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。     

崂山湾潮间带食物网结构的碳稳定同位素初步研究

通过对1993年8月和1994年2和5月在崂山湾潮间带采集的底栖生物碳稳定同位素组成(δ13C值)的分析,发现该区底栖动物的主要食物来源以δ13C值大致可划分为4类:水体中的颗粒有机质(POM)、底栖硅藻、大型底栖藻类和底泥中的有机物质(SOM).研究结果表明,底栖动物的碳稳定同位素组成与其所摄食的食物的碳稳定同位素组成有密切的关系,因此,底栖动物的碳稳定同位素组成可以用于研究其食物来源.碳稳定同位素数据证实,双壳类等滤食性动物的食物来源主要是POM;甲壳动物的δ13C值的范围较大,证明其食物来源的多样性;底栖硅藻是多数腹足类食物来源的相当重要组成部分.用碳稳定同位素示踪剂对该区底栖-水体耦合作用的初步研究表明,水体中的POM是底栖动物的重要食物来源,但底泥中有机质和底栖硅藻也是许多底栖动物食物来源的相当重要的组成部分.     

碳氮稳定同位素比值在潮间带大型底栖动物组织间差异性研究

近年来,稳定同位素技术已被广泛应用于食物网研究中。然而,生物样品取样部位对食物网构建的影响的研究相对少见。大型底栖动物作为潮间带食物网的重要组成部分,在食物网研究中有必要对其采样部位进行统一,以增加研究结果的准确性及可比较性。本研究选取黄河三角洲和烟台潮间带10种代表性的大型底栖动物,比较δ13C和δ15N在不同采样部位中的差异。结果显示,对于大多数底栖动物而言,采样部位将直接影响到δ13C和δ15N的测定结果。当底栖动物作为摄食者,需分析其食性和营养级时,应统一采用肌肉组织,如贝类的闭壳肌或足部肌肉,蟹类的鳌足肌肉,鱼类的背部肌肉;当底栖动物作为被摄食者,需分析次级消费者的食性和营养级时,除多毛类采用去除消化道内容物的体壁外,其他种类应选取整体（难以被消化的组织除外）,如贝类的软体部,蟹类肌肉与鳃等的混合组织。     

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....     

基于碳、氮稳定同位素的雅浦海沟底栖生物食物来源和营养级初探

为了分析雅浦海沟中底栖生物群落的食物来源和营养级,本研究分析了雅浦海沟真光层中浮游植物和浮游动物、海底沉积物和巨型底栖生物（海绵、海参、海蛇尾、海星、海葵和钩虾）中的碳、氮稳定同位素组成。研究发现雅浦海沟真光层中的浮游植物和浮游动物δ13C值[（-22.8±0.4）‰和（-21.8±0.8）‰]和δ15N值[（5.4±0.4）‰和（6.8±0.2）‰]与巨型底栖生物的δ13C值（-20.1‰~-16.8‰）和δ15N值（11.9‰~17.9‰）的差异超过了一个营养级,表明作为底栖生物的初始食物来源的浮游植物和浮游动物在向下输送的过程中经历了食物链传递和细菌的降解。巨型底栖生物的δ15N和δ13C值之间无显著的相关性,此外不同物种之间营养级也存在明显差异,表现为海绵的营养级相对较高（3.4~4.7）,海参（3.3~3.6）、海蛇尾（3.4~3.5）和海星（3.2~3.7）的营养级较为接近,钩虾（2.9~3.3）和海葵（3.1）的营养级则相对略低,反映了底栖生物不同物种之间食物来源的多样化。     

长江口邻近海域氮同位素的周日变化特征及其对营养盐过程的指示

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO_3~-、NH_4~+、PO_4~(3-)和SiO_3~(2-)的浓度范围分别为 14.09—55.85、0.21—2.26、0.82—1.08 和 16.80—33.85μmol/L, 而δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-、δ~(15)N_P和δ~(13)C_P 等的分布范围分别为 4.7‰—11.1‰、-2.0‰—7.8‰、-1.2‰—7.9‰和-22.9‰— -14.7‰。NO_3~-、PO_4~(3-)和SiO_2~(3-)均与盐度呈现明显的负相关特征, 说明三者的主要来源为长江冲淡水; 4NH(10)则随盐度升高而浓度增加, 且在底层高浓度出现时刻与高盐水团输入时刻一致, 说明外海输入是该区域铵盐的主要来源。另一方面, 氮稳定同位素(δ~(15)N-NO_2~-和δ~(15)N_P)未表现出随盐度的变化规律, 而δ~(18)3O-NO_3~-和δ~(13)C_P 则随盐度升高而增加, 说明淡水输入的同位素值低于海洋水平。通过对比中、高浓度叶绿素水体中NO_3~-、δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-的变化特征可以看出, 随NO_3~-浓度降低, δ~(15)N-NO_3~-值升高, 且呈现 6.2‰的分馏系数, 且氧同位素也随之增大, 指示水体中浮游植物对硝酸盐的同化吸收作用。而另一方面, 两种同位素的增加差值表现出△δ~(18)O︰△δ~(15)N1 , 说明硝酸盐在被消耗的同时还发生着补充作用。在较高盐度的水体中, 发现4NH(10)呈现出向硝酸盐的转化趋势并引起δ~(15)N-NO_3~-降低, 指示了底部明显的硝化过程, 与此前的研究结果一致。本文结果以期丰富对河口区氮循环和迁移转化的认知。     

小清河河口邻近海域口虾蛄(Oratosquilla oratoria)COI序列特征及遗传多样性分析

受河流沿岸工农业发展以及人口急剧增加影响,小清河河口及邻近海域受到严重污染。口虾蛄(Oratosquilla oratoria)作为小清河河口及邻近海域重要渔业资源之一,承受着巨大的捕捞和生存压力。为了掌握口虾蛄种群在该区域的种群遗传多样性,本研究于2020年6—10月在小清河河口及邻近海域采集口虾蛄生物样本,进行了基于线粒体COI基因的种群遗传多样性分析。研究结果表明,基于216条长度为655bp的COI基因片段,共定义90个单倍型,63个多态位点,其中包括59个转换位点,1个颠换位点和3个转换与颠换同时存在的位点,核苷酸多样性指数和单倍型多样性分别为0.9700和0.0051。与其他海域相比,小清河河口种群遗传多样性处于相对较高水平;同时遗传结构分析发现黄渤海与东海及南海分布的口虾蛄种群遗传变异较大,但黄渤海海域内遗传变异较小。通过本研究基本掌握了小清河河口及邻近海域口虾蛄种群遗传多样性背景,也可为口虾蛄资源管理以及种质资源库建立等提供科学的基础理论依据。     

应用氮稳定同位素技术对雷州湾海域主要鱼类营养级的研究

1引言海洋食物网是维系海洋生态系统发展的基础,也是海洋生态学基础理论研究的主要内容之一。海洋食物网研究是通过对多种海洋鱼类食物关系的综合分析,了解其种间关系,阐明营养级的能流途径,可为海洋生态系统修复、改善海洋生态环境、保护海洋生物多样性和进一步合理开发利用海洋生物资源提供科学依据。     

洞头列岛及邻近海域大型底栖动物群落结构的研究

为了解洞头列岛及邻近海域大型底栖动物的群落结构特征,于2015年4月在该海域布设35个站位进行大型底栖动物调查采样,并获取相关环境资料,分析了该海域大型底栖动物的群落结构及其与环境因子的关系。共鉴定出大型底栖动物122种,其中多毛类57种,甲壳动物34种,软体动物19种,棘皮动物5种,其它类动物7种。各调查站位大型底栖动物物种数目在1~22种之间,瓯江口附近站位物种数较少。大型底栖动物平均生物量为3.35 g/m²,平均栖息密度为321个/m²。多毛类具有种数上的优势,软体动物具有生物量和密度上的优势。Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的平均值分别为1.29、2.45和0.66。通过聚类分析和多维尺度排序分析将该海域大型底栖动物划分为3个群落:异蚓虫-薄云母蛤-绒毛细足蟹-不倒翁虫群落(群落Ⅰ),薄云母蛤-异蚓虫-双鳃内卷齿蚕-不倒翁虫群落(群落Ⅱ)和其他群落(群落Ⅲ)。典范对应分析表明,影响大型底栖动物群落的主要环境因子有底层海水的温度、盐度、活性磷酸盐、活性硅酸盐、溶解性无机氮、化学需氧量以及表层沉积物中的总有机碳等。ABC曲线分析结果表明,大型底栖动物群落受到了一定程度的扰动,但基本稳定。与历史资料相比,大型底栖动物的栖息密度和生物量均无明显变化,种类组成由以多毛类和软体动物为主转变为以多毛类和甲壳动物为主,且个体较大的棒锥螺大量死亡。     

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。     

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。     

长江口邻域叶绿素a和初级生产力的分布

海水中的叶绿素a浓度是浮游植物现存量的重要指标,其分布反映出了水体中浮游植物的丰度及其变化规律.初级生产力反映了水域初级生产者通过光合作用生产有机碳的能力,是海洋生物链的第一个环节,是海洋生态系统研究的重要内容,也是海域生物资源评估的重要依据.河口及其邻近海域是人类活动较为频繁的海域,也是生物海洋学研究过程的重要区域.长江口是陆源物质输入东海的主要场所,径流把大量的悬浮泥沙和丰富的溶解营养盐带入海洋,造成了长江口邻近海域独特的生态环境特征,成为了诸多研究的焦点.     

2009年初夏长江口及毗邻海区表层浮游植物群落结构的色素表征

2009年6月对东海表层海水光合色素进行了高效液相色谱(HPLC)分析,通过藻类色素化学分类分析软件Chemical Taxonomy(CHEMTAX)获得了不同浮游植物对叶绿素a的贡献,研究了表层浮游植物群落结构的组成.结果表明:表层浮游植物的生物量与群落组成受温度、悬浮物质量浓度、营养盐等环境因素的影响,在水平分布...     

A preliminary study on benthos food web structure of tidal zone in the Laoshan Bay by using stable carbon isotopes

By analyses of carbon isotopic composition(δ¹³C values) of the benthos collected in the Laoshan Bay in August 1993 and February and May 1994, it is found that the main food sources of the benthos can be divided into four groups in terms of carbon isotope composition: Particulate Organic Matter (POM),benthic diatoms, benthic macroalgae and the organic matter in sediments.The results show that the carbon isotopic composition of the benthic animals has a close relation with that of the food they take in.The carbon isotopic compositions of benthos may be useful in elucidating their food sources.The carbon isotopic data have confirmed that POM is the main food source of the benthic filter feeders such as bivalves; crustaceans have a wide range of δ¹³C values, showing their food source has diversity; benthic diatoms are an important fraction of the food for most of gastropods.A preliminary investigation of the benthic-pelagic coupling in that region using the stable carbon isotopic tracers has confirmed the importance of POM as a food source for benthos in this region,but the organic matter in sediments and benthic diatoms are also relatively important for a lot of benthic animals.The benthic-pelagic coupling in the Laoshan Bay temperate ecosystem is not so tight as that in ecosystems at higher latitudes such as north-eastern water polynya.     

长江口及邻近海域沉积物中四醚脂类的来源及其对底层溶解氧指示作用探究

甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)作为一种重要的膜脂化合物,广泛存在于海洋水体和沉积物中。基于GDGTs对温度的敏感性, TEX₈₆(Tetra Etherinde Xoftetraethers consisting of 86 carbons)指标被广泛用于海洋古温度重建。然而,研究表明GDGTs母源生物古菌也会受到环境中溶解氧(DO)变化的影响,进而影响其膜脂组成,但边缘海DO对GDGTs组成的影响仍不清楚。本文研究了夏季长江口及其邻近海域颗粒物与表层沉积物中GDGTs的含量与组成,探讨了表层沉积物中GDGTs的来源及其组成对底层DO的响应。结果表明,长江口及其邻近海域颗粒物GDGTs的含量随水深的增加而增加,同时表层沉积物中的GDGT-2/GDGT-3和GDGT-0/Cren比值均与底层颗粒物相近,表明沉积物中GDGTs主要来源于底层颗粒物的沉降输入。进一步对受陆源有机质输入影响较小的站位研究发现有机质来源BIT(Branched and Isoprenoid Tetractter)指...     

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79.74%;SOM对虾蟹类的贡献率最大为49.94%;大型海藻对消费者的碳源贡献率最低,平均为18.37%;（4）以浮游动物为基线生物计算得知主要消费者的平均营养级在1.58～3.63之间,营养层次为3级,各种类平均营养级由大到小依次为头足类（3.09）、鱼类（3.00）、虾蟹类（2.70）、贝螺类（1.82）,中街山列岛海域消费者以低、中级肉食性动物为主,杂食性和高级肉食性动物较少。本研究初步探明了中街山列岛生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构奠定了基础,也为今后进一步研究该海域的生态营养动力学提供理论参考。     

珠江口及近海表层沉积有机质的特征和来源

测定了珠江口及近海表层沉积物中总有机碳(TOC), 总氮(TN)及稳定碳同位素组成和几类主要有机化合物(水解氨基酸THAA、糖类TCHO、脂类lipid、酸不溶有机物AIOC), 并分析了沉积有机质及化合物的特征和来源。结果表明珠江口表层沉积有机质主要为陆源和水生混合来源, 而近海有机质主要为当地水生来源。大量的陆源高等植物(含有较多的木质素、纤维素等)输入珠江口, 使得珠江口个别站位沉积物中糖类物质含量大幅高于近海样品; 而珠江口与近海沉积物中水生来源有机质的含量相当。氨基酸和糖类占TOC的份额在浮游生物和悬浮颗粒物中分别为56%和48%, 在表层沉积物中为19%, 说明珠江口和近海的有机质从水柱到达沉积物-水界面的过程中经历了较充分的降解。珠江口样品中活性组分氨基酸和糖类占TOC的份额低于近海, 可能说明珠江口沉积有机质的降解程度高于近海。     

长江口海域赤潮成因及其防治对策

对长江口海域的赤潮发生形势进行了系统总结与分析,探讨了长江口海域赤潮灾害的成因及其防治对策。长江口及邻近海域是我国赤朝高发区,自20世纪80年代以来赤潮发生越来越频繁,赤潮生物种类增加,2002年首次发生了有毒亚历山大藻(Alexandrium sp．)赤潮,赤潮危害程度在增大,这与长江口海域的环境和生物条件、河口最大军浊带、长江上游大型水利工程建设以及全球气候变化对长江口海域赤潮高发区的影响有直接关系,同时河口海域甲藻孢囊也是赤潮发生的种源。建议建立赤潮立体监测体系、赤潮信息管理系统、海产品赤潮毒素卫生检疫制度和赤潮应急响应机制,全面加强长江口海域的赤潮监控与防治工作。     

长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究

根据近几年大面调查的监测资料,对长江口及邻近水域氮、磷营养盐的形态组成、时空分布及氮磷比的变动规律及其影响因素进行了分析研究。结果表明,长江口及邻近水域中硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的90%,无机氮含量河口高,向东南方向愈来愈低;从该水域总磷的形态组成来看,磷营养盐主要以溶解态和颗粒态共存的形式存在,TDP略高于TPP,无机磷的平面分布与无机氮十分相似,春季无机磷含量高于夏季;N/P值变动范围大和平均值较高是该水域的主要特征,N/P值与长江径流量的大小有关系,夏季N/P值比春季高,综合分析来看,磷营养盐和光照都有可能成为该水域浮游植物生长的重要限制因子。