泥石流流域气候与区段对坡面土壤pH值的影响——以云南蒋家沟流域为例

为了探讨泥石流频发流域的不同气候与区段对失稳性坡面土壤pH值的影响,掌握土壤pH值的空间变异规律,以蒋家沟流域温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区、亚热带干热河谷区的典型失稳性坡面不同区段(堆积区、失稳区、稳定区)土壤为研究对象,采用随机取样法共采集0—20 cm的土壤样本135个,结合中国科学院东川泥石流观测研究站多年的气象资料,分析了不同气候和失稳性坡面区段与土壤pH值的相关性。结果表明:温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区失稳性坡面土壤pH值总体偏酸性(pH<6.5),与总体偏碱性(pH>7.5)的亚热带干热河谷区之间差异显著(p<0.05)。亚热带干热河谷区的堆积区、失稳区、稳定区土壤pH值均大于亚热带和暖温带半湿润区及温带湿润山岭区且差异显著(p<0.05)。失稳性坡面土壤pH值与气温存在显著的正相关关系(p<0.05),与降水量存在极显著的负相关关系(p<0.001),与土壤含水量呈极显著负相关关系(p<0.001)。气候、区段及两者的交互作用对失稳性坡面土壤pH值均存在极显著影响(p<0.001)。除大凹子沟阴坡和查菁沟阳坡两个样地外,大地阴坡、小尖风阳坡和多照沟阳坡的失稳性坡面区段pH值均表现为堆积区>稳定区。蒋家沟流域失稳性坡面土壤pH受气候和区段的共同影响,气温、降水及土壤含水量是主要影响因子,同时还受到灾害扰动的影响。     

甲壳类年龄鉴定方法研究进展

甲壳类特有的蜕壳现象,使其能够记录年龄信息的外骨骼周期性消失,因此甲壳类的年龄鉴定一直未得到较好的解决。年龄鉴定是评估甲壳类渔业资源的基础,鉴定甲壳类年龄的方法主要有饲养法、标记重捕法、体长频度法、脂褐素分析法、放射性同位素分析法和硬组织生长纹分析法。饲养法、标记重捕法和放射性同位素分析法较准确,然而由饲养法得到的数据不适用于实际野生环境,放射性同位素分析法花费较高,因此,这两种方法都存在较大的局限性。应用最广泛的标记重捕法和体长频度法也存在不足之处。相对于体长频度鉴龄技术而言,脂褐素分析法优势明显,但是对劳动强度和技术要求高。硬组织生长纹分析法是最近几年出现的鉴龄技术,也存在人为主观性较强等不足。本文对甲壳类年龄鉴定的方法进行了总结回顾,将不同鉴定方法进行比较,分析优缺点,以期为开展甲壳类资源评估与管理提供基础。     

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。     

头足类角质颚微化学及其在渔业生态学中的应用研究进展

角质颚作为头足类重要硬组织之一,结构稳定、耐腐蚀、易获取,蕴含着大量的生物与生态学信息,在头足类的年龄鉴定、生长估算、种群划分、摄食生态评估、洄游路线推测及栖息环境重建等方面受到国内外学者的广泛关注。近年来,随着地球微化学手段的不断创新与进步,基于角质颚化学成分、微量元素分析技术、稳定同位素技术等方面的研究越来越受到海洋生物与生态学家的重视。本研究中根据国内外学者对其的研究成果,重点对角质颚色素沉积现象,以及微量元素技术、碳氮稳定同位素技术在头足类摄食生态评估、栖息环境重建等方面的应用进行综述,旨在为研究头足类渔业生态学提供理论基础。     

头足类角质颚稳定同位素研究进展

角质颚作为头足类重要硬组织之一,结构稳定、耐腐蚀、易获取,蕴含着大量的生物与生态学信息,在头足类的年龄鉴定、生长估算、种群划分、摄食生态评估、洄游路线推测以及栖息环境重建等方面受到国内外学者的广泛关注。过去,角质颚的研究主要集中在形态与微结构的分析与应用领域。近年来,随着地球微化学手段的不断创新与进步,角质颚的稳定同位素的研究越来越受到海洋生物与生态学家的重视。本文根据国内外学者对其的研究成果,重点对碳氮稳定同位素在头足类摄食生态评估、栖息环境重建和洄游路线推测等方面的应用进行综述,旨在解读头足类不同生活史阶段的生物与生态信息,其应用前景十分广阔。     

茎柔鱼角质颚的机械强度特性

茎柔鱼角质颚不仅表面存在色素沉积的梯度变化,从喙部到翼部黑色素逐渐变浅,其机械性能也存在显著的梯度变化,喙部具有很高的机械强度,从喙部到翼部机械强度逐渐变小,韧性逐渐增大。测定无水以及水合状态下茎柔鱼角质颚不同部位(喙部、侧壁、翼部)的机械强度(杨氏模量),以及主要化学成分、内部分子交联结构,并利用电子扫锚显微镜观察了其不同部位表面和断面上的物理结构,探究茎柔鱼角质颚机械强度梯度变化的主要原因。研究显示:无水茎柔鱼角质颚具有很高的杨氏模量,模量从喙部到翼部差异不显著(P0.01);而水合的角质颚杨氏模量明显减小,模量从喙部到翼部呈现显著梯度变化(P0.01)。茎柔鱼角质颚主要含有蛋白质、儿茶酚、壳聚糖和水,其机械强度随蛋白质、儿茶酚含量增加而增大,机械强度同时与内部分子交联反应形成的多巴-多交联多聚体以及与其表面和断面上物理结构有关,茎柔鱼喙部断面层状结构十分显著,生物体中分层越明显,其机械强度越大。     

头足类角质颚的色素沉积机制

角质颚是头足类重要的摄食器官,其表面具有特殊的色素沉积。为了探明角质颚色素的沉积机理,本研究分析了角质颚色素沉积程度不同的3种头足类(剑尖枪乌贼、茎柔鱼、曼氏无针乌贼),以及茎柔鱼角质颚色素沉积程度不同部位(喙部、侧壁、翼部)的主要化学成分和碳氮稳定同位素比。结果显示,茎柔鱼角质颚不同部位的蛋白质与儿茶酚含量为喙部>侧壁>翼部,而C/N比值为翼部>侧壁>喙部;3种头足类角质颚中蛋白质与儿茶酚含量为曼氏无针乌贼>茎柔鱼>剑尖枪乌贼,而C/N比值为剑尖枪乌贼>茎柔鱼>曼氏无针乌贼。茎柔鱼角质颚各部位壳聚糖含量与C/N值呈显著正相关,各部位蛋白质含量与C/N值呈显著负相关;3种头足类角质颚C/N随壳聚糖含量增大而增大,C/N随蛋白质含量增大而减小。角质颚C/N增大,则几丁质含量高,蛋白质含量低,对应色素沉积变浅;C/N减小,则几丁质含量低,蛋白质含量高,对应色素沉积变深。研究表明,蛋白质与几丁质含量的高低决定角质颚色素沉积的深浅,这一结论为研究头足类种间食性差异以及个体发育期食性转变提供了基础。