西白令海夏季狭鳕个体肌肉组织能量密度及其影响因素分析

为了解白令海海域狭鳕(Gadus chalcogrammus)生长发育过程中肌肉组织的能量变化状况,利用2019年和2020年于西白令海拖网采集的112尾狭鳕样本,对其肌肉组织能量密度进行了测量,利用广义加性模型(generalized additive model, GAM)分析了夏季狭鳕个体肌肉组织的能量积累及变化情况,并探究了其影响因素。研究结果显示,体长范围为23.8～60.5 cm的狭鳕肌肉组织的能量密度为(21.10±0.89) kJ·g^-1,2019和2020年间狭鳕肌肉组织能量密度不存在显著的年际差异(P>0.05)。GAM结果对狭鳕肌肉组织能量密度的解释偏差为46.1%,仅性腺质量和捕捞月份是影响肌肉组织能量密度的两个显著因素,而体长、性腺成熟度等其他指标未对肌肉组织能量密度造成显著影响。相对于性腺成熟度,性腺质量更适于作为生长发育指标来分析狭鳕肌肉能量密度的影响因素。建议应采用多元统计手段开展生物能量累积与能量密度影响分析,以更好地揭示影响能量密度的主要因素。     

西白令海夏季狭鳕肝脏异尖线虫感染特性研究

为探究狭鳕(Gadus chalcogrammus)肝脏内寄生虫的寄生特性,对2018年夏季采自西白令海域狭鳕肝脏内的异尖线虫(Anisakis sp.)进行收集统计,并探究其感染强度对狭鳕生长造成的影响。结果显示,狭鳕肝脏感染异尖线虫的感染率较高且感染强度较大,60尾狭鳕样本中共发现异尖线虫864条,93%的狭鳕肝脏被感染;异尖线虫感染强度随寄主体长、肝重的增加而增加,寄主肥满度与感染异尖线虫的强度不显著相关。研究结果为掌握狭鳕肝脏寄生虫的感染特性提供了基础信息,为进一步研究北太平洋重要鱼种与寄生虫之间的寄生关系提供了科学参考。     

海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展

以生物体在大洋中的扩散为核心,总结了相关研究成果,综述了目前海洋数值模型发展及其在海洋生物扩散模拟研究中的应用进展和展望,旨在为深入研究海洋数值模型与生物生态模型的耦合及其在生物生态研究上的应用提供参考。首先从海洋模型的发展历史入手,对比了不同海洋模型的配置方式,并列举目前全球应用最为广泛的几个模型,包括混合坐标大洋环流模型(HYCOM)、非结构有限体积法海洋模型(FVCOM)与区域海洋模型系统(ROMS),分析其特点及相关应用。此外,针对生物体扩散的3个基本阶段:释放、输送以及沉降,列举目前研究生物体扩散的3种基本研究方法,包括遗传基因法、元素标记法以及模型法,并在此基础上进一步探讨了海洋数值模型在生物体扩散中的应用。结果表明,模型法相对于其他两种方法而言是最优的方法,其可操作性和经济性最为适宜,但模型法的发展空间还很大,还有很多需要攻克的难题。海洋数值模型在生物体扩散研究中的应用实例进一步表明,利用物理模型与生物模型耦合是目前最为有效的手段。生物体扩散的成功建模需同时考虑模型自身的适应性以及生物体本身的行为,通过不断调试模拟生物扩散过程,进而择优选择。此外,开发出精度更高、实用性更强、兼容性更优的海洋模型是需要攻克的另一难题。目前,由于气候条件复杂、可获得数据资料较少等因素,大洋区域生物体扩散研究较为有限,但随着科技的进步,大洋区域数据资料的积累、适宜大洋区域海洋模型的开发,对大洋区域的生物体扩散研究必将成为趋势。     

南极磷虾寄生虫多样性与生态学研究进展：法式海腰鞭毛虫、吸管属纤毛虫、吸虫

南极磷虾具有重要的商业价值且在南极食物网中处于极为关键的地位,为南极绝大多数动物重要的摄食对象,因此,了解影响磷虾丰度和繁殖的因素至关重要,其中寄生于磷虾体内的寄生虫往往被忽略。为充分了解南极磷虾寄生虫的类型、寄生形式及其对磷虾的潜在影响等,对南极磷虾中间寄生虫(法式海腰鞭毛虫Thalassomyces fagei)、体外寄生虫(吸管属纤毛虫Ephelota sp.)以及体内寄生虫(吸虫Trematode)的生命周期、寄生部位、感染特点等方面进行系统的总结和分析。结果显示,体外寄生虫往往需要适应磷虾频繁的蜕壳周期,高龄磷虾因蜕壳周期较长而致体外寄生虫附着和感染程度更高;中间寄生虫感染广泛且对磷虾具有多重危害,但其感染机制尚不明确;多主寄生的体内寄生虫对磷虾的危害较小,而单主寄生的簇虫和假丘类纤毛虫对磷虾危害性较大,其中吸虫的具体生命周期以及感染机制尚属未知。将来研究中,建议重点开展寄生虫与宿主之间的相互作用、感染机制、完整生命周期、寄生虫与磷虾体内细菌群落的关系以及磷虾性成熟度及年龄与寄生虫感染率和感染强度之间的关系等方面的工作。     

西白令海阿拉斯加狭鳕矢耳石形态特征研究

为研究阿拉斯加狭鳕Gadus chalcogrammus耳石与鱼体生长的关系,对采自西白令海水域53尾阿拉斯加狭鳕样本的矢耳石外部形态进行了观察与测量。结果表明:阿拉斯加狭鳕矢耳石外形较大,呈近椭圆形,基叶和翼叶明显,主间沟不明显;体长为35~43 cm的个体耳石长和耳石宽分别为12.93~17.05 mm和5.70~7.78 mm;左、右矢耳石形态无显著性差异(P0.05),随着个体体长的增加,耳石绝对尺寸增加,但相对尺寸减小,耳石的形态结构比例基本不变;通过对耳石外部形态9个指标主成分分析,可以用耳石面积、背长和耳石长来描述阿拉斯加狭鳕耳石的主要外部形态特征,耳石主要形态指标与体长、湿体质量的关系显示,耳石长、耳石宽、背长、基叶长、翼叶长、耳石面积和耳石周长与鱼体体长呈指数关系;而背宽与鱼体体长呈幂函数关系;耳石长、背宽、背长、基叶长、耳石面积和耳石周长与鱼体湿质量呈幂函数关系,耳石宽、翼叶长与鱼体湿质量呈指数关系。本研究结果可为阿拉斯加狭鳕年龄鉴定和种群鉴别提供基础数据。     

基于4种形态学技术的裘氏鳄头冰鱼与南极小带腭鱼耳石外型比较研究

为研究多种形态学技术对南极冰鱼耳石的种群分类效果,利用裘氏鳄头冰鱼(Champsocephalus gunnari)和南极小带腭鱼(Cryodraco antarcticus)样本,对描述耳石的5种基础形态学参数进行分析并转换为7种形状指标,比较分析了两种冰鱼间的耳石形态学差异,再利用主成分分析、逐步判别分析法和随机森林法对两种耳石的77个傅里叶系数进行判别。结果表明,两种冰鱼的耳石参数和体长均有显著的相关性(P0.05),裘氏鳄头冰鱼的体长与部分耳石参数呈幂函数关系,而南极小带腭鱼耳石的长、高、面积、周长、质量与体长均呈对数关系。裘氏鳄头冰鱼较南极小带腭鱼耳石环率更低,即更趋近于圆,更为规则。传统的形态学测量方法无法区分两类耳石,主成分分析可较好地区分两种鱼类的耳石,而逐步判别分析和随机森林分析的判别率分别达到98.78%和91.67%。逐步判别分析在小样本分析中具有优势,随机森林分析则适用于大样本判别。     

南极半岛海域南极磷虾资源时空分布格局及尺度研究

生物资源分布格局依赖于空间尺度,不适宜的尺度可能会产生误导性的结果。作为南极生态系统的关键物种,南极磷虾的资源分布存在着极为显著的时空异质性,分布格局难以预测。为此,本研究利用科学调查数据,以5′为间隔将数据处理为5′×5′至60′×60′等12个空间尺度,从而针对南极磷虾资源主要分布区的南极半岛开展多尺度分析,并计算不同空间尺度下南极磷虾资源密度分布的Moran''s I指数。结果表明,不同空间尺度下南极磷虾资源密度分布的空间格局存在着差异,其中11个空间尺度下的南极磷虾资源密度分布均呈现出聚集趋势。通过Moran''s I指数与空间尺度的相关图确定了南极磷虾资源密度分布的特征空间尺度为25′×25′（以Moran''s I指数首次穿过y=0所对应的尺度确定）和15′×15′（相关图与Moran''s I指数为零时无显著差异的最小尺度确定）,并建议将15′×15′作为该区域南极磷虾资源分布研究的最适空间尺度。     

南极磷虾资源分布热点分析的空间尺度效应

空间尺度是生态学领域重要的研究领域，但少有研究关注数据尺度对生物资源热点分析产生的影响。为了分析不同空间尺度对南极磷虾环南极分布热点的影响，以10年为间隔将1926—2016年南极磷虾资源密度数据插值为10′×10′、20′×20′、30′×30′、40′×40′、50′×50′、1°×1°、2°×2°、3°×3°、4°×4°、5°×5°等10个空间尺度，利用线性、对数、指数、幂律和多项式函数计算了南极磷虾资源全局密度、磷虾资源热(冷)点区密度与空间尺度之间的关系，分析了热(冷)点区在不同空间尺度下质心与面积的变化。结果显示，南极磷虾资源全局密度的最大值、偏度、峰度、变异系数与空间尺度之间存在显著的比例关系，热点区的最大值、偏度、峰度、Q3、变异系数与空间尺度之间存在显著的比例关系，冷点区的最大值、平均值、标准差、偏度、峰度、Q3、变异系数与空间尺度之间存在显著的比例关系。热(冷)点区的面积随着空间尺度的增大而增大，其质心的偏移显示热(冷)点区的位置受空间尺度较大的影响。当空间尺度大于1°×1°时，热(冷)点区的质心偏移严重，与精细尺度明显不同，故不建议空间尺度大于1°×1°的尺度用于识别南极磷虾的局部空间格局。     

现场模拟光照条件对南极大磷虾冬季耗氧率的影响研究

为探究海上现场光照条件对冬季南极大磷虾(Euphausia superba)代谢的影响,基于海上暂养实验,采用黑暗组和光照组两种不同的实验条件,对9尾南极大磷虾个体进行了连续11 d的耗氧率研究。结果表明,光照条件下南极大磷虾的单位体质量耗氧率平均为(0.2704±0.0740)μL·(mg·h)^-1,黑暗条件下的单位体质量耗氧率平均为(0.2673±0.0840)μL·(mg·h)^-1。在光照与黑暗条件下南极大磷虾呼吸率无显著差异。通过对比发现,冬季南极大磷虾的耗氧率明显低于夏季的耗氧率[0.63~0.88μL·(mg·h)^-1],且改变一个自然日的光照条件对南极大磷虾耗氧率无显著影响,但会在一定程度上影响南极大磷虾呼吸率的稳定性。研究验证了冬季南极大磷虾处于一种低代谢模式状况,并证明了该模式的稳定性。相关结果可为揭示南极大磷虾越冬机制提供基础数据。     

南极鱼类年龄与生长研究进展

南极鱼类生长相对缓慢,独特的生物学特性使其年龄鉴定较其他海区鱼类更为困难。但考虑到鱼类年龄鉴定是开展渔业资源评估的基础,因此过去一些年来,硬质部位,如鳞片、鳍条(棘)、脊椎骨以及耳石等仍成为南极鱼类的主要鉴龄材料。本文对南极鱼类年龄鉴定的方法和材料进行了总结回顾,将年龄鉴定的方法和材料进行比较,分析各自优缺点。结果显示:(1)对于具鳞的南极鱼类,因鳞片在鱼类生长过程中存在重吸收现象,因而利用鳞片及鳍条(棘)单独鉴龄所得出的结果通常小于耳石的鉴龄结果,缺乏精确性;(2)南极鱼类生活跨度较大,高龄鱼体长频次分布严重重叠,以致无法准确判断其年龄结构;(3)耳石重量法易受到特殊个体影响而误判年龄;(4)因鳍条易损坏,脊椎骨采集较为困难,且许多南极鱼类无鳞,目前大多数南极鱼类使用耳石鉴定年龄,其也成为目前最为精准的南极鱼类鉴龄方法,但同时利用鳞片和耳石重量等对鉴定结果进行验证;(5)南极鱼类尚存在无统一的鉴龄标准、人为主观性较强以及缺乏早期生活史研究等不足之处;(6)为了研究南极鱼类早期生活史,耳石微化学及微结构等方法将被广泛利用。