学研究价值,灯光罩网是开展南海鸢乌贼渔业资源研究的较佳采样方式。     

南海大眼金枪鱼(Thunnus obesus)摄食生态研究

根据2011年12月—2013年2月于我国南海海域采用金枪鱼延绳钓以及灯光罩网调查捕获的大眼金枪鱼(Thunnusobesus)的各项基础生物学以及胃含物的数据,对其摄食生态进行了分析研究。结果表明:(1)南海海域大眼金枪鱼的食物组成包括鸢乌贼、帆蜥鱼、金色小沙丁鱼、飞鱼、竹荚鱼、鲐鱼、小公鱼属、圆鲹属以及不可辨别的鱼类与虾类,其主要饵料生物为鸢乌贼(%IRI=45.21),其次为金色小沙丁鱼(%IRI=21.36)和帆蜥鱼(%IRI=13.72);(2)空胃率与平均饱满指数随季节变化明显,空胃率在春季时会达到顶峰(37.9%),秋季时最低(16.7%),呈先下降后上升趋势,同时平均饱满指数也在春季达到最高值(0.33),随季节下降并稳定于0.1,空胃率随性腺成熟度的提高有明显上升趋势,平均饱满度指数在性成熟度Ⅰ期与Ⅵ期均呈现高值(1.18、1.04);(3) Shannon-Weiner多样性指数H′和Pielou均匀度指数J随季节变化呈现出明显的变化,Shannon-Weiner多样性指数H′随叉长组基本在1.52—1.72之间变化, Pielou均匀度指数J随性腺成熟度的提高有逐步下降的趋势;(4)营养长度(NR)较高,说明其摄食的饵料成分多、氮来源较复杂,基础食物来源(CR)和生态位总空间(TA)的冬季指标值近乎夏季指标的两倍;通过δ15N稳定同位素法计算大眼金枪鱼的平均营养级为4.73。总体上,南海海域大眼金枪鱼主要以头足类和鱼类为食,其摄食习性与季节和个体发育相关,在食物链中处于较高营养位置。     

台湾海峡及邻近海域4种头足类的食性和营养级研究

本文研究中国枪乌贼、杜氏枪乌贼、目乌贼和短蛸4种头足类的食性与营养级.结果表明,中国枪乌贼和杜氏枪乌贼整年摄食率都高,目乌贼在春、夏季高,短蛸则在秋季摄食率高.4种头足类胃饱满系数皆呈现明显的季节变化.中国枪乌贼属游泳生物食性类型,杜氏枪乌贼和目乌贼属游泳动物和底栖动物混合食性类型,短蛸属浮游动物和底栖生物食性类型.4种头足类混合饵料的营养级分别为2.62、2.85、2.88和2.04级,均处于第三营养层次.其食物的重叠指数均超过0.7,食物重叠明显,对该海域的鱼类、甲壳动物(长尾类和短尾类)、头足类、糠虾类、端足类、樱虾类、腹足类等饵料生物存在激烈的竞争.     

南沙珊湖礁生态系生物体中δ_(13C)的分布

1999年4月对南沙群岛海域珊湖礁生态系进行调查,采集了永暑礁和渚碧礁生态系统中不同营养级的生物样品,测定了它们的稳定同位素 13C的丰度δ13C,结果表明,永暑礁中的δ13C 沿着食物链有明显的增加趋势,渚碧礁则不明显.渚碧礁生态系中δ13C 的平均值为 -17.7‰,明显高于永暑礁( -19.5‰),这主要与生物种群的差异,纬度变化及环境因子有关。底栖性鱼类比游泳性鱼类的δ13C 相对高。对于肉食性的珊瑚礁鱼类来说,小型鱼类肌肉中的丰度要高于中型和大型鱼类,这可能是由于代谢反应差异引起的。作为代谢的主要器官肝脏对13C有更高的富集度。温度、生物合成以及初级消费者的食物是以C3 还是C4 植物为主对生物体内的δ13C 起决定作用。     

南沙珊瑚礁生态系生物体中δ13C的分布

1999年4月对南沙群岛海域珊瑚礁生态系进行调查,采集了永暑礁和渚碧礁生态系统中不同营养级的生物样品,测定了它们的稳定同位素13C 的丰度δ13C,结果表明,永暑礁中的δ13C沿着食物链有明显的增加趋势,渚碧礁则不明显.渚碧礁生态系中δ13C的平均值为-17.7‰,明显高于永暑礁(-19.5‰),这主要与生物种群的差异,纬度变化及环境因子有关.底栖性鱼类比游泳性鱼类的δ13C相对高.对于肉食性的珊瑚礁鱼类来说,小型鱼类肌肉中的丰度要高于中型和大型鱼类,这可能是由于代谢反应差异引起的.作为代谢的主要器官肝脏对13C有更高的富集度.温度、生物合成以及初级消费者的食物是以C3还是C4植物为主对生物体内的δ13C起决定作用.     

印度洋西北部公海鸢乌贼资源特征及其与海况的关系

根据2004年9月~2005年4月我国鱿钓船在印度洋西北部12°N~21°30′N,58°E~65°E获得的鸢乌贼资源调查资料,对其资源特征及其与海况关系进行了分析。研究认为,调查海域内鸢乌贼均有一定的分布,其中以14°30′N、60°E~63°E附近海域CPUE为最高。渔获物胴长范围为163~560 mm,优势胴长组为280~440 mm,占总数的70.51%,平均胴长为365.0 mm。渔获个体组成随纬度变化差异显著,而随经度变化差异不明显。16°N以南海域,雌性个体一般以Ⅰ、Ⅱ期为主;16°N以北海域,则以Ⅲ~Ⅴ期为主。分析还认为,鸢乌贼分布与表温、海面高度距平关系密切,9~11月适宜表温为27~28℃,12月~翌年3月为26~27℃,高产渔场大都分布在海面高度距平SSHA≤0的附近海域。     

基于稳定同位素技术的象山港海洋牧场区食物网基础与营养级的研究

本研究对2011年春季和秋季在象山港海洋牧场采集的生物消费者及其食物源样品的碳、氮稳定同位素组成进行了分析,通过IsoSource模型计算该海域生物的食物网基础并利用氮稳定同位素数据计算消费者的营养级.结果表明:该海域生物消费者食物源的δ13C值范围介于-13.75％～-24.29％之间;根据δ13 C值可以将其食物源分为4类:浮游植物、大型海藻、悬浮颗粒有机物(POM)、沉积相颗粒有机物(SOM).浮游植物和SOM是该海域生物食物网的基础,对消费者的碳源贡献率(50.27％)比较大,大型海藻也是消费者的重要碳源(贡献率为35.5％),POM对消费者的碳源贡献率为13.7％.消费者的δ15 N值则介于5.40％ ～ 11.85％之间,消费者的营养级介于2.0～3.7级之间,不同食性的鱼类处于食物网中不同的地位,浮游生物食性的鱼类位于食物网的底端,游泳生物食性的鱼类处于食物链的上层.