利用耳石矢平面轮纹宽度度量南极鱼类的生长: 以南极电灯鱼为例

耳石矢平面轮纹宽度可用于指示鱼类的生长特性,这在其他种类中已得到应用,但在南极鱼类中尚无此类研究。为了探究耳石矢平面轮纹宽度在南极鱼类的适用性,本研究以南极电灯鱼(Electrona antarctica)为例,通过2016年1—2月于南凯尔盖朗海域3个站点采集的50尾南极电灯鱼,在对其进行年龄鉴定后,利用赤池信息准则(AIC)选取最适合的测量方向,并对耳石矢平面明暗交替的轮纹进行了宽度测量。在此基础上,本研究分别拟合耳石轮纹中的不透明带、透明带及不透明带和透明带所构成的完整年轮宽度与年龄、体长及体重之间的函数关系,并对轮纹的累加宽度和年龄、体长及体重进行了拟合。结果表明,在轮纹宽度与年龄的关系中, 3龄为轮纹宽度变化的转折点, 3龄之前南极电灯鱼快速生长,之后生长速度有所下降。在轮纹宽度分别与体长、体重的关系中,体长为70 mm、体重为8 g时为轮纹宽度变化的转折点。当体长不足70mm或体重不超过8g时,增长较快,且冬、夏季均有所增长,之后增长减缓,冬季增长十分微小,甚至停止增长。本研究探讨了耳石轮纹宽度随年龄、体长及体重变化的变化趋势,从而得出南极电灯鱼各生活史阶段生长在年龄、体长及体重方面的变化规律。本研究首次针对南极鱼类耳石的轮纹宽度与其生长之间的关系进行了分析,丰富了鱼类耳石研究的范畴。     

2016年夏秋季南极布兰斯菲尔德海峡威氏棘冰鱼脂肪酸组成及其食性指示研究

作为20世纪70年代末期底拖网渔业的主要捕捞对象以及近年来南极磷虾渔业的兼捕对象之一,威氏棘冰鱼(Chaenodraco wilsoni)在海洋捕食者与饵料生物之间的能量流动中起着重要的传递作用,而目前针对该鱼种的营养特性及其食性的研究却十分有限。为此,本研究分析了布兰斯菲尔德海峡威氏棘冰鱼肌肉组织中脂肪酸的含量及其组成,并进一步探讨特征脂肪酸对食性的指示。结果表明,体长范围为4.8—30.7 cm、质量范围为0.3—250.5 g的威氏棘冰鱼肌肉样本中共检测出29种脂肪酸,其中含量较高的脂肪酸包括C16:0,C18:0,C18:1n9c,C20:5n3(EPA)以及C22:6n3(DHA),各类脂肪酸类型含量由高至低依次为多不饱和脂肪酸(PUFA),饱和脂肪酸(SFA)以及单不饱和脂肪酸(MUFA)。威氏棘冰鱼多种特征脂肪酸含量与体长之间不具显著的相关关系,表明其摄食并不随着个体的生长而发生较大的变化。秋冬季威氏棘冰鱼呈现杂食性特性,主要摄食以硅藻为食的生物,如南极磷虾(Euphausia superba); 同时对底栖生物和海底碎屑也有一定的摄食,并会摄食一定量的桡足类生物。)     

南极磷虾硒及矿质营养的初步研究

应用AFS和ICP-AES测定分析了南极磷虾和中国海虾样品中的硒和其他12种矿质元素的含量,并做了对比研究。结果显示,南极磷虾中含有丰富的人体必需元素,特别是Se、P、Mg、Zn,其中,Se含量范围为：2.48-4.15 mg/kg［均值：（3.32±0.73） mg/kg］,所采集样品硒含量为中国海虾硒含量的2-5倍。普通干燥的南极磷虾中其他矿质元素,如P的平均含量为 （14.31±0.45） mg/g,Mg为 （6.18±0.16） mg/g,Zn为（153.9±5.7） mg/kg,约为中国海虾中含量的１.5倍。此外,样品中砷含量为0.68-1.22 mg/kg,低于国标GB4810-94对海产品中砷的限量要求≤2.0 mg/kg（以无机砷计）。这些结果表明南极磷虾不仅可以作为提供硒及矿质元素的一个良好的食物来源,还可以用作饲料添加剂、食品添加剂的加工原材料。     

博氏南冰耳石外型特征参数及其对体长变化预测的研究

博氏南冰(Pagothenia borchgrevinki)为南极典型的喜冰性鱼种,通常贴近海冰底下生活。博氏南冰耳石形态参数与鱼体外型存在相关性,为了研究其耳石外型特征参数及预测体长,基于体长(SL)范围4.50—17.80 cm和体重(WW)范围1.31—80.79 g的博氏南冰样本,本研究对其耳石形态进行了测量与分析,并利用随机森林模型结合耳石外型特征参数预测了该鱼种的体长。结果表明,博氏南冰耳石长(OL)和耳石宽(OW)分别为0.992—2.814 mm和0.744—1.797 mm,耳石重量范围为0.000 08—0.004 48 g。耳石具有明显的基叶和翼叶,耳石边缘较光滑,无明显缺刻。耳石各形态参数值随着体长的增加,其绝对尺寸不断增加,而相对尺寸逐渐减少,其形态结构的比例基本不变。耳石长(OL)、背长(DL)、背宽(DW)、翼叶长(ARL)、基叶长(RL)、周长(P)与鱼体体长(SL)之间均呈对数关系;耳石宽(OW)与体长(SL)呈乘幂关系;面积(S)与鱼体体长(SL)呈线性关系;耳石长(OL)、背长(DL)、翼叶长(ARL)、周长(P)与鱼体体重(WW)均呈对数关系;耳石宽(OW)、背宽(DW)、基叶长(RL)、面积(S)与鱼体重(WW)均呈乘幂关系;耳石长(OL)与耳石重量(WO)呈乘幂关系;耳石宽(OW)与耳石重量(WO)呈线性关系。耳石宽、背宽和面积对鱼体体长的贡献率较大,且利用随机森林预测鱼体体长的整体效果较好,准确率为93.91%。本研究可为南极鱼类耳石形态研究提供参考,并可根据捕食者胃食物中的残留耳石外型特征预测被食鱼类的体长,为开展摄食生态学研究提供基础资料。     

基于GAM模型分析夏秋季南奥克尼群岛南极磷虾渔场时空分布及与环境因子之间的关系

基于中国南极磷虾渔业科学观察员收集的数据,利用广义可加模型（GAM）,对2009—2010渔季和2010—2011渔季夏秋季南奥克尼群岛周边水域南极磷虾渔场时空分布及其与表温和海况之间的关系进行了研究。结果表明,GAM模型对单位捕捞努力量渔获量（CPUE）总偏差解释率为41.78%,其中贡献最大的为月份,贡献率为15.53%;奥克尼群岛水域CPUE分布模式均有明显的月份差异。1月份平均CPUE值最低,而4月份平均CPUE值最高,各月份平均CPUE存在显著性差异。渔场主要集中在60°12′—60°30′S,45°30′—47°30′W。南极磷虾作业渔场的适宜海水表温范围为0.1—1.8℃,最适表温范围为0.5—1.5℃。各海况等级间及不同渔船的平均CPUE均存在显著性差异。逐步GAM模型分析结果表明,影响CPUE的因子按重要性从大到小依次为月份、渔船、经度、海表温度、纬度和海况。     

高精度热电离质谱（TIMS）在南极陨石研究中的应用前景

热电离质谱（TIMS）是同位素地球化学研究中传统、可靠、分析精度高的主要测试仪器之一,尤其对于微量样品的高精度同位素比值测定,以其高精度和高灵敏度获得广泛的认可,这一特征在天体化学微量样品同位素研究中具有广阔的应用前景。目前,新型TRITON TIMS质谱仪已实现了Re–Os,Cr,Sr,Nd,Pb等同位素的高精度测定。采用TIMS测定Sr同位素比值的Sr含量范围可由10pg—100ng以上,87Sr/88Sr比值测定精度可达到5‰—5ppm;LaJolla Nd同位素标样测试结果为：143Nd/144Nd=0.511842±0.000005（2SE,n=28）,143Nd/144Nd比值测定精度最佳可达2ppm;207Pb–204Pb双稀释剂法对Pb含量为5—20ng样品测定,外部精度206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别达到±0.0034、±0.0046和±0.0100（2SE,n=28）;负离子状态（NTIMS）下对Os含量低至几—几十pg的样品测定187Os/188Os比值精度可达0.2‰以内,对Os含量为ng级的样品,187Os/188Os比值精度好于20ppm;Cr同位素比值50Cr/52Cr,53Cr/52Cr,54Cr/52Cr的分析精度分别可达到1ppm,2ppm,2ppm（2SD）以内。这些方法涵盖了亲石元素、亲铁元素,长寿命放射性同位素和短寿命灭绝核素的同位素研究,为我国南极陨石的深入研究提供了有力技术保障。     

2002年1月份南极普里兹湾海域南极磷虾(Euphausia superba Dana)的丰度和种群结构研究

对2002年1月份在南极普里兹湾海域三条断面(68.5°E、70.5°E和73°E)用IKMT网采集的幼体后期南极磷虾(E.superba)的水平分布和种群结构进行了研究。南极磷虾主要位于64°S以南的海域,64°S以北磷虾数量很少。南极磷虾的平均丰度和生物量分别为68.85 ind.1 000 m-3和24.16 g.1 000 m-3,丰度和生物量最高的4个站位均位于深海区。调查海域内南极磷虾的体长范围在30—53 mm之间(N=1 758),平均体长为38.45±3.68 mm(SD)。南极磷虾的雌性比例接近1∶1,雌体占47.6%(次成体31.9%;成体5.7%),雄体占46.6%(次成体42.7%;成体3.9%),未成体占5.8%。南极磷虾种群结构存在地域差异,调查海域西部未成体比例较高、雄体发育状态较低,而东部情况相反;70.5°E和73°E的站位磷虾种群结构存在纬度差异,高纬度区域磷虾体长较短,雌雄比例较高;低纬度区域体长较长,雌雄比例较低。     

南极磷虾的生长与复眼直径关系的研究

本文对南极磷虾复眼的直径与磷虾体长之间的关系、在负生长状态下磷虾复眼直径的变化等进行了研究。实验结果表明：在正常情况下（磷虾身体不出现负生长），磷虾复眼的直径与体长之间存在指数函数关系。雌性磷虾的眼径（ＥＤ）与体长（ＢＬ）之间的关系为：ＥＤ＝０．５８９８ｅ０．０２８２ＢＬ（ｒ＝０．９６１３，ｎ＝２４１９）；雄虾的眼径与体长之间的关系为：ＥＤ＝０．５４４ｅ０．０３０９ＢＬ（ｒ＝０．９６２２，ｎ＝１９２０）。在相同体长的情况下，雄性磷虾的复眼直径比雌虾的大。从活体培养的结果来看，当南极磷虾出现负生长时，复眼直径保持不变，即眼径不受负生长的影响。在正常情况下（不存在负生长），雌虾的体长与眼径之间的比率（ＢＬ／ＥＤ）平均为２１．３２±０．０４（ｎ＝１３４７），雄虾的体长与眼径之间的比率平均为２０．６８±０．０７（ｎ＝７４８），未成体虾的体长与复眼直径之间的比率平均为２１．５４±０．０６（ｎ＝１０７２）。利用体长与眼径之间的比率可以准确地将在实验室内活体培养后已存在负生长的磷虾与其它处于正常状态的磷虾分开。体长与眼径之间的比率也可以作为磷虾种群是否存在负生长的监测指标     

南极磷虾资源丰度及其与海冰和表温的关系

根据2003—2010年南极磷虾48.2区产量数据结合该区域海冰和SST数据,分析了磷虾产量的时空分布,探讨了海冰和SST对南极磷虾资源丰度的影响。结果表明,48.2区的渔汛期为3—7月,主要作业时间为2—8月,产量约占该渔区年产量的99.3%。回归分析表明,磷虾CPUE变动与海冰和SST面积变化关系明显。磷虾CPUE与海冰总面积年间变化呈现显著的负相关(R=0.80),与海冰密集度为90%—100%的海冰面积负相关系数最大(R=0.84);年内变化关系则为一元二次多项式回归模型,CPUE随海冰面积的递增先增大后减小,与海冰密集度为60%—70%的海冰面积相关系数最大(R=0.94)。磷虾CPUE与SST为-2—3℃时的总面积年间变化负相关性不显著(R=0.46),但与SST为1—2℃时的面积呈现显著的负相关(R=0.91);年内变化关系也为一元二次多项式回归模型,CPUE随SST面积的递增先增大后减小,与SST为0—1℃时的面积相关系数最大(R=0.97)。     

2009/2010—2011/2012年度夏秋季南奥克尼群岛水域南极磷虾捕捞群体年龄结构时空变化

利用南极磷虾渔业科学观察员收集的南极磷虾生物学数据,在将研究区域划分成60'×30'精细尺度单元的基础上,分析了南奥克尼群岛南极磷虾种群捕捞群体年龄结构的时空变化。结果表明,2009/2010年度,南极磷虾体长范围为33.2—69.0 mm,平均体长为51.8 mm,优势体长组为52—60 mm(52.3%),另在44—48 mm有一个次峰区;2010/2011年度,体长范围为22.9—59.3 mm,平均体长为44.5 mm,优势体长组为42—50 mm(56.8%);2011/2012年度,体长范围为18.5—59.4 mm,平均体长为41.7 mm,优势体长组为36—46 mm(67.3%)。三个年度间南极磷虾体长频次分布呈显著性差异(p0.001),且不具相似性(PSI=41.25—73.42)。2009/2010—2011/2012年度各旬别磷虾体长组可分成3个组,其中2011年2月上旬和2012年3月中旬可划分为一组,2010年1月下旬至2月中旬以及2011年2月中旬可归为一组,这几个体长组均呈双峰分布,其他的体长组划归为一组。1+和2+龄虾大多出现在离南奥克尼群岛最近的水域,而离南奥克尼群岛较远的单元中则多为4+龄以上的磷虾个体。     

2002年1月份南极普里兹湾海域南极磷虾(Euphausia superba Dana)的丰度和种群结构研究

对2002年1月份在南极普里兹湾海域三条断面(68.5°E、70.5°E和73°E)用IKMT网采集的幼体后期南极磷虾(E.superba)的水平分布和种群结构进行了研究.南极磷虾主要位于64°S以南的海域,64°S以北磷虾数量很少.南极磷虾的平均丰度和生物量分别为68.85 ind·1 000 m-3和24.16 g...     

大磷虾临产个体卵母细胞数量及组成特点研究

本文利用１９８９／１９９０至１９９２／１９９３年度南大洋考察于普里兹湾邻近海域所获大磷虾标本，分析了南极磷虾临产个体卵母细胞的数量及与体长、体重的关系，以及卵母细胞的组成和发育特点。结果表明：卵母细胞的数量（怀卵量）波动在２１８８－９２６３个之间，平均为５２８３个；连续４年的平均怀卵量没有显著差异；怀卵量与体重呈较好的正相关关系；与眼径及尾肢长度的相关关系较差；卵母细胞的组成可分为４个不同的发育期，各发育期数量的比例不尽然相同，似与卵巢发育程度和产卵时间有关。     

大磷虾性比、怀卵量与某些生殖特点的分析

对1985年在南极半岛西北海域各拖网点获得的3852尾大磷虾标本,进行了性别、体长、体重、性成熟度和即将排卵的雌性成体怀卵量的测定。结果得出雌性个体占61.9％,雄性占38.1％;雄性比例在体长51-55毫米个体组中降为20.7％,大于55毫米个体组中仅占8.3％。雌性怀卵量在2457到10799个之间。同一虾群内已排卵的雌性成体比未排卵成体的体重小约1/3。乔治王岛东北海域的虾群在考察时(1月22日)已完成交配,并有2.3％的雌体已经排卵,大部分雌体到2月下旬才会排卵。布兰斯菲尔德海峡的大磷虾性成熟度较低。     

南极海冰、冰穴和冰川冰及其对水团形成和变性的作用

本文利用前人的成果及笔者1992/1993年的南极海冰观测和收集的资料以及水文观测资料数据阐述了南极海冰的特性,特别是南极海冰过程、冰穴以及冰川冰对南极水团(南极表层水、南极底层水、南极陆架水、南极中层水以及南极冰架水)的形成和变性所起的特殊作用。 南极海冰覆盖面积的年际变化,夏季最大年份是最小年份的2倍多,冬季年间变化较小,最大仅为20％;但其季节变化非常大,冬季平均覆盖面积通常是夏季的5倍。南极海冰对大气-海洋间相互作用有重大影响,特别是深海洋区中冬季的结冰和发育造成的垂向对流、夏季的融化是形成南极表层水(含南极冬季水和南极夏季表层水),进而形成南极中层水的主要原因;南极陆架区的的海冰兴衰过程是形成南极陆架水的直接原因,它与变性南极绕极深层水混合并受到冰川冰的进一步冷却作用,成为形成南极底层水的主要水团;南极冰架底部的冷却、融化和冰架以下水体的结冰作用形成的高盐对流过程产生的南极冰架水,亦是形成南极底层水的贡献者。 冰穴是70年代以来卫星观测的重大发现。对其形成和对大气、海洋的影响作用尚不完全清楚,初步的研究成果表明,冰穴中产生的热盐对流对南极水团的形成、变性、大洋深层的翻转以及海洋-大气间的热量传输和气体交换起有非常重要的作用。     

乔治王岛东北海域大磷虾虾群构成分析

1985年1月在乔治王岛东北约25海里(水深460米)海域,曾观测到范围较大的大磷虾群.在约4海里范围内用垂直探鱼仪记录了虾群的映象,进行了水平拖网.对6网样品的分析结果表明,虾群组成相当均一.体长频数分布样品间的百分比相似性指数平均为84.3%,性成熟度组成频数分布的相似性指数平均为75.6%,说明这些样品属同一虾群.磷虾平均体长为46.8毫米,成体虾占群体的96.5%,表明它们为一生殖群体.群体分布水层在20—50米深,厚度一般为20米,平均密度为1400尾/千立方米.     

普里兹湾及其邻近海域晶磷虾的生态特点研究

198 9/1 990年和 1 990 /1 991年南极夏季在普里兹湾及其邻近海域进行了拖网调查 ,对这一海域晶磷虾 (Euphausia crystallorophias)幼体和成体的数量分布、发育特点、成体的体长 -频数分布以及体长与体重的关系等进行了研究。晶磷虾的近岸性分布特点非常明显 ,幼体和成体均分布在 1 0 0 0米等深线以浅的水域。在陆架区晶磷虾是优势种 ,其幼体和成体的数量远远高于其他种类的磷虾。幼体密度在 70 - 44 3 6 5个 /1 0 0 0米 3之间 ,平均为 942 8个 /1 0 0 0米 3 ;成体及未成体密度在 1 0 - 2 0 3个 /1 0 0 0米 3 之间 ,平均为 5 7个 /1 0 0 0米 3 。1 990年 1月份幼体发育期组成为 N1 - C3 ,其中C1占优势 ,平均发育期指数在 4.1 2 - 5 .0 7之间 ;2 - 3月份发育期组成为 C1 - F3 ,F1 ,F2占优势 ,平均发育期指数在 6 .98- 7.81之间。1 991年 1月份幼体发育期组成为 N1 - C2 ,平均发育期指数为 2 .71 - 3 .6 3 ,MN占优势。未成体体长在 1 7毫米以下。成体体长在 1 7- 3 7毫米之间 ,主要分布在 2 2 - 3 1毫米体长段。大于 2 8- 3 0毫米的体长段里雌性成体的比例大于雄性成体。雌性成体的体重与体长的关系为 :Log W(毫克 ) =3 .0 1 L og L(毫米 ) - 2 .1 4,(n=2 83 ,r=0 .83 ) ;雄性成体的体重与体长的关系为 :L     

云南省中部3种森林土壤含水率、容重和细根重及其垂直分布

根据27个土壤剖面的405个土壤样品,研究云南中部地区华山松林、旱冬瓜林、云南松林的土壤含水率、容重和细根重及其垂直分布特征。结果表明：3种森林100em深土壤的平均含水率分别是（28．79±11．98）％、（24．66±9．89）％、（14．11±5．84）％,差异极显著;平均容重分别是（1．14±0．20）g／cm3、（1．26±0．18）g/cm3、（1．42±0．12）g／cm3,差异极显著;平均细根重分别为（0．1956±0．2144）g／100cm3、（0．0706±0．1066）g／100cm3、（0．1381±0．2989）g／100cm3,在0．05水平上差异显著。华山松林林下土壤的物理性质最好,旱冬瓜林次之,云南松林最差。3种森林里,随着土壤深度增加,土壤含水率增加,土壤容重和土壤细根重减少。华山松林与云南松林平均容重与平均细根重均显著负相关,旱冬瓜林平均含水率与平均容重显著负相关。华山松林下土壤细根量最大,0～20cm层根系占根系总重量的83％。     

Effects of Simulated Diurnal Asymmetrical Warming on the Growth Characteristics and Grain Yield of Winter Highland Barley in Tibet

There has been an obvious diurnal asymmetrical warming effect as a result of the overall climate warming in the Tibetan Plateau. To reduce the uncertainty caused by the diurnal asymmetrical warming effect on future food security predictions in the Tibetan Plateau, this study used winter highland barley (var. Dongqing No. 1) for the experimental materials, and the FATI (Free Air Temperature Increase) field open heating system to carry out a simulated diurnal asymmetrical warming experiment (AW: All-day warming, DW: Daytime warming, NW: Nighttime warming, CK: Control) for two growing seasons (2018-2019 and 2019-2020) at the Lhasa Agroecosystem Research Station. The growth characteristics and yield of Tibetan winter highland barley were investigated in this study. Compared to the control, all the AW, DW and NW treatments had significant effects on the phenological period of winter highland barley, with the advancement of the phenological phase and shortening of the whole growth period. The degree of influence was AW>NW>DW, and all the AW, DW and NW treatments shortened the interval from sowing to heading of winter highland barley and increased the interval from heading to maturity. The effect on the phenological phase was the most obvious for AW and reached a statistically significant level (P<0.05). During the generative growth phase, the biomass above-ground and plant height of winter highland barley had an increasing tendency under the different warming conditions. In the late growth period, the biomass above-ground and plant height of the NW treatment were significantly higher than those of the other treatments. In addition, the warming caused a decrease in the dry matter distribution proportions of leaves and stems at the mature stage, and an increase in the distribution ratios of roots and spikes; and the AW, NW and DW treatments increased grain yields by 16.4%, 24.6% and 9.5%, respectively, on average in the two years. The increasing effect on grain yields of the NW treatment reached a significant level compared with the control in 2019-2020 (t=-2.541, P=0.026). In terms of yield composition, the effective spike number and 1000-grain weight tended to increase. The grain number per spike tended to increase, except for the AW treatment, while panicle length and seed setting rate tended to decrease, except for the NW treatment. Therefore, the effects of different simulated diurnal asymmetrical warming treatments on the growth characteristics and yield of winter highland barley were variable in the Tibetan Plateau.