长江口及南黄海水域春季生物摄食生态的稳定同位素研究

根据长江口及毗邻南黄海水域多种生物的碳稳定同位素比值，计算其摄食生态类型，结果表明，一些生物的摄食生态类型计算结果存在时空与计算方法差异，其原因是生物的食性存在季度或年际上的时间变化，并会随栖息环境的变化而相应发生改变；统一稳定同位素法与胃含物分析法计算生物摄食生态的判断类型后，2种方法计算的结果基本一致，24种共有生物有21种生物的判断结果一致，推断稳定同位素法计算生物摄食生态类型可行。     

水生食物网研究方法的发展和应用

水生生物在食物网中的相互关系及其变化是生态学研究的重要领域之一,其实质是研究生物之间的捕食与被捕食关系。传统的水生食物网研究方法是基于形态学观察的胃含物分析,具有较大的局限性。随着科学技术的发展,稳定同位素技术、特征脂肪酸组成分析和DNA条形码等分子技术的引入有效的弥补了胃含物分析的不足,并可以更深入的了解水生生物的摄食信息,因此得到了广泛的应用。本文采用文献计量法分析了水生食物网研究方法的发展动态,分别介绍了稳定同位素技术、特征脂肪酸组成分析和DNA条形码技术与胃含物结合应用的研究进展,着重归纳总结了其在水生生物食性研究中的应用现状及发展前景,详细地指出了4种水生食物网研究方法的优势和局限性、适用范畴和对实验样品的需求。胃含物分析作为传统食物网研究方法未来仍是不可缺少的一部分,其向我们传递了最为直接的摄食信息。在此基础上,稳定同位素技术、特征脂肪酸组成分析和DNA条形码等分子技术作为胃含物分析方法的补充手段,将更有利于重建复杂的水生食物网结构,进而为渔业管理提供必要的帮助。     

鱼类早期发育阶段摄食行为研究现状

对鱼类早期阶段的摄食行为研究进行了综述。重点阐述了胃含物分析法、饥饿对摄食的影响、摄食器官的形态发育特征与摄食行为的关系、食物选择及其生理生态因子对摄食的作用。初步探讨了仔稚鱼饥饿后的捕食量和捕食速度的变化,并结合食物保障,分析了食物选择性指数I在鱼类摄食行为研究中的应用。     

柘林湾海洋牧场不同功能区食物网结构

海洋牧场是由多个功能区组成的生态系统工程,不同功能区的生态环境和食物网结构各不相同,通过研究不同功能区食物网结构有助于了解功能区之间生态系统差异。实验通过对南澳柘林湾海洋牧场渔业资源环境调查,利用碳氮稳定同位素技术对海洋牧场不同功能区食物网结构进行比较,并借助SIBER对稳定同位素数据进行分析。结果显示,海洋牧场调查共采获生物种类78种,其中,消费者的δ~(13)C比值介于–19.94‰~–13.62‰,δ~(15)N比值介于8.78‰~15.29‰,营养级范围介于1.73~3.64。不同功能区同位素数据对比表明,人工鱼礁区生物资源相对丰富,食物网结构较为复杂;海藻增殖区中生物生态位分布最广,营养冗余程度较高;贝类增殖区生物生态位较窄,营养级分布较为集中。在不同功能区生态系统稳定性对比中,人工鱼礁区生态系统稳定性最佳,海藻增殖区生态系统稳定性较差。     

长江口青草沙水库刀鲚食性转变

采用胃内含物法并结合碳氮稳定同位素分析,探讨长江口青草沙水库刀鲚(Coilianasus)食物组成及其食性转变。基于胃内含物数据的聚类分析表明,刀鲚食物重量百分比(W%)在小个体(99 mm)、中等个体(100～150 mm)和大个体(150 mm)间两两差异显著;出现率(F%)和相对重要性指数百分比(IRI%)大个体与其他2个体长组差异显著,后两者无显著差异;数量百分比(N%)各体长组间均无显著差异。以上4种指数综合显示,小个体和大个体刀鲚分别主要摄食浮游动物和虾鱼类,中等大小个体刀鲚主要摄食浮游动物(F%、N%和IRI%占优势)和鱼类(W%占优势);碳氮双稳定同位素混合模型亦表明,虾类和鱼类对大个体刀鲚有较大的食物贡献率。刀鲚的δ~(15)N随体长线性增加,δ~(13)C与体长呈二次多项函数关系,大个体的δ~(15)N[(15.18±0.79)‰]和营养级(TL:3.63±0.23)显著高于中等个体的δ~(15)N[(13.87±0.68)‰]和TL (3.26±0.20)(P0.01),δ~(13)C差异不显著(P0.05)。胃内含物法结合稳定同位素分析表明,刀鲚在生长发育中发生了食性转变,转变前后分别以水层和底层生物为主要食物来源,推测其作为优势种对该水库底层和水层食物网的营养耦合起着重要作用。     

基于稳定同位素方法的珊瑚礁鱼类营养层次研究

以珊瑚礁生态系统中的鱼类作为研究对象,对2006年9月至2007年8月期间在徐闻珊瑚礁海区采集到的鱼类样本分类鉴定后,运用稳定碳氮同位素方法进行鱼类营养层次的分析。结果表明,δ13C值和δ15N值的跨度都很大,δ13C值的范围为–20.98‰～–9.05‰,相差11.93‰;δ15N值的范围为11.66‰～18.15‰,差值达6.49‰。与其他海区相比,δ13C值和δ15N值显得更为富集。由δ15N值计算出来的营养层次表明,徐闻珊瑚礁鱼类分布在两端(杂食性鱼类与高级肉食性鱼类)的只占少数,绝大多数居于中间的层次(低级肉食性鱼类与中级肉食性鱼类)。在134种鱼类中,种类数最多的是以条尾鲱鲤、少鳞代表的低级肉食性鱼类,有70种,占鱼类总数的52%;其次是以细鳞鯻、龙头鱼为代表的中级肉食性鱼类,有47种,占鱼类总数的35%;鰶以斑、前鳞骨鲻为代表的杂食性鱼类和以宽尾斜齿鲨、杂食豆齿鳗为代表的高级肉食性鱼类各有11种、6种,分别占鱼类总种类数的8%和5%。在此基础上选取54种鱼类进行稳定同位素方法与胃含物法分析结果对比,发现约85%的鱼种采用两种方法测定的结果在0.5个营养级的误差范围内一致,只有少数鱼种的差值大于0.5个营养级。由此可见稳定同位素分析法与传统的胃含物分析法所得的结果有很好的一致性,稳定同位素分析法是一种研究海洋食物网营养层次的有效方法。     

庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网潜在碳来源贡献及对碳汇渔业的思考

陆架边缘海是全球海洋重要的碳汇区域,而近岸岛屿毗邻海域作为最具代表性的边缘海域,具有来自海洋与陆地的不同碳来源,在碳循环和海洋碳汇中发挥着重要作用。本研究基于碳氮稳定同位素方法,利用贝叶斯混合模型,分析2020年秋季庙岛群岛毗邻海域底栖食物网中不同碳来源(浮游植物、大型藻类、悬浮颗粒有机物和底质有机物)对主要消费者类群(水生底栖无脊椎动物、杂食性鱼类、底栖食性鱼类和肉食性鱼类)的相对贡献,并以此对海洋碳汇和碳汇渔业展开了讨论。结果显示,庙岛群岛毗邻海域秋季底栖食物网生物类群的潜在碳来源主要为藻类(包括浮游植物和大型藻类)和海底底质有机质(SOM),但悬浮颗粒有机物(POM)的贡献较低。碳来源主要以内源性碳(海源)为主。由于大型藻类对水生底栖无脊椎动物的贡献明显高于鱼类,在碳汇渔业的指导下,合理科学地进行藻类增养殖,并通过贝类或以贝藻为食的鱼类混和养殖可能增加碳汇能力,从而促进碳汇渔业的发展。     

基于生物标志物和胃含物分析法的马鞍列岛海域大黄鱼摄食习性研究

大黄鱼(Larimichthys crocea)作为我国近海重要的经济鱼类,曾因不合理的捕捞方式导致资源枯竭,近些年来通过增殖放流等一系列保护措施,大黄鱼资源有恢复的迹象,为了解大黄鱼资源变动后摄食情况,于2021年10—11月,在马鞍列岛海域采集野生大黄鱼样本328尾,应用胃含物、碳氮稳定同位素和脂肪酸手段进行食性分析。结果显示,胃含物饵料生物分为10大类,包括鱼类(Pisces)、长尾类(Natantia)、短尾类(Brachyura)、口足类(Stomatopoda)、磷虾类(Euphausiacea)等,以及少量的海藻,其中口足类中的口虾蛄(Oratosquilla oratoria)和小型鱼类为大黄鱼重要的饵料生物。碳氮稳定同位素结果显示δ¹³C值范围是–19.20‰～–15.17‰,平均值为–16.70‰±0.82‰;δ¹⁵N值范围是8.86‰～14.74‰,平均值为10.76‰±0.93‰。稳定同位素分析可得饵料生物类群对大黄鱼的食源贡献率由大到小依次为端足类(Amphipoda)、短尾类、长尾类、口足类、鱼类、磷虾类和糠虾类(...     

北部湾日本金线鱼摄食生态

根据2018年1—4月和8—12月在北部湾采集的248尾日本金线鱼(Nemipterus japonicus)样品，采用传统胃含物分析法和碳氮稳定同位素技术研究其摄食生态。结果显示，日本金线鱼为广食性底栖肉食性动物，摄食饵料生物包括8个类群，鱼类和虾类是优势饵料类群，相对重要指数占比为92.92%。日本金线鱼四季均大量摄食鱼类，另外，在春季兼食虾类，夏季兼食蟹类，秋季兼食虾类和多毛类，冬季兼食虾类和星虫类；随着体长增加，日本金线鱼由摄食虾类和鱼类为主逐渐转变为摄食鱼类为主，摄食转变体长节点为130 mm。摄食强度存在明显的季节变化，秋季最高，春季和夏季次之，冬季最低。日本金线鱼摄食饵料种类多样性较高，Shannon-Wiener多样性指数(H'')为1.77，Pielou均匀度指数(J?)为0.64，从春季到冬季，H''值和J?值随季节先升高后降低，秋季最高；H?和J?随体长呈增加趋势，体长≥160 mm群体的摄食生态位宽度最大。在同位素分析方面，δ13C值范围为–18.25‰ ~ –15.39‰，极差为2.86‰；δ15N值范围为13.01‰~17.24‰，极差为4.23‰；北部湾日本金线鱼的营养级范围为3.21~4.46，平均营养级为3.97，随着体长的增加，营养级逐渐升高。核心生态位(SEA)在4个季节虽有不同程度的重叠，但总生态位(TA)存在明显季节差异，表明对饵料的利用存在一定的相似，也存在特定的差异，有利于缓解该鱼种对优势饵料的季节性压力。不同大小的群体间SEA的重叠率较高，表明不同生长阶段营养来源成分相似，但不同大小的群体间TA差异较为明显，推测日本金线鱼通过生态位分化减轻种内的食物竞争压力。     

南极磷虾胃含物分析进展及其在食性研究中的应用

南极磷虾(Euphausia superba Dana)丰富的生物量和所处食物网中的重要地位使之成为南极生态系统中的关键物种, 其生态作用和摄食活动越来越受到重视。南极磷虾是典型的植食性浮游动物, 同时也具有一定的杂食性, 其摄食对象会因所在海域优势浮游植物种类不同而有所差异, 有着作为浮游植物自然采样器的潜力。有关南极磷虾胃含物研究已有较长的历史, 但研究内容存在着显著的时空异质性, 研究区域极为零散, 且环南极分布不均。随着食性研究领域新兴方法的应用, 胃含物分析因方法费时、劳动密集, 且需高水平的专业知识和经验, 近年来缺乏及时且必要的研究。但作为一种检验南极磷虾短期内摄食的直接手段, 将胃含物分析这种传统的食性研究方法与脂质生物标记物、稳定同位素、聚合酶链反应(PCR)等新兴方法相结合, 可以突破单种方法的局限性, 并为后续开展相关研究提供更为准确且全面的摄食生态学信息。本研究从南极磷虾胃含物研究现状、研究方法与应用、胃含物主要组成及季节、海区、个体差异等方面进行总结和归纳, 并进一步探讨了南极磷虾作为南大洋浮游植物采集器的潜力, 为之后研究南极海洋生态系统营养动力学提供科学依据。     

脊椎骨在软骨鱼类年龄、摄食及洄游研究中的应用

软骨鱼类(鲨、鳐和银鲛类)多位居海洋食物网的顶端或近顶端, 通过下行效应调控海洋生态系统结构和功能, 多为生态系统中的关键性物种。脊椎骨是软骨鱼类支撑身体的重要硬组织, 其生长贯穿整个生活史, 主要应用于鉴定年龄。随着微化学技术的兴起, 并结合脊椎骨轮纹的特殊结构, 可进而掌握鱼类整个生活史中摄食及洄游信息。目前, 国内外基于脊椎骨的微化学研究主要集中在稳定同位素和微量元素分析, 并已取得一定的进展。本文在归纳国内外应用脊椎骨在软骨鱼类生长、摄食及洄游中的应用案例基础上, 着重分析了脊椎骨应用于年龄鉴定及校正、摄食及洄游等核心问题上的研究现状和发展前景, 以期为今后学者展开基于软骨鱼类脊椎骨的相关研究提供参考。     

The dietary regime of detritivorous fish from the River Jacaré Pepira, Brazil

The diet of detritivorous fish was analysed at four distinct habitats in a tropical river during the wet and dry seasons. Two methodologies were used to determine the diet of the fish: (1) the direct analysis of the stomach contents; and (2) the use of stable carbon isotopes. Both methods indicated food partitioning among the fish. The stomach contents showed what the fish had ingested when captured and the ¹³C isotope indicated what it had assimilated over a long period of time. The ¹³C isotope suggested the existence of sectional differences in the feeding of the detritivorous fish along the river. Plants employing the C₄ photosynthesis pathways seem to have little influence on the diet of these fish. This method proved to be more appropriate for the detection of the main food sources of the captured fish.     

南沙岛礁周围水域主要鱼类食物网

在南沙岛礁周围水域收集了43种主要鱼类,共940个胃含物,根据对它们的食性分析,并依其食料生物的生态类群以及消化器官特点,一般可划分为浮游生物食性、底栖动物食性、游泳动物食性、浮游生物兼底栖动物食性、底栖动物兼游泳动物食性等5种食性类型。根据食物网中各营养级的相互关系,初步划分为4个营养级,即初级生产者(海洋植物)、草食性动物和杂食性动物、低级肉食性动物和中级肉食性动物、高级肉食性动物。并根据这些营养级的划分,南沙岛礁周围水域43种主要鱼类可分低级肉食性鱼类,中级肉性鱼类和高级肉食性鱼类,它们的比为28105。灰裸顶鲷是南沙岛礁周围水域三重剌网举足轻重的捕捞对象,从食物网的观点出发,应加强灰裸顶鲷幼鱼期敌害鱼和其竞食者的捕捞,为低级肉食性经济鱼类除害,灰裸顶鲷就有可能增加资源量。     

Generalist feeding strategies in Arctic freshwater fish: A mechanism for dealing with extreme environments

Generalist feeding strategies are favoured in stressful or variable environments where flexibility in ecological traits is beneficial. Species that feed across multiple habitat types and trophic levels may impart stability on food webs through the use of readily available, alternative energy pools. In lakes, generalist fish species may take advantage of spatially and temporally variable prey by consuming both benthic and pelagic prey to meet their energy demands. Using stomach content and stable isotope analyses, we examined the feeding habits of fish species in Alaska's Arctic Coastal Plain (ACP) lakes to determine the prevalence of generalist feeding strategies as a mechanism for persistence in extreme environments (e.g. low productivity, extreme cold and short growing season). Generalist and flexible feeding strategies were evident in five common fish species. Fish fed on benthic and pelagic (or nektonic) prey and across trophic levels. Three species were clearly omnivorous, feeding on fish and their shared invertebrate prey. Dietary differences based on stomach content analysis often exceeded 70%, and overlap in dietary niches based on shared isotopic space varied from zero to 40%. Metrics of community‐wide trophic structure varied with the number and identity of species involved and on the dietary overlap and niche size of individual fishes. Accumulation of energy from shared carbon sources by Arctic fishes creates redundancy in food webs, increasing likely resistance to perturbations or stochastic events. Therefore, the generalist and omnivorous feeding strategies employed by ACP fish may maintain energy flow and food web stability in extreme environments.     

黄海南部不同体长鳀对食物粒级的选择

基于2000年6月和2014年11月黄海南部采集的浮游动物和不同生长阶段鳀(Engraulis japonicus)的胃含物(饵料)组成分析资料,研究鳀的饵料粒级分布与摄食粒级选择性及其与环境生物组成的关系,旨在推进粒级在传统摄食生态分析中的应用。结果显示:黄海南部鳀的饵料种类组成与环境中生物种类组成有关;各体长组中,鳀的饵料粒级多样性与种类多样性分布趋势相似;体长为110 mm左右的鳀的饵料种类多样性和粒级多样性水平最高;鳀的饵料粒级均值随鱼体体长增加而增加;体长约为30 mm和≥70 mm的鳀有明显的饵料粒级转换。根据上述结果,认为在鳀胃含物分析过程中,整合环境中饵料生物的相对组成和粒级大小,可有效评价鱼类对饵料的粒级选择性。     

6种大型海洋掠食性鱼类胃含物角质颚分类研究

为了研究大型海洋掠食性鱼类胃含物中角质颚的分类效果,于2017年10月,2018年3、5和11月,收集了南大西洋、中东太平洋和西印度洋海域的大型海洋掠食性鱼类的36个胃并分析其残留角质颚的形态。对采集的角质颚形态侧视图和顶视图进行种类鉴定,建立检索表,提取椭圆傅里叶描述子(EFDs)系数进行聚类分析。结果显示,通过对胃含物角质颚形态进行种类鉴定,共发现头足类2目10科17种。根据角质颚形态分类检索分析,17种头足类角质颚形态种间差异明显。枪形目(Teuthoidea)的13种头足类角质颚喙部形态分别为三角形和等腰三角形,侧壁为近似菱形,翼部发达;八腕目(Octopoda)的4种头足类角质颚有喙部发育,侧壁近似长四边形,有翼部发育。角质颚形态信息聚类分析在目级别区分效果显著。通过对胃含物角质颚形态进行分类研究,不仅可佐证胃含物头足类的识别,而且丰富了胃含物头足类的鉴定内容,也为大型海洋掠食性鱼类胃含物头足类分类鉴定体系奠定基础。     

Natural foods utilized by Nile tilapia, <Emphasis Type="Italic">Oreochromis niloticus</Emphasis>, in fertilizer-based fish ponds in Lao PDR identified through stable isotope analysis

Nile tilapia, Oreochromis niloticus, is one of the most popular freshwater aquaculture species in developing countries. Although formulated feed provides higher fish yield, it is expensive. Therefore, fertilizer-based fish culture using natural food sources is generally implemented in developing countries. The aim of this study was to identify the major natural foods contributing to tilapia growth in fertilizer-based fish ponds. The stomach contents of tilapia in a fertilizer-based fish pond in Lao PDR were analyzed to estimate their feeding behaviors; stable isotope ratios of carbon and nitrogen in the potential food organisms and suspended solids were measured and compared with the ratios in the fish muscle tissues. Further, the feed efficiency of chironomid larvae was compared with that of chlorella and formulated feed in a laboratory feeding experiment. Consequently, chironomid larvae were identified as the main contributors to tilapia growth in the fertilizer-based fish pond. In conclusion, benthic larvae of insects belonging to the family Chironomidae are confirmed to be a natural food source for tilapia in the fertilizer-based fish pond.     

海洋捕捞技术、渔具渔法研究进展与趋势

综合应用船舶、机械、信息、新材料等技术，从海洋中捕捞经济渔获物并综合利用，是现代海洋捕捞业的主要特征。海洋捕捞技术的发展和创新，对保障我国食物安全、保护近海生态与资源、实现渔民增收和新渔村建设、推动渔业产业结构调整和转型、维护我国海洋权益等方面具有非常重要的作用。本文通过简析海洋捕捞渔场探测、渔具渔法与高效自动化辅渔助渔技术等方面的研究进展，提出海洋捕捞技术的重点发展方向，以期为我国海洋捕捞实现节能高效、生态友好和资源可持续利用，海洋捕捞技术升级和产业高质量发展提供参考。