应用稳定性同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)技术研究长江中游干流主要鱼类的营养级

应用稳定性同位素(δ13C、δ15N)技术对2011年3月至2013年12月采自长江中游干流宜昌、荆州、石首、监利、城陵矶、鄂州、九江和湖口江段的44种鱼类及3种水生无脊椎动物进行了营养级研究。长江中游干流鱼类的δ13C值范围﹣33.83‰(鳙Aristichthys nobilis)~﹣17.36‰(南方鲇Silurus meridionalis),δ15N值范围4.83‰(泥鳅Misgurnus anguillicaudatus)~15.13‰(翘嘴鲌Culter alburnus)。以梨形环棱螺(Bellamya purificata)的δ15N均值5.48‰作为营养级基准线(营养级=2),计算出该江段水生动物的营养级处于2.42~4.88,主要集中在2.83~3.61之间,鱼类平均营养级为3.28。营养级大于2.83的鱼类种类数量占了总生物种数的80.85%。大刺鳅(Mastacembelus armatus)和长春鳊(Parabramis pekinensis)营养级最低,分别为2.42±0.49和2.56±0.52,营养层级大于4.0的高级消费者为太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)、短颌鲚(Coilia brachygnathus)、鳙和长蛇(Saurogobio dumerili),分别为4.88±0.01、4.37±0.27、4.32±0.35和4.09±0.78,小黄黝鱼(Micropercops swinhonis)、(Elopichthys bambusa)、鳜(Siniperca chuatsi)、翘嘴鲌、青鱼(Mylopharyngodon piceus)和南方鲇的营养级分别3.99、3.92±0.16、3.89±0.27、3.87±0.62、3.59±0.69和3.59±0.57。本研究旨为长江中游渔业资源评估及其合理利用提供基础科学资料,为进一步研究长江中游干流渔业资源营养结构的动态变化及受人为活动干扰影响等提供科学参考依据。     

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。     

基于稳定同位素技术的长湖鱼类营养结构研究

本研究应用碳、氮稳定同位素技术分析了2017年秋季（10月）和2018年春季（3月）湖北省荆州长湖鱼类营养结构特征,构建了δ¹³C和δ¹⁵N稳定同位素双位图,并计算了7个相关的量化指标。结果显示：所采集的16种鱼类,δ¹³C均值范围为（-27.7±0.8）‰~（-24.8±0.1）‰,δ¹⁵N的均值范围为（11.4±0.3）‰~（16.6±0.5）‰。营养生态位分析显示,长湖鱼类以偏肉食性鱼类黄颡鱼的营养级最高（3.28±0.2）,草鱼的营养级最低（1.74±0.1）。稳定同位素的量化指标表明,长湖春季鱼类群落核心生态位空间（standard ellipse area, SEA）、生态位总空间（total area, TA）和基础食物来源（δ¹³C range, CR）均高于秋季,两个季度的营养多样性（centrifugal distance, CD）和鱼类群落的整体密度（mean nearest neighbor distance, MNND）相似,但春季的营养长度（δ¹⁵N range, NR）和鱼类群落营养生态位分布范围（standard deviation of nearest neighbor distance, SDNND）值低于秋季。说明春季长湖的生态位总空间（TA上升）和基础食物来源（CR上升）较为丰富,但因鱼类种类的食性相近,其群落的总食物链降低（NR下降）。该研究可为分析拆围后长湖鱼类群落结构特征积累基础数据,也为长湖的渔业管理策略提供依据。     

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。     

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。     

运用稳定同位素技术研究大凌河、鸭绿江近岸海域春季主要生物种类的营养级

应用稳定同位素技术测定了大凌河、鸭绿江近岸海域春季主要渔业生物的碳氮稳定同位素比值,计算主要生物种类的营养级,构建了河口近岸海域主要生物种类的连续营养谱。结果表明:大凌河、鸭绿江近岸海域主要生物的δ15N、δ13C值范围分别为8.2‰~14.1‰、-22.9‰~-16.6‰,7.9‰~13.2‰、-20.6‰~-16.1‰;大凌河口海域主要生物资源种类营养级范围为2.8~3.9,其中,甲壳类为2.9~3.5,腹足类为2.8~3.1,双壳类为2.9~3.4,鱼类为3.4~3.9;鸭绿江口海域主要生物资源种类营养级范围为2.8~3.7,其中,甲壳类为3.0~3.6,头足类为3.4~3.5,腹足类为2.8~3.0,双壳类为2.9~3.2,鱼类为3.1~3.7;连续营养谱显示,两个河口近岸海域初级消费者主要为泥螺、四角蛤蜊,两个河口近岸海域次级消费者主要为甲壳类,高级消费者同为鱼类。本研究初步建立了大凌河口、鸭绿江口近岸海域主要渔业生物的连续营养谱,为渔业资源的保护及开发利用提供基础数据。     

饶河枯水期主要鱼类营养级位置及其影响因素

稳定同位素技术已经越来越多地被用来研究淡水生态系统的结构与功能。利用氮稳定同位素技术测定了枯水季节饶河鱼类等消费者的营养级位置,比较上、中、下游及入湖口鱼类营养级的空间差异,并分析了影响饶河鱼类营养级位置的主要因素。研究结果表明,饶河鱼类的δ15N值范围为4.7‰—15.6‰,大部分鱼类的δ15N值集中在10‰—14‰之间,其中鄱阳湖间下鱵的δ15N值最大,为(15.6±1.6)‰;乔木湾鲫的δ15N值最小值,为(4.7±0.9)‰。根据δ15N值计算可知,饶河鱼类占有3—4个营养等级。75%的鱼类种类所占的营养级大于3,而营养级小于2的鱼类种类不到10%,可能与枯水期鱼类活动范围受限,种间捕食作用增强,肉食性或饥饿现象增加有关。另外,饶河鱼类的营养级也存在着空间差异,表现为鄱阳湖湖区和入湖口处的鱼类营养级比上、中、下游的鱼类营养级要大。该结果与颗粒有机物POM的δ15N值呈现一致的变化,反映了饶河鱼类的营养级位置主要受到食物来源的影响,与鱼类的个体大小无明显相关。     

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。     

铜陵淡水豚国家级自然保护区半自然水域鱼类群落结构研究

2021年5月采用多网目复合刺网和抛网相结合的方法,对铜陵淡水豚国家级自然保护区半自然水域夹江鱼类群落进行了调查。共采集到鱼类30种,隶属于5目7科27属。相对重要性指数显示鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、贝氏?（Hemiculter bleekeri）、似鳊（Pseudobrama simoni）、团头鲂（Megalobrama amblycephala）、鳊（Parabramis pekinensis）和翘嘴鲌（Culter alburnus）为群落优势种。与长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis）争夺饵料资源的凶猛性鱼类比例达到2.4%,体长分布显示夹江中存在大量长江江豚无法摄食的大个体鱼类（17.5%）。夹江鱼类群落的Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数和Pielou均匀度指数依次分别为1.955~2.181,0.794~0.820,2.952~3.856和0.705~0.730。空间生态位宽度指数、平均拥挤度和生态位重叠指数表明,夹江优势种鱼类可能存在较为激烈的种间竞争。建议清理鳡（Elopichthys bambusa）、翘嘴鲌、达氏鲌（Culter dabryi）和乌鳢（Channa argus）等凶猛性鱼类及其他与长江江豚争夺饵料的鱼类,及时捕捞全长超过25 cm的鱼类,补充投放鲢、似鳊、银鲴（Xenocypris argentea）等长江江豚偏好摄食鱼类。     

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.     

应用稳定同位素技术构建胶州湾食物网的连续营养谱

根据2011年春季和秋季在胶州湾进行的渔业资源综合调查,应用稳定同位素示踪技术,分析了胶州湾主要渔业生物的碳、氮稳定同位素比值(δ13C,δ15N),并计算其营养级,进而构建胶州湾食物网的连续营养谱。分析的生物种类包括浮游植物、浮游动物、大型无脊椎动物和鱼类,其生物量之和占总渔获量的95%。结果表明,胶州湾食物网的δ13C值范围是-25.63‰—-17.16‰,跨度为8.47‰,平均值为(-19.42±1.80)‰;δ15N值范围是4.15‰—14.11‰,跨度为9.96‰,平均值为(11.98±1.77)‰。胶州湾食物网中的主要生物种类可以划分为4个营养组群,即初级生产者、初级消费者、次级消费者以及顶级捕食者。δ15N值分析显示,胶州湾主要生物种类的营养级范围是1.10—4.03。与文献中基于胃含物分析计算的营养级相比较,37个种类中有29种的营养级分析结果基本一致(在0.5个营养级的误差范围之内)。因此,氮稳定同位素法是一种研究水生生态系统食物网营养位置的有效方法。其中,有8种鱼类的营养级与历史文献相比有所下降,分析方法的不同可能是原因之一,此外,这些鱼种摄食饵料生物营养级的下降也是导致其营养级降低的另一个主要原因。根据营养级计算的结果,构建了胶州湾食物网的连续营养谱,胶州湾食物网中,绝大多数生物种类都属于初级和中级肉食性种类。     

应用稳定同位素测定贵州凤冈麻湾洞洞穴陆生动物的食物来源及营养级

以贵州凤冈麻湾洞洞穴生态系统为研究对象,运用δ~(13)C、δ~(15)N测定了洞穴动物及其有机碳源的同位素比值,分析了洞穴生态系统的营养级关系及洞穴动物食源。结果表明:洞内植物δ~(13)C范围为-41. 78‰～-38. 80‰,较洞外植物低;δ~(15)N范围为-1. 31‰～1.23‰,在洞外陆源有机质δ~(15)N范围内;洞穴土壤有机质的δ~(13)C范围为-31. 09‰～-24.95‰,δ~(15)N范围为-1.08‰～7.72‰;洞穴动物δ~(13)C范围为-30.41‰～-12.02‰,δ~(15)N范围为2.07‰～8.94‰;洞穴土壤有机质对动物的食源贡献率超过72%,远高于植物对动物的食源贡献率,即洞穴土壤有机质是洞穴动物的主要食物来源。麻湾洞生态系统主要由4个营养层次组成:植物为第一营养层次;闪夜蛾、螺类、马陆类处于第二营养层次;裸灶螽、长头地蜈蚣处于第三营养层次;蜘蛛类处于第三或第四营养层次。即大部分同种(或同类群)动物在洞穴中所处的营养级位置相对稳定,少部分同种动物在不同光带或同种类群的不同种动物在同一光带所处的营养级位置有差异。     

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值差异不显著（P>0.05）;（3）从个体发育来看,2016年前肛鳗有向高营养级饵料生物摄食的趋势,而2020年前肛鳗摄食特化现象不明显,但均随个体发育过程生态位宽幅逐渐减小,表明个体发育过程营养生态位会出现资源竞争共存分化现象;（4）种群营养多样性指标结果显示前肛鳗在秋、冬两季食物来源较春、夏两季更广泛,春季营养多元化程度与秋季相似,夏季营养多元化程度与冬季相似,各季节间营养生态位重叠较小,存在明显的时间分化现象;（5）2020年前肛鳗种群营养结构多样性指标相比2016年均出现不同程度的降低,两年的SEAc未发生重叠现象。由于种内种间的竞争压力,研究发现前肛鳗在个体发育过程及不同时间段都出现了营养生态位分化现象,从而达到维持物种共存、保持食物网结构稳态的目的。     

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。     

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。     

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。     

高营养级捕食者在浅水湖泊沿岸带与敞水区能量耦合的维持作用

研究利用保安湖沿岸带与敞水区两种生境中高营养级捕食者(达氏鲌与红鳍原鲌)的碳(δ13C)、氮(δ15N)稳定同位素数据,通过稳定同位素质量平衡混合模型、非度量多维尺度分析(NMDS)等方法,分析了两种生境中鲌类食物来源的差异.结果表明,两种生境中鲌类食物来源基本一致,且食物来源较为广泛,包括沿岸带饵料鱼类、敞水区饵料鱼...     

柴达木盆地白刺叶片δ13C与叶片和土壤养分指标的关系

在青海省柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺分布区域,通过测定不同白刺居群的叶片营养元素、土壤养分含量和叶片碳同位素组成δ¹³C,对比不同白刺居群间的叶片δ¹³C特征差异,并分析白刺叶片δ¹³C与地理位置信息及叶片营养和土壤养分含量指标的关系。结果显示:（1）白刺居群间叶片δ¹³C存在显著空间变异性,其叶片δ¹³C变化范围在-25.47‰~-27.66‰之间,平均为-26.66‰。(2）纬度、经度和海拔是白刺叶片δ¹³C重要影响因子,白刺叶片δ¹³C与纬度、经度和海拔分别呈极显著负相关,正相关和正相关关系（n=10）。（3）白刺叶片δ¹³C与叶片有机C含量、N、P、K含量总体均呈负相关关系,但仅叶片有机C含量达到极显著水平（n=30）,其余均未达到显著性水平（n=30）。（4）叶片δ¹³C与表层土壤（0~15 cm）有机质、全N、速效K含量呈极显著负相关关系（n=30）,与全P、碱解N和有效P含量呈显著负相关关系（n=30）,并与15~30 cm土壤有机质和全N含量显著负相关（n=30）,但叶片δ¹³C与30~45 cm土壤各化学指标相关性均不显著（n=30）。研究表明,环境因子纬度、经度、海拔,叶片有机C含量,以及立地土壤全N、全P、碱解N、有效P、速效K含量的变化均显著影响柴达木盆地唐古特白刺居群叶片δ¹³C值。     

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)。     

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。