应用碳氮稳定同位素研究贵州织金洞动物食物来源与营养级

应用碳氮稳定同位素分析织金洞有光带动物及其有机碳源的碳、氮稳定同位素比值,探讨有机碳源对洞穴动物的贡献率和洞穴动物的营养级。结果表明:植物δ~(13)C变化范围为(-43.46±0.06)‰~(-37.54±0.03)‰、δ~(15)N为(0.71±0.01)‰~(2.38±0.00)‰,土壤有机质δ~(13)C均值为(-24.99±0.01)‰,不在植物δ~(13)C的变化区间,说明该洞植被对土壤有机质(SOM)的贡献较小,δ~(15)N为(3.93±0.03)‰,较洞外土壤有机质δ~(15)N低;Iso Source软件计算6种有机碳源对洞穴动物的食源贡献率得出,土壤有机质对洞穴动物(除大蚊Tipula sp.和闪夜蛾Sypna sp.外)的食源贡献率均超过60%,高于植物,说明土壤有机质是洞穴生态系统的主要食源;根据营养级的计算公式得出,该生态系统由3个营养级构成;土壤有机质为第一营养级,裸灶螽(Diestrammena sp.)、粗糙鼠妇(Pocellio scaber)、角囊马陆(Camberlinius sp.)、平顶巴蜗牛(Bradybaena strictotaenia)、长踦盲蛛(Phalangiidae sp.)、栅蛛(Hahnia sp.)等为第二营养级,果蝇(Drosophila sp.)、上野行步甲(Uenotrechus sp.)、大部分蜘蛛类群为第三营养级。     

草海湿地食物链稳定碳氮同位素特征与食物链结构

以国家级自然保护区贵州威宁草海为研究对象,利用稳定同位素技术,分析草海湿地食物链碳(δ~(13)C)、氮(δ15N)同位素特征,计算各生物类群营养级别,建立草海食物链结构。结果表明:草海湿地生态系统中δ13C比值范围为-27.56‰～-13.25‰(均值±标准差,-21.52‰±3.61‰);δ15N值范围为0.32‰～15.14‰(8.69‰±3.92‰),δ13C与δ15N呈显著负相关(r=-0.423,P0.01)。草海湿地食物链中消费者营养级处于0.8～3.7,其中:鱼类营养级为0.8～2.5,相对其他地区偏低;底栖动物营养级为2.0～2.8,鸟类营养级为1.0～3.7。鱼类和底栖动物的营养级别均表现为肉食性杂食性植食性。草海食物链结构复杂,主要的两条碳流动途径分别为:底泥和浮游植物→浮游动物→鱼类→鸟类以及水生植物→鱼类和鸟类。     

珠江河口渔业生物稳定同位素营养级分析

于2015年8月采集珠江河口东、西口门水域39种主要渔获物(30种鱼类,5种虾类和4种贝类),分析其稳定碳、氮同位素组成(δ~(13)C、δ~(15)N)和营养级谱。结果表明:珠江口东口门水域主要渔业生物δ13C范围为-31.92‰~-19.34‰(均值-23.65‰),δ~(15)N值范围为9.57‰~17.14‰(均值13.48‰);西口门水域主要渔业生物δ~(13)C范围为-26.75‰~-16.36‰(均值-21.19‰),δ15N范围为9.01‰~16.49‰(均值12.72‰),两区域生物群落δ~(13)C和δ~(15)N均值差异显著(δ~(13)C:P0.001,δ~(15)N:P=0.036);对东、西口门两水域主要渔业生物群落营养级采用不同的基线生物计算,发现两水域生物群落营养级范围相近,范围为2.0~4.7,包括植食性、杂食性、低级肉食性、中级肉食性和高级肉食性5个类群;其中,底、顶端营养级生物种类少,而中间层次种类多;与Fishbase数据库记录比较发现,约43%的种类营养级均值位于Fishbase营养级范围内,约33%低于Fishbase低阈值,余下的23%高于Fishbase高阈值。初步建立了珠江河口主要渔业生物营养级谱,可为当地渔业资源的利用和管理提供依据。     

应用稳定同位素研究广西东方洞食物网结构和营养级关系

稳定性同位素技术已经成为研究生态系统食物网结构和营养级关系及其动态变化的重要手段。应用稳定同位素技术(δ13C和δ15N)研究了东风洞的食物网结构和营养级关系。研究结果表明,东风洞主要为腐食食物链,由于在洞穴内黑暗带中无光照也无植物生长,所以碳源主要为东风洞中的土壤有机质,作为第一营养级;主要摄食关系为马陆与土壤有机物质,螺类与土壤有机物质等;在该洞生态系统中,将3种马陆直接作为初级消费者,以隅蛛和其它马陆平均值之间的差值(2.04‰)作为东风洞食物网稳定氮同位素的富集因子。根据营养级模型可知,马陆类群、细长钻螺等土壤动物,裸灶螽和涂闪夜蛾形成第二营养级,即初级消费者;第三营养级包括蜘蛛类、盲蛛、地蜈蚣以及黑眶蟾蜍,为次级消费者。     

冶金区节肢动物碳、氮稳定同位素组成及营养级关系

通过测定辽宁省葫芦岛锌厂不同生境植物和主要消费者的碳、氮稳定同位素比值,研究冶金区不同消费者碳、氮稳定同位素组成及不同消费者之间的关系.结果表明:节肢动物δ13C、δ15N值的变化范围分别为-12.61‰～-29.63‰、1.73‰～9.94‰,变化幅度较大.研究区植物以C3植物居多,导致不同群落生境动物δ13C值较低;螳螂、蜘蛛δ15N比值高于其他动物;通过营养级模型计算可知不同消费者之间的关系,蝗虫、蚱蜢等草食性动物形成第二营养级,即初级消费者;第三营养级包括蜘蛛、螳螂,为次级消费者.     

三峡库区小江库湾鱼类食物网的稳定C、N同位素分析

应用稳定碳(δ₁₃C)、氮(δ₁₅N)同位素探讨了三峡库区一级支流小江库湾枯水期(2010.7)和丰水期间(2010.12)鱼类食物网结构。研究结果显示：初级生产者颗粒有机物(POM)和固着藻类δ₁₃C、δ₁₅N值范围分别为-23.33‰～-21.05‰、-25.13‰～-24.54‰,3.99‰～6.25‰、4.64‰～4.79‰。POM和固着藻类构成了小江库湾食物网能量的主要来源,其中丰水期间陆生营养物质输入是其食物网能量来源的一种重要补充途径。小江库湾常见鱼类食性可分为杂食偏植物食性、杂食偏动物食性及动物食性3种营养类群。在不同时期(枯水期和丰水期)小江库湾鱼类食物网营养级长度均有三级并且存在4种主要营养路径,表明了在三峡工程运行初期小江库湾已经形成了相对稳定的食物网结构。研究为小江库湾鱼类资源管理及生态系统恢复提供了一定的指导意义。     

南海中西部海域鸢乌贼中型群和微型群的营养生态位

为了深入了解南海鸢乌贼不同种群的碳氮稳定同位素特征及营养生态位之间的关系,于2017年8月在南海中西部海域采集其中型群和微型群样品,分析不同胴长组的碳氮稳定同位素值和营养级变化,并比较其营养生态位差异.结果表明:中型群鸢乌贼的δ^13C范围在-19.54‰^-18.10‰,δ^15N范围在7.79‰~9.45‰,营养级范围在2.72~3.21,平均营养级为2.90;微型群鸢乌贼的δ^13C范围为-19.69‰^-18.43‰,δ^15N范围为8.02‰~8.99‰,营养级范围为2.79~3.08,平均营养级为2.91.两个鸢乌贼种群间δ^13C差异不显著,δ^15N差异显著.胴长显著影响了鸢乌贼的δ^13C和δ^15N值,且随着胴长的增大,δ^15N值有增大的趋势.中型群鸢乌贼的营养生态位宽幅和营养级的多样性程度都大于微型群.     

贵州荔波玉屏洞穴陆生动物食物来源及营养级

洞穴是“极端地下生物多样性”的聚集地, 为了揭示洞穴陆生动物的食物来源以及营养级关系, 本文于2016年10月对贵州荔波玉屏镇的3个代表性洞穴内的陆生动物进行调查, 应用¹³C和¹⁵N稳定同位素方法, 分析了洞内陆生动物和基础碳源的δ¹³C、δ¹⁵N值变化特征, 探究了各动物类群的营养级位置以及不同的基础碳源对动物的食物源的贡献率。结果表明: 洞穴植物的δ¹³C值范围为-38.25‰ ± 0.95‰至-29.44‰ ± 0.49‰, 土壤有机质δ¹³C值范围为-32.73‰ ± 0.03‰至-24.68‰ ± 0.41‰, 大部分不在洞穴植物的δ¹³C变化范围内。洞穴动物δ¹³C、δ¹⁵N值范围分别为-34.22‰ ± 0.39‰至-14.83‰ ± 0.78‰、1.86‰ ± 0.20‰至16.43‰ ± 0.05‰, 表现出较大的种(或类群)间差异。IsoSource软件估算结果表明, 洞穴土壤有机质对78.3%动物类群的食物源的贡献率高于植物。荔波玉屏洞穴消费者的营养级范围为1.01-5.32, 其中, 巨蚓科、螺类、潮虫科、马陆、大蚊科、夜蛾科主要处于第2营养层次; 蚰蜒科、蚁蛉科(幼虫)、蝙蝠处于第3营养层次; 蜚蠊科处于第2-3营养层次; 驼螽科、蠼螋科处于第2-4营养层次; 蜘蛛处于第2-5营养层次, 跨3个营养级。综上认为, 洞穴土壤有机质是洞穴消费者的主要食物基础。大部分同一类群的动物在洞穴中所处的营养级位置较稳定, 少部分同属于一个类群的动物在不同洞穴或同一洞穴不同光带所处的营养级位置有差异。     

基于碳、氮稳定同位素的厦门筼筜湖两种优势端足类食性分析

测定了厦门市筼筜湖(内、外湖)大型海藻群落两种优势端足类(强壮藻钩虾Ampitheoe valida和上野蜾蠃蜚Corophium uenoi)及其潜在食源的碳、氮稳定同位素比值(δ~(13)C和δ~(15)N),分析研究了这两种端足类摄食习性的空间变动特征。研究发现,端足类的潜在食源包括悬浮颗粒有机物(Particulate organic matter:POM),沉积有机物(Sedimentary organic matter:SOM),石莼(Ulva lactuca:Ulva)及其表面的附生生物(Epiphytes:Epi),它们的δ~(13)C和δ~(15)N值分别介于-24.0‰(POM)—-11.8‰(Ulva)和-1.7‰(POM)—4.7‰(Ulva)之间。其中,Ulva和POM的δ~(13)C值的内、外湖差异不显著;而外湖SOM和Epi的δ~(13)C值则明显高于内湖。采样区SOM有机质来源的空间差异是其δ~(13)C内、外湖差异的主要原因。除POM外,外湖有机碳源的δ~(15)N明显高于内湖,这与它们利用氮源的δ~(15)N的差异有关。潜在食源稳定同位素组成的空间差异,使得筼筜湖端足类的稳定同位素组成,尤其是δ~(15)N值表现出显著的空间变动特征(强壮藻钩虾和上野蜾蠃蜚δ~(15)N的内、外湖差异高达1.6‰和4.2‰,变幅约1个营养级),但2种端足类食性的空间差异却不尽相同:强壮藻钩虾的食性相对稳定,其δ~(13)C值介于Ulva和Epi之间,表明它主要从Ulva及其表面的Epi获取碳源;而上野蜾蠃蜚的食性内、外湖差异较大:内湖从石莼表面的Epi获取碳源,约20%是来自POM的贡献,而外湖则主要以Ulva及其表面的Epi为食。分析显示,筼筜湖内、外湖端足类δ~(15)N的空间差异并不是端足类的营养级发生了变化,而是由于端足类食源δ~(15)N的空间差异引起的,而不同端足类食性的内、外湖差异则可能与环境中饵料的丰度和生物量密切相关。     

不同生境胡杨叶片δ~(13)C和δ~(15)N及其对环境因子的响应

以新疆南北疆8个不同生境林龄群体的胡杨叶片为材料,测定幼树和成熟胡杨叶片的天然稳定碳、氮同位素组成值(δ~(13)C、δ~(15)N)以及碳含量、氮含量和比叶面积,分析叶片δ~(13)C、δ~(15)N值与海拔、经纬度、叶片碳氮含量、比叶面积以及水分利用效率之间的相互关系。结果表明:(1)胡杨幼树和成熟林叶片δ~(13)C平均值分别为-27.863‰(-28.776‰～-26.695‰)和-28.230‰(-29.717‰～-26.033‰),不同生境胡杨叶片间的δ~(13)C值具有显著差异(P0.05),并且幼树林叶片δ~(13)C均大于对应成熟林;幼树和成熟林叶片δ~(15)N平均值分别为3.259‰(-1.842‰～9.082‰)和3.651‰(0.798‰～5.779‰)。(2)胡杨幼树和成熟林叶片碳含量平均值分别为46.225‰(44.573‰～49.056‰)和45.720‰(43.226‰～47.349‰),它们叶片氮含量平均值分别为1.708‰(1.327‰～2.116‰)和1.823‰(1.164‰～2.450‰);成熟林叶片碳含量与其δ~(13)C和δ~(15)N值分别呈极显著负相关和极显著正相关关系(P0.01),而其氮含量与δ~(13)C值呈不显著正相关关系(P0.05),与δ~(15)N值呈显著正相关关系。(3)胡杨幼树林叶片的比叶面积平均值(91.565 cm~2/g)小于成熟林叶片(103.141 cm~2/g)。(4)幼树和成熟林胡杨叶片δ~(13)C、δ~(15)N值均与纬度呈极显著正相关关系,幼树林叶片δ~(13)C、δ~(15)N值与海拔也呈极显著正相关关系,幼树林叶片δ~(15)N值与经度也呈显著正相关关系。(5)幼树和成熟胡杨林水分利用率的平均值分别为77.618μmol/mol(68.070～91.069μmol/mol)和72.463μmol/mol(62.809～97.111μmol/mol),不同林龄的胡杨水分利用率均与其叶片δ~(13)C呈极显著正相关关系(P0.001),各生境中于田县(阿日系马扎)的幼树和成熟林叶片具有较高的δ~(13)C值(-26.695‰和-26.033‰)和水分利用效率(91.069和97.111μmol/mol)。     

基于碳、氮稳定同位素技术研究象山港虾虎鱼类营养生态位

以象山港水域9种虾虎鱼为研究对象,利用稳定同位素技术分析虾虎鱼类的营养生态位和种间竞争关系。结果表明:所测样品δ13C值和δ15N值的变化范围分别为-20.4‰~-12.7‰和6.7‰~14.5‰,不同种类样品的δ15N值和δ13C值均存在显著差异;象山港虾虎鱼类营养层次整体较低,多数种类在该生态系统中起到次级消费者的作用;舌虾虎鱼(Glossogobius giuris)、矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)的营养生态位宽幅相对较大,而小头栉孔虾虎鱼(Ctenotrypauchen microcephalus)、绿斑缰虾虎鱼(Amoya chlorostigmatoides)和纹缟虾虎鱼(Tridentiger trigonocephalus)等营养生态位宽幅相对较小;象山港虾虎鱼类营养生态位重叠严重,小头栉孔虾虎鱼-孔虾虎鱼(Trypauchen vagina)、髭缟虾虎鱼(Tridentiger barbatus)-纹缟虾虎鱼等之间存在激烈的营养生态位竞争。     

黔西南北盘江镇喀斯特高原峡谷区植被演替阶段碳氮稳定同位素特征

为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ¹³C、δ¹⁵N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及稳定同位素值,并分析其在不同层次间的互作效应。结果表明:(1)喀斯特地区森林叶片-凋落物-土壤δ¹³C值分别为-31.31‰～-28.23‰、-29.96‰～-20.07‰、-26.83‰～-21.14‰,相应的δ¹⁵N值依次为-3.41‰～1.54‰、-2.61‰～0.99‰、5.36‰～8.63‰,总体上土壤表现出富集效应。(2)伴随着演替发生,叶片δ¹³C值与土壤δ¹⁵N值均为先减小后增大,土壤、凋落物δ¹³C值呈降低趋势,叶片和凋落物δ¹⁵N值均无明显变化规律。(3)乔灌阶段叶片-土壤δ¹⁵N值最低,表明该阶段生态系统N饱和程度较小,N含量相对亏缺。(4)叶片-土壤C、N及稳定同位素之间相关性较强,表明两者间养分循环紧密相关,具有显著抑制或促进效应。综上认为,该区生态系统修复时,应选择水分利用效率高的川钓樟(Lindera pulcherima)、圆叶乌桕(Triadica rotundifolia)、翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)等树种,提高生态系统对资源利用和养分吸收的自调控能力。     

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)。     

基于稳定同位素技术对长江口主要渔业生物营养级的研究

2014年11月至2015年10月在长江口采集到33种鱼类和9种无脊椎动物,分析了常见渔业生物的同位素组成与营养级结构。结果表明:长江口常见渔业生物的同位素变化幅度较大,其中鱼类的δ~(15)N和δ~(13)C值范围分别为9.26‰~15.39‰和-29.78‰~-14.25‰;无脊椎动物δ~(15)N和δ~(13)C值范围分别为7.73‰~13.53‰和-22.22‰~-14.84‰。以底栖动物毛蚶(Scapharca subcrenata)作为基线生物,计算出各物种相应的营养级,鱼类营养级范围为2.49~4.60,属于3个营养级,其中中华鲟(Acipenser sinensis)营养级最高(4.60±0.02),杂食性鲢(Hypophthalmichthys molitrix)营养级最低(2.49±0.02);无脊椎动物营养级范围是2.00~3.84,属于2个营养级,中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)最高(3.84±0.02)。对棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、中国花鲈(Lateolabrax maculatus)和斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobius ommaturus)3种鱼类不同体长的营养级进行分析,结果发现,随鱼体体长的增加营养级均有相应增大趋势,这可能是由于随着鱼类生长及其摄食习性发生变化导致其营养级也随之发生改变。本研究初步建立了长江口水域食物网连续营养谱,为渔业资源开发及保护提供了依据。     

枸杞岛近岸海域食物网的稳定同位素分析

为了探明岛礁近岸海域食物网主要生物类群之间的营养关系,对2012年11月和2013年2月枸杞岛近岸的消费者及其潜在食物源的稳定碳、氮同位素组成进行了分析,并利用氮稳定同位素数据计算了消费者的营养级。结果表明:枸杞岛近岸海域消费者潜在食源浮游植物、POM、SOM和大型海藻的δ13C值范围为-21.7‰~-14.7‰,浮游动物、大型无脊椎动物和鱼类等消费者的δ13C值范围为-21.1‰~-13.7‰。初级生产者的C/N平均值为8.5,消费者的C/N平均值3.7,差异极显著(P0.001)。根据消费者的δ15N值,可将枸杞岛近岸海域的消费者分为滤食性浮游动物、食藻或碎屑的小型底栖动物、杂食性的大型无脊椎动物和鱼类以及凶猛的肉食性鱼类4大类,消费者共有4个营养等级,黑鲷的营养级最高为4.33。     

基于稳定同位素的黄河三角洲盐碱地稻蟹种养系统中华绒螯蟹食物源分析

为探讨盐碱地稻蟹种养系统中华绒螯蟹食物源构成,2020年6—10月,在山东东营垦利区,采集稻田中华绒螯蟹及其所有可能食物来源样品,包括植物(伊乐藻、菹草、金鱼藻、浮萍、水稻茎叶、稻谷)、动物(底栖动物、浮游动物)、有机碎屑和人工饲料(配合饲料、玉米粕),并利用碳、氮稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)值进行分析,定量其在中华绒螯蟹食物组成中的贡献率。结果表明: 食物源样品δ¹³C值范围为-30.09‰～-11.24‰,δ¹⁵N值范围为0.03‰～12.78‰,不同食物源δ¹³C和δ¹⁵N值呈现明显差异。中华绒螯蟹肌肉中δ¹³C值变化范围为-24.61‰～-20.08‰,δ¹⁵N值变化范围为4.74‰～9.21‰,表明稻蟹种养系统中华绒螯蟹食物来源较丰富。养殖期间各食源贡献率为植物(46.7%～57.1%)>动物(21.5%～24.5%)>人工饲料(10.9%～21.3%)>有机碎屑(7.1%～7.9%)。可见,盐碱地稻田系统天然饵料基本能够满足中华绒螯蟹摄食需求,即使本试验投喂非动物性人工饵料,也未改变中华绒螯蟹主要食源贡献率。     

会仙喀斯特湿地三种典型植物叶片碳同位素(δ13C)特征及其指示意义

为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、稳定碳同位素(δ~(13)C)特征及其生态学指示意义,该文以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象,分析了三种典型不同生活型植物叶片的δ~(13)C特征及种间和微生境的差异,并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关的二端元模型,估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子(HCO3-)的碳量。结果表明:(1)三种植物叶片δ~(13)C的变化范围为-28.47‰～-21.69‰,平均值为-24.83‰,不同生活型植物间δ~(13)C存在差异,金鱼藻水葫芦芦苇。(2)植物δ~(13)C值与叶片C、N和P元素含量间呈显著正相关,与C/N、C/P和N/P呈显著负相关关系,与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关。(3)会仙喀斯特湿地三种不同生活型植物叶片N/P平均值为10.34,表现出植物受N、P共同影响的特征。(4)δ~(13)C的变化特征,揭示了三种水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成,通过提高植物水分利用效率的策略来代偿较低的氮素利用效率。(5)芦苇光合作用固定HCO3-碳量为159.60 t·a~(-1)·km~(-2),水葫芦为10.80 t·a~(-1)·km~(-2),金鱼藻为9.24 t·a~(-1)·km~(-2),平均值为59.88 t·a~(-1)·km~(-2)。会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作用途径和生长微环境,是影响叶片δ~(13)C变化的主要因素。     

高寒草甸植物碳氮组成及其稳定同位素特征

采用稳定同位素质谱仪Isoprime100,对采自黄河源区典型高寒草甸和人工改良草地的主要植物进行了碳、氮组成及其稳定同位素丰富度测定,判断植物光合类型,探讨稳定碳氮同位素丰富度对草地植被演替的响应。结果表明:(1)研究区58种主要植物碳元素含量在28.64%~51.55%之间,氮元素含量介于0.89%~4.04%,δ13 C值变化范围介于-29.50‰~-24.69‰,δ15 N值介于-4.57‰~8.32‰。(2)不同样地植物碳含量的大小顺序为人工草地(45.54%)未退化草甸(43.18%)轻度退化草甸(42.18%)严重退化草甸(39.68%),氮元素含量顺序为未退化草甸(2.30%)人工草地(2.28%)轻度退化草甸(2.13%)严重退化草甸(2.10%),表明草甸退化会引起植物碳氮含量的降低。(3)未退化草甸、人工草地、轻度退化草甸和严重退化草甸的δ13 C值依次为-25.63‰、-26.57‰、-26.76‰和-27.91‰,δ15 N值依次为-0.63‰、0.32‰、2.76‰和0.26‰。研究认为,黄河源区高寒草甸和人工改良草地的58种主要植物均属C3植物,没有发现C4和景天酸代谢(CAM)植物,低的年均气温可能是制约该区C4植物分布的主要因素;植物δ13 C值随草地退化程度加剧而逐渐降低,但δ15 N值的变化无规律性趋势。     

应用碳氮稳定同位素技术研究江豚(Neophocaena asiaeorientalis ssp. sunameri)食性

稳定同位素技术已广泛地用于分析生态系统中食物网的食物来源和营养级关系,但在海洋哺乳动物食性方面应用较少。通过分析2012年4—6月在辽东湾沿岸海域搁浅而死亡的江豚样本和同时期(6月)取自辽东湾海域主要渔获物的碳氮稳定同位素比值,研究了江豚(Neophocaena asiaeorientalis ssp.sunameri)及其可能摄食饵料的碳氮稳定同位素组成。结果表明:江豚δ13C值为(-18.4±0.3)‰,δ15N值为(13.8±0.4)‰。28种可能生物饵料的δ13C值的范围为-19.5‰—-17.0‰,δ~(15)N值的范围为11.4‰—14.0‰。江豚的营养级为4.5,高于传统胃含物分析法的研究结果。28种测试生物的营养级位于3.8—4.6之间。江豚的食物来源主要以鱼类为主,对食物种类的喜食顺序为中上层鱼类中下层鱼类底层鱼类头足类虾类蟹类,其平均贡献率分别为43.9%、18.2%、13.1%、10.0%、8.8%、6.0%。江豚碳氮稳定同位素比值与体长无明显的线性关系,碳营养源较为稳定,氮营养源复杂多变。     

应用碳、氮稳定同位素研究稻田多个物种共存的食物网结构和营养级关系

稳定碳、氮同位素比值分析技术是研究生态系统中物质循环与能量流动的有效技术。δ13C值常用来分析消费者食物来源,δ15N值常用来确定生物在食物网中的营养位置。应用稳定同位素技术分析了稻-鱼(R-F)和稻-鱼-鸭(R-F-D)两种稻作方式下,稻田多个物种共存的食物网结构和营养级关系。结果表明,R-F中SOM的δ13C值为(-27.7±0.3)‰,与R-F-D(-27.4±0.4)‰,相差不大;R-F中POM的1δ3C值为(-27.4±0.8)‰,低于稻鱼鸭共生田(-26.7±0.5)‰;δ15N值计算发现R-F内浮游动物的营养级位置在2.24±0.16,鱼的营养级位置在3.07±0.26,均高于其在R-F-D内的营养级。在R-F-D内,由于鸭的引入,和R-F相比,鱼的营养级降低为2.63±0.13。