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。     

基于碳氮稳定同位素技术探究太湖北部湖区鲢、鳙食性差异

为探究太湖北部湖区4个不同水域鲢Hypophthalmichthys molitrix、鳙Aristichthys nobilis食性的差异,运用碳氮稳定同位素技术对太湖竺山湖、月亮湾、三国城和乌龟山水域的鲢、鳙、悬浮颗粒有机物(SPM)和水华蓝藻的δ13C和δ15N值进行了分析研究。结果表明:各个湖区SPM与水华蓝藻的δ13C差值为0.1‰~1.5‰,δ15N差值为0.3‰~1.6‰,单因素方差分析表明,SPM与水华蓝藻的δ13C和δ15N值均无显著性差异(P0.05),说明SPM主要组分是水华蓝藻;水华蓝藻的δ15N值为12.8‰~15.8‰,均高于污染较小水域浮游植物的δ15N值(2‰~8‰),说明这4个水域氮源污染仍比较严重;鲢、鳙的食性在4个水域内有一定的差异,除乌龟山水域鲢、鳙营养级有显著性差异(P0.05)外,其他水域鲢、鳙的营养级均无显著性差异(P0.05)。研究表明,竺山湖、月亮湾、三国城3个水域鲢、鳙在水华蓝藻爆发高峰期食物组成相似,摄食以水华蓝藻为主;月亮湾水域鲢、鳙的营养级均高于其他3个水域,可能是由于该水域的鲢、鳙在摄食蓝藻的同时,也摄食了少量的浮游动物,但对于其具体食物组成仍需要进一步研究。本研究结果能帮助揭示太湖北部不同水域鲢、鳙的主要食物来源为悬浮颗粒有机物,并分析悬浮颗粒有机物的主要来源为水华蓝藻,进而能够为利用鲢、鳙控藻和水资源的可持续利用提供一定的理论依据。     

温度、饵料和物种对滤食性贝类碳氮稳定同位素分馏的影响

为研究不同因素对滤食性贝类碳氮稳定同位素分馏的影响,选取物种(虾夷扇贝Patinopecten yessoensis、海湾扇贝Argopecten irradians、太平洋牡蛎Crassostrea gigas)、温度(6、14、23℃)和饵料(新月菱形藻Nitzschia closterium、小球藻Chlorella vulgaris、叉鞭金藻Dicrateria inornata)3因素进行正交试验,通过检测3种贝类及饵料的稳定同位素变化,探讨了3种因素对滤食性贝类碳氮稳定同位素分馏的影响。结果表明:饵料的氮稳定同位素比值(δ~(15)N)波动较大,无法满足试验要求;各因素对碳稳定同位素半衰期(t_(1/2))的影响由大到小均为温度物种饵料,但无显著性差异(P0.05),对碳稳定同位素判别值(Δ~(13)C)的影响程度极为接近,Δ~(13)C的变化范围为-5.57‰～1.75‰,已超出经验值范围。研究表明:在以微藻为饵料的稳定同位素判别值研究中,要谨慎选择氮稳定同位素作为参考指标;应用稳定同位素法研究食物网的营养关系时,需全面、系统考虑综合因素对判别值的影响。     

三峡水库蓄水初期鱼体汞含量及其水生食物链累积特征

于2011-2012年在三峡库区干流水域及7条典型支流采集了11种鱼类样品,以稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)营养等级分析为基础,研究了三峡水库蓄水后的鱼类汞含量水平及其食物链累积特征。结果表明,库区鱼类(以鲤为例)平均总汞含量为57.1 μg/kg,与蓄水前鱼体总汞水平相当,但在库区不同水域鱼体总汞含量差异显著:干流入库水域(洛碛断面)鱼体总汞含量平均值为88.0μg/kg,显著高于水库腹区水域(巫山断面)的平均值43.1μg/kg。稳定同位素分析表明,库区支流鱼体的δ¹³C范围为-22.08‰--28.92‰,大于干流鱼体的δ¹³C范围(-23.11‰--26.87‰),表明支流鱼类的食物来源具有更明显的湖沼型特征。同时,支流鱼类食物链上汞的累积放大效率显著高于干流水域。水文水动力差异可能是库区内汞累积等生态过程存在空间差异的重要原因。     

中亚热带毛竹和杉木的稳定碳同位素组成及其对水分利用效率的指示

测定和分析中亚热带毛竹和杉木植物叶片的δ13C值,结果表明:该区毛竹和杉木叶片的稳定碳同位素组成的变化范围分别为-29.42‰～-26.98‰平均值为(-27.96±0.16)‰和-27.88～-23.78‰平均值为(-26.41±0.18)‰.与我国其它地区植物的δ13C值平均值相比,毛竹除了比我国热带雨林区和亚热带...     

我国几种常见头足类角质颚碳氮稳定同位素分析

头足类角质颚具有稳定的化学成分和物理结构,其稳定同位素分析已成为头足类生态学研究的主要方法之一。本文分别对4种近海头足类(曼氏无针乌贼、杜氏枪乌贼、短蛸和剑尖枪乌贼)角质颚进行稳定同位素分析,研究角质颚中碳、氮稳定同位素比值(~(13)C/~(12)C,δ~(13)C;~(15)N/~(14)N,δ~(15)N)、摄食生态和栖息环境在物种间的差异,分析可能形成差异的原因以及δ~(13)C、δ~(15)N值与头足类胴长间的相关性,旨在解读不同头足类所生活栖息的渔场,了解它们所处生态系统中的地位,为渔业开发与管理提供材料,同时也为我们可以更好地利用这些物种提供基础。结果表明,4种头足类的平均胴长关系为杜氏枪乌贼剑尖枪乌贼曼氏无针乌贼短蛸(122.72 mm67.93 mm67.93 mm35.3 mm),平均体质量关系为杜氏枪乌贼曼氏无针乌贼短蛸剑尖枪乌贼(70.39 g50.67 g47.35 g19.93 g),其中:曼氏无针乌贼的δ~(15)N值最大(10.81‰±0.38‰),δ~(13)C值最小(-14.98‰±0.55‰),C/N比值最小(3.08±0.03);剑尖枪乌贼的δ~(15)N值最小(8.21‰±0.30‰),δ~(13)C值最大(-13.00‰±0.54‰),C/N比值最大(3.57±0.06)。曼氏无针乌贼可能具有较高营养水平,剑尖枪乌贼、杜氏枪乌贼相较于短蛸、曼氏无针乌贼生活在较浅水域的栖息环境。杜氏枪乌贼与短蛸的δ~(13)C、δ~(15)N值无显著差异(ANOVA,P0.05),它们的生态位圆存在重叠,处于相近的营养级,其他物种间角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值存在显著差异(ANOVA,P0.05),生态位圆无重叠。此外杜氏枪乌贼角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值与胴长(ML)均呈显著的线性关系(δ~(13)C=0.023 6×L_(ML)-17.429,P0.05;δ~(15)N=0.017 6×L_(ML)+6.873,P0.05),而曼氏无针乌贼、短蛸以及剑尖枪乌贼的胴长与角质颚的δ~(13)C、δ~(15)N值相关性不显著(P0.05),说明其摄食习性随体长变化无显著相关。     

宁夏主要沙地植物叶片碳同位素特征

植物叶片13C碳同位素指示了其水分利用效率的高低,通过叶片13C碳同位素了解植物的水分利用效率对研究沙地植物生态适应性及生态修复中的物种选择有参考价值,本文取样测定了宁夏主要沙地植物的叶片δ13C,分析了其基本特征及立地条件对叶片δ13C的影响。结果表明:宁夏沙地C3植物叶片δ13C变化范围为-29.31‰~-24.37‰,与北方其他区域的同类植物相近,C4植物梭梭的叶片δ13C为-12.04‰±0.76‰,显著高于C3植物;相同立地条件下C3植物物种间叶片δ13C差异显著,叶片δ13C可能更多地受遗传及生理特征的影响,植物生活型对叶片δ13C影响不大;不同立地条件柠条水分利用效率有显著差异,生长于风沙土、灰钙土等干旱区域的柠条水分利用效率比生长于黄土和苗圃地的更高,表明柠条通过提升水分利用效率适应干旱严苛的环境条件。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛〉坡地灌木丛〉洼地灌草丛,且都为表层土（0～5cm）〉深层土（10～20cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

中西太平洋人工集鱼装置下鲣鱼的碳氮稳定同位素组成初步分析

为了解中西太平洋人工集鱼装置下鲣鱼的稳定同位素特征,根据2013年2月至3月金枪鱼围网采集的鲣鱼样本,对其碳、氮稳定同位素组成(δ13C和δ15N)及碳氮比(C∶N)随叉长的分布进行了初步研究。结果显示,鲣鱼叉长范围为31.0~65.0 cm,平均值为(44.30±7.85)cm,优势叉长组为40.1~50.0 cm,占总体样本的45.12%。δ13C的平均值为(-15.94±0.59)‰,叉长对δ13C有显著性影响(F=10.92,P0.05),各叉长组的δ13C均值相差较小,说明所有样本的初始饵料来源相似。δ15N的平均值为(17.50±1.81)‰,叉长对δ15N有显著性影响(F=16.72,P0.05),且小型鲣鱼的δ15N明显大于大型同类,说明小型鲣鱼的营养位比大型同类高。C∶N的平均值为(3.06±0.05)‰,叉长对C∶N值均有显著性影响(F=4.21,P0.05),各叉长组C∶N均值随叉长的增加而减小,说明鲣鱼的营养状况随叉长的增加而降低。     

液相色谱-碳同位素比值质谱法在橙汁鉴定中的应用

[目的]初步建立一种橙汁鉴假的方法。[方法]利用液相色谱-碳同位素比值质谱法,检测纯正橙汁中果糖、葡萄糖、二糖、寡糖的δ~(13)C值。[结果]纯橙汁中上述4种组分δ~(13)C值分别为-26.77‰～-29.90‰、-26.46‰～-30.51‰、-23.45‰～-28.12‰、-23.39‰～-28.33‰。然后研究橙汁中添加3种类型的糖浆后δ~(13)C值变化,发现纯正橙汁在添加玉米糖浆后δ~(13)C值变化最显著。[结论]该研究可用于对市售橙汁鉴假。     

芒果品种资源叶片δ~(13)C与若干生理指标的相关性分析

为了分析芒果品种植株叶片碳稳定性同位素(δ13C)与叶片若干生理指标的相互关系,测定64个芒果品种的δ13C值,及叶片中氮、磷、钾、水分、叶绿素和脯氨酸的含量。结果表明:芒果叶片δ13值与叶片含水量、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和脯氨酸含量的相关性均不显著;芒果叶片氮、磷、钾含量均与δ13C值呈显著的正相关(P0.05);多元逐步回归分析结果表明,叶片氮含量是引起品种间δ13C差异的主要因素。     

上海淀山湖刀鲚食性研究

刀鲚为淀山湖鱼类群落优势种,对刀鲚食性进行研究有助于了解该湖泊种间关系和生态系统结构。2009年8月-2010年7月在淀山湖收集381个刀鲚有效胃样本,采用传统胃内含物法对该鱼食性进行研究。结果显示:(1)刀鲚全年均有摄食活动,夏季饱满指数强度最高、冬季最低,秋季空胃率最高、春季最低。(2)刀鲚食物由13大类、30小类饵料生物组成。聚类分析表明,数量百分比(N%)、出现率(F%)及相对重要性百分比指数(IRI%)在衡量刀鲚食物重要性方面表现一致,而重量百分比(W%)与前三者存在显著差异。N%、F%和IRI%显示,枝角类和桡足类是刀鲚的主要食物来源;W%显示虾类、桡足类和鱼类为刀鲚的主要食物来源。(3)刀鲚食物重量组成存在显著的季节差异,但其数量组成无明显的季节变化。(4)综合各指数结果显示,淀山湖刀鲚主要摄食浮游甲壳动物、鱼类和虾类。刀鲚食物组成显示该鱼可通过下行效应促进浮游植物的生长,推测降低该鱼生物量将有利于淀山湖的生态修复。     

稳定性氮同位素技术研究太湖梅梁湾区域营养盐差异

稳定同位素技术通常用于指示外源输入对环境的影响,采用该技术分析了太湖北部不同湖区悬浮颗粒有机物和浮游动物的碳氮稳定同位素比值的差异。结果表明,不同粒径的悬浮颗粒有机物和浮游动物稳定同位素比值存在显著的季节变化,夏季普遍高于冬季,其中δ13C高3.19‰~7.21‰,δ15N高4.20‰~9.36‰。各有机物δ13C不能有效区分各湖区的环境差异,而δ15N在各湖区存在显著差异。δ15N聚类分析显示,河口区由于受外源输入的影响,其δ15N显著低于其他湖区,单独聚为一类,而交汇处和湖心区影响较小,同河口区存在显著差异。整体来讲,总颗粒有机物和浮游动物δ15N同水体TP浓度呈显著正相关,同总溶解性无机氮浓度、铵根离子浓度呈显著负相关。可见,太湖北部悬浮颗粒有机物和浮游动物δ15N受环境营养盐差异的影响强烈,悬浮颗粒有机物δ15N可以作为指示湖区区域差异的有效指标。     

碳、氮同位素在牛肉产地溯源中的应用研究

【目的】探索稳定性同位素对中国牛肉产地溯源的可行性，了解牛不同组织中δ13C和δ15N指标在其中的作用。【方法】利用同位素比率质谱仪测定了来自吉林、贵州、宁夏、河北4个地域牛肉、牛尾毛、饲料中的δ13C和δ15N值，比较了不同地域牛组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异，分析了各组织中同位素组成的相关关系，并结合牛的喂养方式，研究了δ13C和δ15N值的变化规律。【结果】不同地域牛组织中稳定性碳同位素组成有极显著差异，排序依次为吉林>贵州>宁夏>河北。吉林、宁夏两地样品与贵州、河北两地样品之间的δ15N值有极显著差异，且后者高于前者。不同地域喂养牛的主饲料成分有其明显的地域特征。脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素之间呈极显著相关性。【结论】牛组织中δ13C值可预测其膳食中C4植物所占的比例，δ15N值可区分牧区与农区喂养的牛；δ13C指标对牛肉产地来源的正确判别率高于δ15N指标，两项指标相互补充可显著提高产地来源的正确判别率；脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中δ13C、δ15N值均可作为牛肉产地溯源的指标，它们对牛肉产地来源的判别规律一致。     

羊组织中碳、氮同位素组成及地域来源分析#br#

 【目的】探讨羊组织中C、N同位素组成特征及其在地域间的变化规律,为利用稳定性同位素技术进行羊肉产地溯源提供科学依据。【方法】利用稳定性同位素比率质谱仪（IRMS）测定来自内蒙古自治区锡林郭勒盟、阿拉善盟和呼伦贝尔市3个牧区,重庆市和山东省菏泽市2个农区羊肉、羊颈毛及饲料样品中的δ13C和δ15N值,比较不同地域羊组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异,分析羊组织同位素组成的相关关系,结合羊的饲喂方式和地域环境,探讨C、N同位素组成的变化规律。【结果】不同地域羊组织的δ13C、δ15N值有显著性差异,其δ13C值与牧草δ13C值高度相关,主要受牧草种类的影响;δ15N值与饲料和地域环境有关。脱脂羊肉、粗脂肪及羊颈毛的δ13C、δ15N值均呈极显著性相关。【结论】稳定性C、N同位素可以作为追溯羊肉产地及其饲喂体系的参考指标。脱脂羊肉、羊颈毛、粗脂肪均可用于羊肉产地溯源研究。     

哥斯达黎加海域茎柔鱼角质颚稳定同位素研究

头足类的角质颚具有结构单一和不易腐蚀的特性,其稳定同位素分析已成为头足类生态学研究的主要方法之一。根据2009年7-8月我国鱿钓船在哥斯达黎加外海捕捞的茎柔鱼样本,对其角质颚进行稳定同位素分析,探讨其与胴长、日龄、性腺成熟度等之间的关系。结果表明,茎柔鱼样本的胴长范围在25.6～35.8 cm之间,体重范围在447.6～1 122.3 g之间,为小型群体;上、下角质颚的δ13C和δ15 N有所差别,但无显著性差异（P〉0.05）;δ13C和δ15N值随着胴长和日龄的增大而增大,两者均符合线性关系;不同性成熟度的个体也有着不同的δ13C和δ15 N值,其中性成熟度为Ⅲ期个体的值最大。δ13C和δ15N值反应出茎柔鱼在生长过程中,其栖息环境从大陆架向大洋转变,活动范围也向着生产力更高的海域聚集,同时与性成熟和个体生长过程密切相关。建议今后应结合研究海域的浮游生物,对角质颚等不同硬组织及其不同部位稳定同位素进行深入分析,以便为了解和掌握茎柔鱼的生态学提供理论参考。     

饲料中C3植物含量对牛组织中稳定同位素碳、氮组成的影向

研究了饲料中C3植物含量不同时对牛不同组织中稳定性同位素碳、氮组成的影响。18头12~14月龄的青年牛随机分为6组,分别饲喂C3植物含量为50.0%、60.0%、70.0%、80.0%、90.0%、100.0%的饲料,132 d后屠宰。利用同位素比值质谱仪测定了牛尾毛、脱脂牛肉、粗脂肪、各种饲料的δ13C和δ15N值。结果表明,牛组织中碳同位素主要受饲料的影响,牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值随着C3植物含量在牛饲料中的比例增大而降低,并且均与C3植物含量呈极显著的负相关关系,用牛组织中的δ13C值可以预测饲料中C3植物所占的比例。牛组织中的氮同位素一定程度上受饲料因素的影响,但未随C3植物含量呈现规律性变化。牛不同组织中δ13C和δ15N与饲料之间的富集或贫化比例与其他报道并不一致。     

水蚀对千岛湖消落带土壤氮素影响的数值模型分析

水蚀作用影响消落带土壤氮素的分布进而对库区水环境产生影响。以千岛湖消落带为研究对象,依据湖水水位变化时间与空间特征和土壤基质的差异性,设置13条代表性土壤样本采集带。采用国家林业行业标准（全氮采用凯氏定氮法GB7173—1987,碱解氮采用碱解扩散法LY/T1229—1999,硝态氮采用酚二磺酸比色法LY/T1230—1999）测定方法,分别测定样本消落带及林地上层（0～30cm）,中层（30-50cm）,下层（50-75cm）土壤中全氮、碱解氮和硝态氮的质量分数。通过建立拟合最小二乘、BP神经网络和偏微分扩散方程3种数值模型,对土壤样本测定所得数据分别进行计算分析。其中,拟合最小二乘法模型计算结果表明：水蚀作用对千岛湖消落带土壤中全氮和碱解氮流失贡献分别为80．13万t和10．95万t;硝态氮在消落带综合富积量为913．39t。从对千岛湖案例的分析中可见,消落带水土流失较为严重,需要加强对消落带区域的生态环境保护及治理。     

不同种源红锥光合特性与水分利用效率变异分析

通过测定17个种源红锥叶片的气体交换参数和稳定碳同位素（δ13C）,探讨不同种源红锥的光合特性与水分利用效率。结果表明：红锥各种源δ13C值为-32．637％0～-28．290％0,广西东兰、凭祥及容县,云南思茅等种源的δ13C值较高,表明这些种源在该试验条件下具有较高的水分利用效率;各种源长期水分利用效率均低于瞬时值;净光合速率和长期水分利用效率各种源间差异达显著水平,而胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率3个指标在各种源间差异均未达显著水平;净光合速率与胞间CO2浓度和气孔导度呈显著或极显著正相关,而与蒸腾速率呈极显著负相关;长期水分利用效率仅与蒸腾速率呈极显著负相关。综合筛选,广西东兰和容县、云南思茅、广东陆河和信宜等种源适应干旱环境的能力较强。