基于胃含物分析和稳定同位素技术研究鳀的摄食生态

鳀是重要的渔业资源捕捞对象,同时也是生态系统营养动力学研究的关键种。基于2020年和2008—2009年东海区采集的鳀样品,结合胃含物分析和肌肉碳、氮稳定同位素技术,分析了鳀的食物组成、食性昼夜差异、不同发育阶段的食性转变及其营养级,研究鳀的摄食生态。胃含物分析显示,鳀主要摄食浮游甲壳类和小型鱼类,优势饵料依次为太平洋磷虾[相对重要指数百分比(IRI)=87.6%,出现频率(F)=57.6%]、小拟哲水蚤(IRI=3.2%,F=15.3%)和细足法虫戎(IRI=2.1%,F=13.1%);同位素分析显示,桡足类是鳀的主要食物来源,其次是磷虾类,端足类的食源贡献率最小,不足1%。鳀食物组成昼夜差异明显,摄食强度白天比晚上高,下午最高,午夜最低;叉长90 mm是鳀食性转变的拐点,小于90 mm的鳀主要摄食浮游动物,大于90 mm的鳀主要摄食浮游动物,兼食小型鱼类。鳀的δ¹³C值范围为-21.66‰～-18.14‰,平均值为(-19.92±0.86)‰;δ¹⁵N值范围为4.07‰～10.78‰,平均值为(8.14±2.48)‰;鳀的δ^13...     

基于稳定同位素研究海州湾短吻红舌鳎的摄食生态

根据2018年春季和秋季在海州湾海域进行底拖网调查采集的样品,基于碳氮稳定同位素分析,对海州湾短吻红舌鳎的摄食生态进行研究.结果 表明:海州湾短吻红舌鳎的δ13C值平均值为(-17.79±1.00)‰,其范围在-20.75‰～-15.91‰;δ15N值平均值为(9.37±1.33)‰,其范围在5.98‰～ 12.02‰...     

基于胃含物和碳、氮稳定同位素研究浙江南部近海蓝圆鲹的摄食生态

蓝圆鲹是浙江南部近海的重要经济鱼类。本文根据2020年5月、8月、11月和2021年1月在浙江南部近海进行的底拖网调查,应用胃含物分析和碳氮稳定同位素分析对浙江南部近海蓝圆鲹的摄食习性进行研究。结果表明: 浙江南部近海蓝圆鲹δ¹³C平均值为(-16.55±0.60)‰,范围为-17.76‰～-15.25‰,与叉长呈显著负相关;蓝圆鲹δ¹⁵N平均值为(11.76±0.88)‰,范围为9.06‰～13.03‰,与叉长呈显著正相关。根据δ¹⁵N值计算浙江南部近海蓝圆鲹的平均营养级为3.89±0.26。胃含物分析表明,浙江南部近海蓝圆鲹的主要饵料类群为鱼类、虾类、蟹类、头足类、多毛类和小型甲壳类。稳定同位素分析表明,虾类对浙江南部近海蓝圆鲹的营养贡献率最高(40%～84%),其次为多毛类、小型甲壳类、蟹类、头足类和鱼类。蓝圆鲹的摄食习性有明显的生长变化,随着蓝圆鲹叉长的增加,其倾向于摄食更高营养级的饵料生物。     

稳定同位素技术在头足类摄食生态学研究中的应用

头足类在海洋食物网营养关系中占有重要地位,然而对其复杂的生活史过程,尤其是摄食生态学信息仍知之甚少.稳定同位素技术作为传统食物网科学研究方法的有力补充,可更深层次地分析头足类的摄食习性和栖息地等方面的重要信息.本文在比较分析国内外头足类摄食生态学研究方法的基础上,系统归纳总结了稳定同位素技术在头足类摄食生态学研究中的发展现状并介绍最新进展情况,着重分析稳定同位素技术在头足类生活史信息,尤其是在摄食生态学研究中的应用现状及发展前景,包括测定样品标准化、头足类生长发育过程中的食性转换和洄游分布等核心问题,以促进其在头足类生物学研究中的应用.     

利用碳氮稳定同位素技术分析东海银鲳食性

利用稳定同位素技术分析了东海银鲳(Pampus argenteus)及其可能摄食饵料的碳、氮稳定同位素比值,以期探讨东海银鲳可能的食物来源.结果表明:东海区银鲳平均碳(813C)和氮(δ15N)稳定同位素比值分别为-18.22‰、8.16‰,其可能摄食饵料的δ13C值变化范围为-17.33‰～-21.58‰,差值为4.25‰,δ15N值变化范围为3.89‰～7.96‰,差值为4.07‰;东海银鲳可能的食物来源主要为箭虫、虾类、水母类、头足类、仔稚鱼和浮游动物等,其中箭虫为主要可能的食物来源,其贡献率为24%～78%,平均贡献率为57%;银鲳可能摄食的其他饵料中,贡献率从大到小依次为虾类、水母类、头足类、仔稚鱼、＞1000 μm浮游动物、500～1000 μm浮游动物和100～500 μm浮游动物,其平均贡献率分别为11.8%、8.4%、7.1%、5.0%、4.9%、3.2%和2.6%.由以上结果可知,银鲳是一种广食性鱼类,其饵料种类较多,碳和氮的来源均较为复杂.     

稳定同位素技术在鲨鱼摄食和洄游行为研究中的应用

随着稳定同位素分析技术的不断成熟,其在生态学领域中的应用也增长迅速,并成为动物摄食生态学的重要研究工具.鲨鱼因其在生物系统进化过程中的独特地位和海洋生态系统中的重要作用已成为海洋食物网研究的重点,然而国内针对鲨鱼摄食习性和洄游行为等方面的研究仍处于起步阶段.本文在总结了国内外鲨鱼稳定同位素分析组织样品选取和样品预处理方法的基础上,系统归纳了稳定同位素技术在鲨鱼摄食生态学,尤其在其摄食和洄游行为研究领域中的应用,着重分析稳定同位素技术在鲨鱼稳定同位素判别值和更新速率、食性分析、营养级评估、洄游路径分析和生态位分布等核心问题上的应用现状和发展前景,以期为国内学者开展鲨鱼类基础生物、生态学研究提供有益参考.     

基于胃含物和稳定同位素研究海州湾长蛇鲻的摄食习性

长蛇鲻（Saurida elongate）为温水性近海底栖鱼类,是目前海州湾的优势鱼种之一,在海州湾食物网中占据重要地位。本研究基于海州湾底拖网调查采集的样品,结合胃含物分析和碳、氮稳定同位素技术,分析了长蛇鲻的摄食习性。结果表明:海州湾长蛇鲻摄食的主要饵料生物为戴氏赤虾、枪乌贼、长丝虾虎鱼、鳀、六丝钝尾虾虎鱼、细条天竺鲷、尖海龙和绯鱼衔。其δ¹³C值范围在-19.39‰～-16.23‰之间,平均值为（-18.01±0.85）‰,与体长无显著相关性;δ¹⁵N值范围在9.56‰～13.36‰之间,平均值为（11.77±0.86）‰,与体长呈显著正相关。长蛇鲻不同体长组的饵料生物贡献度差异较大,随着体长增加,其捕食能力增强、摄食器官逐渐完善、摄食饵料生物的比例发生变化,可能是导致其摄食习性随体长变化的主要原因。本研究有助于深入了解海州湾长蛇鲻的摄食生态,为海州湾食物网营养动力学研究提供了基础资料。     

基于碳、氮稳定同位素研究胶州湾普氏栉虾虎鱼的摄食习性

普氏栉虾虎鱼属于小型暖温性底层鱼类,是胶州湾鱼类群落中的优势种之一,在胶州湾食物网和生态系统中发挥着重要作用.本文应用碳、氮稳定同位素技术,基于胶州湾渔业资源底拖网调查采集的样品,对普氏栉虾虎鱼的摄食习性进行了研究.结果表明: 胶州湾普氏栉虾虎鱼的δ¹⁵N值范围为11.24‰～13.99‰,平均值为(12.70±0.70)‰,δ¹³C值范围为-20.67‰～-18.46‰,平均值为(-19.08±0.36)‰;各体长组的营养级范围为3.49～3.76,平均营养级为(3.62±0.21),其δ¹⁵N值和营养级与体长呈显著负相关,δ¹³C值与体长无显著相关性.普氏栉虾虎鱼摄食的主要饵料生物类群为多毛类、虾类和软体动物,浮游动物和颗粒有机物(POM)的饵料贡献率较小.聚类分析结果表明,普氏栉虾虎鱼各体长组食物组成的相似性均在92%以上,相似性较高,说明其摄食习性随体长变化无明显差异.普氏栉虾虎鱼在胶州湾生态系统中属于中级消费者,其摄食各饵料生物类群比例的变化可能是其营养级与体长呈负相关关系的主要原因.     

基于多组织稳定同位素比值的热带大西洋4种鲨鱼营养生态位分化

不同代谢速率组织间的碳、氮稳定同位素比值(δ¹³C和δ¹⁵N)可以反映生物不同时间尺度的摄食信息,对探讨物种间摄食、栖息地利用和营养生态位的变化具有重要的指示作用。本研究以在大西洋热带海域兼捕的大青鲨、长鳍鲭鲨、拟锥齿鲨和尖吻鲭鲨为对象,通过测定其肌肉、肝脏和血液的δ¹³C和δ¹⁵N值,探讨4种鲨鱼营养生态位分化。结果表明:与长鳍鲭鲨相比,尖吻鲭鲨、拟锥齿鲨和大青鲨的δ¹⁵N值相似且相对较高;大青鲨与其他鲨鱼存在摄食隔离,表现出独特的营养生态位;尖吻鲭鲨营养生态位宽幅最大,摄食食物种类和(或)栖息环境类型更多样化,其与拟锥齿鲨的营养生态位重叠度最高,说明两种鲨鱼具有潜在的资源竞争关系。尖吻鲭鲨、拟锥齿鲨和大青鲨组织间的δ¹³C、δ¹⁵N差值与其叉长均无显著相关关系,说明3种鲨鱼近期内无明显摄食变化;而长鳍鲭鲨的肝脏、血液和肌肉组织的δ¹⁵N差值与叉长显著相关,说明长鳍鲭鲨在短期内存在摄食变化。肝脏和血液的δ     

基于稳定同位素技术的三峡库区短颌鲚营养生态位特征研究

为了预测三峡库区外来鱼类短颌鲚（Coilia nasus）在库区的种群发展趋势,评估其对库区水域生态系统的影响,基于碳氮稳定同位素技术,分析了三峡库区腹地,包括长江一级支流草堂河、大宁河,现有短颌鲚及杂食性和肉食性典型鱼类的营养级,在此基础上选择4种与短颌鲚营养级相近（包括太湖新银鱼Neosalanx taihuensis、翘嘴鲌Culter alburnus、鳡Elopichthys bambusa、大眼鳜Siniperca kneri）,及1种食谱存在较大重叠的鱼类（即鳙Aristichthys nobilis）,探讨了其营养生态位特征。结果显示,三峡库区短颌鲚δ¹⁵N值分布范围为12.112‰-14.497‰,营养级为3.762±0.196（Mean±SD）,低于太湖新银鱼,并高于大眼鳜、翘嘴鲌、鳡及鳙;三峡库区短颌鲚δ¹³C值分布范围为-27.236‰- -22.952‰,变幅低于鳙,高于太湖新银鱼、大眼鳜、翘嘴鲌及鳡,δ¹³C值分布频率呈单峰型与太湖新银鱼高度接近,表明短颌鲚在该水域食性广泛,且与太湖新银鱼的摄食偏好趋近。据此推测三峡库区短颌鲚营养级较高的主要原因是短颌鲚在三峡库区食物来源广泛,决定其富集¹⁵N途径可能更丰富。此外,营养生态位分析结果显示三峡库区短颌鲚营养生态位宽幅低于鳡、鳙,高于太湖新银鱼、翘嘴鲌、大眼鳜,据此推测三峡库区短颌鲚对饵料需求的特化程度可能不高,从营养角度对环境的适应性较强;且其与营养级相近鱼类的营养生态位重叠程度较低,存在明显的营养生态位分化,种间竞争不激烈。综上所述,从目前三峡库区现有短颌鲚营养生态位特征来看,其种群规模仍有进一步扩大的可能。上述研究结果可为全面了解三峡库区外来鱼类的适应对策提供研究思路和基础数据。     

东洞庭湖鱼类稳定同位素的季节变化

水位波动是影响湖泊、河流等水体生态系统功能的主要因子, 对湖泊沿岸带及水体与陆源间的物质和能量交换起着重要作用[1], 因而也是湖泊生态恢复和生态管理中备受关注的重要问题之一。水位的变化可引起水体的理化性质及生活其中的生物种群结构发生变化, 从而导致食物网结构在高水位和低水位时期表现不同的差异。     

基于稳定同位素分析的高原鼠兔食性生态位

了解不同种群密度高原鼠兔的食性生态位特征,对正确认识高原鼠兔在草地生态系统中的功能和位置以及科学界定其危害具有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸不同种群密度的高原鼠兔为研究对象,采用贝叶斯稳定同位素质量平衡混合模型,分析了不同种群密度高原鼠兔4种组织的食性及其生态位特征,其中,肝脏和肌肉代表短期食性,毛发和骨骼代表长期食性。结果表明：在低密度区,高原鼠兔肝脏、肌肉和毛发代表的食性主要包括莓叶委陵菜和矮火绒草等植物的地上部分,而骨骼代表的食性中矮嵩草的比例最高;在中等密度区,高原鼠兔肝脏和肌肉代表的盛草期食性主要包括莓叶委陵菜和黄花棘豆等植物的地上部分,而毛发和骨骼等代表的食性主要包括矮火绒草和矮嵩草等植物的地上部分;在高密度区,高原鼠兔肝脏代表的盛草期食性主要包括黄花棘豆和莓叶委陵菜等植物的地上部分,而肌肉、毛发和骨骼代表的食性主要包括细叶亚菊等植物的地上部分。不同种群密度高原鼠兔的食物选择策略差异较大,随着高原鼠兔种群密度逐渐增大,其栖息地食物资源可获得性降低,导致其种群采食策略由营养优先逐渐向可获得性优先转变。     

基于稳定同位素技术的高原鼠兔营养生态位特征

了解不同种群密度高原鼠兔（Ochotona curzoniae）的营养生态位特征,对于全面认识高原鼠兔干扰对草地生态系统的影响,以及科学界定其危害具有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸优势小型哺乳动物高原鼠兔为研究对象,利用稳定同位素(¹³C和¹⁵N)技术研究不同种群密度高原鼠兔的营养生态位特征。结果表明：（1）不同种群密度高原鼠兔¹⁵N和¹³C稳定同位素在肝脏和肌肉组织中富集的时间最短,在毛发和骨骼组织中富集的时间最长,且高密度种群的δ¹³C和δ¹⁵N值远高于中密度和低密度种群;（2）在低、中、高3个密度梯度种群中,高原鼠兔的骨骼和毛发组织中反映的摄食来源营养层次(氮值范围,δ¹⁵N range,NR)、摄食来源的多样性水平(碳值范围,δ¹³C range,CR)、δ¹³C/δ¹⁵N围成的凸多边形总面积（total area, TA）和校正后的总面积（corrected standard ellipse area, SEA_C）均高于肌肉和肝脏组织,且在中密度高原鼠兔种群肝脏、肌肉和毛发组织中的NR、CR、TA和SEA_C均最大,而在低密度种群中,高原鼠兔骨骼组织中反映的上述4种营养生态位指标最大;（3）高原鼠兔肝脏、肌肉和毛发组织中营养生态位宽度在中密度种群远高于高密度和低密度种群,且不同密度种群均有营养生态位重叠。其中骨骼和毛发组织中不同种群间的营养生态位重叠度高于肌肉和肝脏组织。初步推测,受益于中度干扰效应,中密度高原鼠兔种群的摄食来源多样性、营养生态位宽度和面积高于低密度和高密度种群,因此中密度高原鼠兔种群有着更好的生境适合度。建议重点关注中密度（相对种群密度范围：24.94%～37.21%）高原鼠兔种群的动态特征,并采取适当的防治措施,以免其种群密度过高对草地造成不可逆的损害。     

北部湾宝刀鱼的摄食生态

根据2008年10月至2009年9月的北部湾主要渔港逐月采样以及 2010年2月北部湾海域的拖网调查资料,以传统胃含物分析方法为基础,结合碳、氮稳定同位素技术对北部湾宝刀鱼(Chirocentrus dorab)的饵料组成、营养级和摄食习性随叉长和性腺发育的个体变化等进行研究。结果表明:宝刀鱼既摄食小型中上层鱼类,又摄食底栖鱼类、虾蟹类和头足类,属于广食性动物食性鱼类。以相对重要性指数百分比(%IRI)为指标,表明鱼类为其最主要饵料(99.7%),其中优势饵料生物为犀鳕属(Bregmaceros sp.)、小公鱼属(Thryssa sp.)、小沙丁鱼属(Sardinella sp.)和圆鲹属(Decapterus sp.)等。宝刀鱼摄食强度和饱满指数的月份差异十分显著(P<0.001), 而以Brillouin指数表征的各月份营养多样性则无显著差异。雌性性腺成熟度指数(GSI)显示北部湾宝刀鱼1年中呈现1个产卵高峰期(5-8月),与北部湾中上层水温高峰趋势相符,表明宝刀鱼产卵高峰与水温密切相关,且产卵期间摄食强度没有降低。随着叉长的增长,北部湾宝刀鱼饵料生物个数变化较小,但平均单个饵料生物重量却明显增加。聚类分析表明, 北部湾宝刀鱼以相似性系数可划分为380mm以下、381-530mm以及530mm以上3个不同食性叉长组。以δ¹⁵N计算所得宝刀鱼各叉长组的平均营养级为3.4。     

海洋生态系统稳定同位素基线的选取

稳定同位素技术在海洋食物网研究中得到了广泛的应用,但在分析海洋生物食性和营养级时,需要选择某种生物或物质的稳定同位素值作为基线.本文综述了河口和海湾、浅海、大洋及深海4类典型海洋生态系统稳定同位素基线的选取,分析了影响稳定同位素基线选择的因素,以及特定化合物稳定同位素在消除基线时空异质性中的潜在价值,并对目前存在的问题以及今后的研究方向进行了展望,以期为国内学者进一步深入开展海洋生态系统的稳定同位素生态学研究提供有益参考.     

基于稳定同位素技术的南海北部蓝圆鲹的营养生态位

蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)是南海北部重要的经济鱼类之一。根据2019年9—10月在南海北部陆架区采集的样品,利用稳定同位素分析蓝圆鲹的营养生态位变化。结果表明：以长肋日月贝作为营养级计算的基线,蓝圆鲹营养级范围2.77～4.19,平均值为3.81;δ¹⁵N值范围7.29‰～12.10‰,平均值为10.83‰;δ¹³C值范围-19.32‰～-16.10‰,平均值为-17.94‰;δ¹⁵N与δ¹³C值呈正相关;δ¹⁵N和δ¹³C值随体长增大而升高,在约100 mm体长附近达到峰值,后趋于稳定并略有下降;C/N值随体长增大而降低,至约100 mm体长达到最低值,后略有升高;不同水深样品的C/N值无显著性差别(P>0.05);在对大体长样品(≥140 mm)分析发现,雌性蓝圆鲹的δ¹⁵N值显著高于雄性(P<0.05),但δ¹³C值和C/N值无显著差别(P>0.05)。     

秘鲁外海茎柔鱼摄食洄游的稳定同位素研究

茎柔鱼是具有高度洄游性的中上层头足类,是生态系统中的关键物种,也是我国远洋渔业重要捕捞对象之一.了解掌握茎柔鱼摄食及洄游信息有助于对其资源进行更合理利用.头足类内壳是一良好的信息载体,其生长发育具有不可逆性且生长贯穿整个生活史过程,包含了头足类生活史过程中的全部信息.本研究通过对秘鲁外海茎柔鱼耳石日龄进行鉴定,建立其内壳叶轴生长方程,根据该生长方程对内壳叶轴进行连续切割,测定其碳、氮稳定同位素比值,并初步分析了其在生长发育过程中的食性转换和洄游习性.结果表明: 茎柔鱼个体在出生180 d后开始洄游活动,且营养层次存在下降趋势.证明了内壳连续取样分析茎柔鱼个体摄食习性和栖息地变化的可行性.     

浙江南部近海前肛鳗营养生态位变化研究——基于稳定同位素技术

基于2016年和2020年浙江南部近海收集的71尾前肛鳗样品,通过测定碳氮稳定同位素比值计算其营养生态位指标,对比分析前肛鳗不同发育过程、不同季节及不同年份营养生态位的差异,探究营养生态位的变动规律及对资源的利用情况。结果表明：(1)2016年和2020年前肛鳗平均δ¹³C值分别为(-15.19±0.31)‰、(-15.90±0.45)‰;平均δ¹⁵N值分别为(12.42±0.45)‰、(12.92±0.25)‰;(2)单因素方差分析表明,2016年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值差异不显著(P>0.05),δ¹⁵N值差异显著(P<0.05),不同季节间δ¹³C值和δ¹⁵N值均存在显著差异(P<0.05),而2020年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值和δ¹⁵N值差异均不显著(P>0.05),不同季节间δ¹³C值存在显著差异(P<0.05),δ¹⁵N...     

基于Pb稳定同位素分析的海岸带生态保护关键区域识别

Pb稳定同位素分析可以精确确定Pb的来源,揭示Pb在空间上的潜在迁移过程,从而对目标区域实行精确的污染管理.研究采集了盐城海岸带12个样方点的表层(0～10 cm)土壤样品,每个样方点3～5个重复,采用等离子光谱质谱仪测定各土壤样品Pb的含量及Pb同位素组成(²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb).结果表明:研究区域土壤Pb含量平均值是背景值的1.7倍,参考国家土壤环境质量标准GB 15618—2008,研究区域受到较严重的Pb污染.分析表明,盐城海岸带土壤Pb污染源主要为局地污染源,包括江苏省射阳电厂、双灯纸业芦苇基地污水处理厂和王港闸华丰工业园.采用归一化植被指数(NDVI)和距离分析,通过计算筛选出了盐城海岸带应对主要压力源的关键格局.