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。     

阿拉善荒漠区两种优势跳鼠种间营养生态位

营养生态位作为生态位理论的重要维度之一,不仅能够表现出物种的营养需求特征,而且可以反映物种在生态系统中的营养层级、功能地位以及物种间的营养关系。动物不同组织中的碳、氮稳定同位素比值可反映某一物种在不同时间段的食性信息,因而对探讨物种间摄食、栖息地资源利用和营养生态位的变化具有重要指示作用。以2017年在阿拉善荒漠实验区采用铗日法所捕获的三趾跳鼠（Dipus sagitta）和五趾跳鼠（Allactaga sibirica）为研究对象,测定其脱脂毛发与骨骼组织的δ¹³C和δ¹⁵N比值,分析探讨2种小型啮齿动物的营养级与营养生态位变化以及摄食策略与资源分配机制。结果表明：无论从长期时间尺度（一生）还是短期时间尺度（季节）分析,结果都一致表现出三趾跳鼠与五趾跳鼠种间营养生态位重叠面积（OA）值为0‰²,种间营养生态位发生分离;三趾跳鼠的营养级显著低于五趾跳鼠的营养级,但其营养生态位面积却大于五趾跳鼠;随着季节的变化,三趾跳鼠与五趾跳鼠的摄食范围和营养生态位面积均呈现出春季最大,夏季减小,秋季再增加的趋势。两种跳鼠的营养生态位变化与摄食策略符合生态位分化假说,二者通过种间营养生态位分化实现同域共存。     

海南新村湾海草床主要鱼类及大型无脊椎动物的食源

利用稳定碳同位素技术,分析了海南岛新村湾海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的食物来源。结果显示,有机碳源δ¹³C值的变化范围为-16.9‰--6.8‰,以海草叶片及其碎屑最高(-7.8‰ ±0.2‰),悬浮颗粒有机质(POM)最低(-16.9±0.2)‰,而附生藻类(-12.0±0.9)‰和沉积物有机质(SOM)(-13.2±0.2)‰居中。消费者δ¹³C值的变化范围为-15.4‰--6.4‰,表明其食物来源较广。IsoSource 混合模型计算结果表明,本海草床棘皮动物、多毛类、甲壳类和大部分的鱼类以海草为主要有机碳源,双壳类主要同化附生藻类和SOM的混合有机碳源,少数鱼类以POM为主要碳源。以上结果表明,海草是海草床中主要鱼类及大型无脊椎动物的重要食物来源。     

大陈岛海域浮游动物群落季节变化及其影响因素

为探究大陈岛海域浮游动物群落的季节变化,于2020年9月（夏季）、11月（秋季）和2021年1月（冬季）、4月（春季）分别对大陈岛海域的浮游动物及环境因子进行了4个航次的调查。结果共鉴定浮游动物90种,包括浮游幼体15类,其中夏季种类数最多（68种）,冬季最少（20种）,常见的优势种有：百陶箭虫（Sagitta bedoti）、微刺哲水蚤（Canthocalanus pauper）、中华哲水蚤（Calanus sinicus）等12种（Y>0.02）。浮游动物的年平均丰度和生物量分别为（153.40±214.73）个/m³、（411.93±561.76） mg/m³,二者存在明显的季节变化,平均丰度为春季（380.17±296.14）个/m³>夏季（135.30±112.59）个/m³>秋季（67.88±90.52）个/m³>冬季（25.30±19.11）个/m³;平均生物量为夏季（895.01±802.54） mg/m³>春季（623.39±358.73） mg/m³>秋季（91.08±82.36） mg/m³>冬季（45.96±84.95） mg/m³。多样性指数（H''）和均匀度指数（J''）的年平均值分别为1.71±0.96和0.53±0.20,均表现出夏秋季较高、冬春季较低的特征。聚类分析结果表明调查海域的浮游动物可划分为夏季类群、秋季类群、冬季类群和春季类群4组类群。Pearson相关性分析和冗余分析（RDA）结果表明,海水温度、盐度、叶绿素a浓度是影响大陈岛海域浮游动物群落特征的重要环境因素。此外,夏季大陈岛海域水母类浮游动物暴发的现象值得关注。研究结果将为大陈岛海域的生物多样性保护及渔业资源可持续开发利用提供可参考的数据资料。     

典型海湾与海岛近海脉红螺碳、氮稳定同位素特征差异

为深入了解不同大小脉红螺(Rapana venosa)的碳、氮稳定同位素特征,探究其在典型海湾和海岛水域生态系统所处营养位置,于2022年春季和夏季在胶州湾和长岛近海通过拖网和潜水采集160个脉红螺样本,详细分析了不同体长、体重脉红螺的δ¹³C和δ¹⁵N变化,并计算各研究区域的脉红螺核心生态位宽度及相关参数。结果显示,脉红螺δ¹³C值范围在-22.12‰--16.63‰,四组数据均值为-19.74‰--17.42‰,δ¹⁵N值范围在8.77‰-13.48‰,均值为9.64‰-12.81‰,各组数据营养级均值在2.63-3.57;胶州湾春季脉红螺δ¹³C值与体长、体重呈显著负相关,夏季呈显著正相关,长岛近海区域无明显变化,表明不同季节和不同区域的食物多样性水平存在差异, 胶州湾脉红螺δ¹³C、δ¹⁵N的变化更为突出;两个研究区域δ¹⁵N值和营养级与体长、体重呈显著正相关,主要由于脉红螺摄食偏好性差异,较大的脉红螺倾向于摄食高营养级生物,造成营养级较高。此外,胶州湾脉红螺营养级高于长岛近海,表明其¹⁵N来源更为广泛。营养生态位总面积、δ¹⁵N差值、δ¹³C差值、校正后标准椭圆面积等评价指标,揭示了不同区域、不同季节的脉红螺稳定同位素营养生态位的显著差异,反映了区域地理位置与食物来源对脉红螺δ¹³C和δ¹⁵N的影响。上述研究结果为近海生态系统食物网的构建提供了重要数据,并为区域生物资源的管理和生态系统修复工作提供了科学支撑。     

大溪水库和沙河水库主要鱼类营养结构的时空变化

为了解大溪水库和沙河水库主要鱼类食物网营养结构的时空变化特征,依据2017年夏、秋季和2018年春季在大溪水库和沙河水库的调查结果,利用稳定同位素方法对这两个水域内鱼类的营养关系进行研究,得到以下主要结论：大溪水库共出现鱼类28种,沙河水库29种,鱼类群落结构组成结构相似,呈现出以湖泊定居性鱼类和鲤科鱼类为主的特征。配对双样本时空差异分析显示,相同季度内两个水库鱼类的δ¹³C值差异显著,说明两个水库的初级食物源存在明显不同;相同区域内,大溪水库季度差异不明显,而沙河水库差异显著,说明大溪水库的初级食物源组成变动较沙河水库的更小。δ¹⁵N值时空变化规律不明显,这可能与水库周围农业活动和人类活动的不确定性有关。鱼类群落指标值分析结果显示,沙河水库的CR、NR、TA、SEAc、CD、MNND和SDNND指标值均高于大溪水库,且春季高于其他季度,这表明沙河水库春季食物网较其他季节、较大溪水库更为复杂,食物源更加丰富,食物链更长,营养层次更多,核心生态位宽幅更低,营养级多样性的总程度更高,营养生态位均匀度较低,大溪水库食物网的冗余程度较高,说明相较于沙河水库,大溪水库生态系统稳定性更高,抗干扰能力更强,这可能与沙河水库周边广泛的茶园、旅游区和和居民区密集分布有关。基于各种量化群落指标对大溪水库和沙河水库的食物网结构进行时空差异分析,能够为大溪水库和沙河水库水生生态系统的管理与修复提供理论支撑。     

基于稳定同位素方法的闽江口常见鱼类群落营养结构的季节性变化

为了解闽江口常见鱼类群落的营养结构特征,于2015年冬季(1月)、春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)采集闽江口底拖网渔业资源样品,利用稳定同位素分析闽江口常见鱼类群落营养结构特征及其季节性变化,并计算了基于δ¹³C-δ¹⁵N量化的7个营养结构的群落范围指标.结果表明: 闽江口常见鱼类群落除夏季和秋季的δ¹³C值之间不存在显著性差异,其余各季节之间δ¹³C值均差异显著;δ¹⁵N值春季与其余3个季节都表现出显著性差异,而其余3个季节δ¹⁵N值互相之间均无显著性差异.稳定同位素的量化指标表明: 闽江口常见鱼类群落的营养结构存在季节差异,春季的生态位总空间(TA)、核心生态位空间(SEAc)、鱼类基础食物来源(CR)、营养长度(NR)、鱼类营养多样性(CD)均为四季的最大值;从夏季至秋季再到冬季,生态位总空间(TA)、核心生态位空间(SEAc)、鱼类基础食物来源(CR)、营养长度(NR)、鱼类营养多样性(CD)和营养位置差异(MNND)均逐步上升.闽江口常见鱼类群落营养结构的季节差异可能与鱼类生殖洄游和群落内食源多样性的变化密切相关.     

黄河口近海海草床浮游-底栖营养传递特征

为了探寻海草床浮游-底栖营养传递耦合特征,于2017年7月对黄河口近海海草床碳源和消费者功能群进行样品采集和碳氮稳定同位素（δ¹³C和δ¹⁵N）测定,计算了消费者功能群的营养级,利用基于贝叶斯的稳定同位素混合模型定量化消费者功能群的食源组成,计算了消费者功能群的浮游、底栖营养贡献比例。结果表明：黄河口近海海草床的碳源和消费者功能群的δ¹³C和δ¹⁵N值均呈现显著性差异（P<0.05）,浮游碳源的δ¹³C值显著低于底栖碳源,消费者功能群的营养级范围为1.49-4.20。浮游动物和腹足类分别由浮游和底栖营养传递途径提供能量来源,其余消费者功能群共同依赖于这两种营养传递路径。消费者功能群随着浮游营养贡献比例的增加,其δ¹³C值逐渐降低。反之,随着底栖营养贡献比例的增加,其δ¹³C值逐渐增加。这与浮游碳源和底栖碳源的δ¹³C值的分化现象一致。对该海草床营养传递特征的系统性定量化解析有助于了解海草床的能量传递模式,为海草床的生态保护和修复提供系统性视角。     

舟山长白海域主要游泳动物生态位及其分化研究

基于2016年10月（秋季）和2017年4月（春季）舟山长白海域的渔业资源调查数据,运用生态位宽度、生态位重叠及冗余分析等方法,研究了主要游泳动物的生态位,种间生态关系及生态位分化。结果显示：春、秋季主要游泳动物分别11种与8种,两季生态位宽度值差异均较大,其中春季广生态位种、中生态位种均为3种,而秋季均为2种,窄生态位种分别为5种与4种。相对重要性指数（IRI）与生态位宽度值（B_i）之间呈显著正相关。生态位重叠程度不均衡,秋季主要游泳动物的生态位重叠程度较高,O_ik > 0.6的种对数占总种对数的42.86%;春季的重叠程度较低,仅占总种对数的21.82%。RDA分析得出温度、盐度为影响主要游泳动物分布的直接因素,而溶解氧、悬浮物和pH等则为重要因素,主要游泳动物在这些资源维上存在生态分化现象。综上,分布在毗邻杭州湾口且位于著名的岱衢洋的主要游泳动物种类总体营养级较低却生态宽度值较大,大黄鱼（Larimichthys crocea）、黄姑鱼（Nibea albiflora）等一些传统的高营养级、典型特色经济种类却沦为生态位宽度极小的一般种或少有种,群落种类显著减少,资源量下降,群落结构与功能退化,稳定性下降。因此,加强游泳动物资源修复、保护与管理十分迫切且具有重要意义。     

重庆市近郊大气无机氮、硫沉降特征及其来源分析

以重庆市近郊中梁山槽谷为研究区,利用气象站和沉降仪获取2017年5月-2018年4月的大气无机氮、硫沉降数据和降水δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-和δ³⁴S-SO₄^2-、δ¹⁸O-SO₄^2-数据,通过离子浓度比值、同位素值和气团后向轨迹探讨了研究区大气中氮、硫沉降变化特征及其来源。结果表明：（1）大气DIN总沉降量为19.99 kg/hm²,干、湿沉降量分别占11%和89%;大气S总沉降量为32.62 kg/hm²,干、湿沉降量分别占13%和87%。大气氮、硫湿沉降量与降水量均呈正相关（n=12,P < 0.01）,氮、硫干湿沉降量具有明显的季节差异。（2）降水NH₄⁺-N/NO₃^--N比值介于0.45-2.2之间,雨季（5-10月）NH₄⁺-N/NO₃^--N>1,旱季（11-次年4月）NH₄⁺-N/NO₃^--N<1,表明雨季氮主要来源于农业源,旱季来源于工业和交通源;降水NO₃^-/SO₄^2-比值介于0.1-1.25之间,平均值为0.63,表明硫来源以固定污染源（燃煤）为主。（3）大气降水δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-值分别为-3.8‰-3.9‰（平均值为0.4‰±2.6‰）和58.7‰-98.7‰（平均值为76.1‰±14.3‰）,夏季偏负,冬季偏正;降水δ³⁴S-SO₄^2-和δ¹⁸O-SO₄^2-变化范围分别为1.3‰-3.2‰（平均值为2.3‰±1‰）和5.3‰-8.5‰（平均值为7.1‰±1.6‰）,大气降水中NO₃^-和SO₄^2-主要来源于当地的化石燃料燃烧,同时受到周边污染物的远距离传输影响。（4）气团后向轨迹表明影响研究区氮、硫干湿沉降来源的主要因素是东亚季风,北东-南西走向的川东平行岭谷大地貌格局加剧了季风的影响。     

音乐治疗效应的动物实验研究

近年来国内外关于音乐治疗效应的动物实验研究认为：音乐能影响动物的情绪;音乐还对动物的免疫功能、学习及记忆能力、以及动物的神经系统结构和功能等均有一定影响。该领域的研究有利于深入探索音乐疗法的作用机理。     

热带气旋对红树林的影响研究进展——基于文献计量分析

红树林在防风消浪、促淤保滩、固岸护堤等方面发挥重要的作用,是抵御台风、风暴潮、海岸侵蚀等自然灾害的重要天然屏障。热带气旋是红树林面临的最主要自然威胁之一,削弱了红树林对自然灾害的抵御及生物多性维持等功能发挥。然而,尽管热带气旋对红树林的影响日益受到全球的广泛关注,但缺乏对该领域研究进展的系统分析和总结。以Web of science核心集数据库为数据源,利用CiteSpace软件对1995—2021年间热带气旋对红树林影响研究进行文献计量分析和可视化图谱绘制,以厘清该领域研究的现状、趋势和热点,并揭示未来的发展方向。研究表明：（1）该领域研究年发文量随时间处于波动上升的趋势,尤其2013年后迅速增加,表明该领域的研究日益受到重视;（2）美国、澳大利亚和印度等国家在该领域的研究走在前列,美国的中介中心性最高,其次是德国,美国广泛地与德国、法国、日本等许多国家有密切合作;（3）美国佛罗里达、加勒比地区、澳大利亚北部和印度南部等是当前研究的热点区域;（4）研究热点随时间推移而不断发展,从红树林植被的干扰损害逐渐发展到固碳储碳、海岸防护等功能的影响。全球变化背景下热带气旋对红树林的影响、红树林对热带气旋干扰的弹性、基于遥感和大数据处理的模型模拟等日益受到关注,量化热带气旋对红树林功能的影响、探明热带气旋与海平面上升的关系及对红树林影响、构建完善的观测体系数据集等将是未来研究的重要方向。研究对长期关于热带气旋对红树林影响的研究进展进行定量和可视化分析,可为预测热带气旋对红树林的影响和风险、及减缓和应对其风险等研究提供借鉴参考。     

复杂疾病关联研究中的若干问题

关联研究广泛应用于阐述心血管疾病、2型糖尿病、原发性高血压和肥胖等人类复杂疾病的遗传学基础。文中就关联研究中混杂的识别与控制、候选基因的选择、中间表型的应用、单体型分析方法的应用,以及结果的判定等问题进行了讨论。人群分层是关联研究混杂的主要来源之一。选择患者亲属做对照、基因组对照和选择遗传背景较为一致的隔离人群都可以减少混杂。候选基因的选择可以基于与疾病间的生物学联系或是该基因与疾病某已知相关基因的同源性。适当的应用中间表型和单体型分析方法可以增加关联研究有意义发现的机会。本文认为,优化研究设计、足够的样本含量、正确选择对照,结合先进的数据分析方法,关联研究必将为困扰人类的常见疾病的易感性研究发挥更大的作用。     

壳聚糖固定化木瓜蛋白酶的研究

以自制的壳聚糖作为载体,用戊二醛作交联剂,优化了固定化条件,研制成壳聚糖固定化木瓜蛋白酶。其活性回收率达到42—53％,操作半衰期达到一个月以上,对热、乙醇以及尿素的稳定性有很大的提高,Km值为0.67×10~2mg/mL,最适温度65—70℃,最适pH8.0,能使啤酒中的蛋白质浓度从56.5mg/L减少到2.7mg/L,可以消除啤酒的低温混浊现象。     

基于Web of Science的国际应用生态学研究进展

应用生态学是自然资源管理和生态环境保护最重要的科学技术工具之一.在当前自然资源短缺、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势下,对国际应用生态学的理论基础、研究方法、研究热点进行分析,对夯实我国应用生态学的知识基础、指明研究方向、确定战略定位具有重要意义.本文基于文献计量学原理,借助CiteSpace、Carrot²等信息可视化软件,以Web of Science中1980—2018年国际应用生态学研究领域基于不同检索策略的两个文献数据集合为研究对象,从研究载体、研究力量及研究内容3个维度进行文献时空分布、核心研究力量、研究热点演进以及研究前沿及趋势分析,旨在揭示其学科发展轨迹、研究现状与发展趋势,以期为未来我国的应用生态学研究提供参考.     

蚕丝固定化脂肪酶的研究

研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。试验结果表明：蚕丝与对-β-硫酸酯乙砜基苯胺(SESA)进行反应的最适条件是PH=10．8,SESA：2．0g／g蚕丝,反应生成的对氨基苯磺酰乙基蚕丝(ABSE-蚕丝)经重氮化后与脂肪酶偶联的最适条件是：pH=7．5,偶联时间>10h。加酶量为168～308u／g蚕丝时,所得固定化脂肪酶活力为106～160u√g蚕丝．此时固定化冀的活力回收率较高(>52％)。固定化脂肪酶稳定性较高．其操作半衰期约为250h。