岛礁水域海藻场食物网基准生物的选择

岛礁海域海藻场是近岸浅海重要的湿地生境之一,其所在水域的食物网往往较开阔水域复杂,而利用稳定同位素方法来揭示其独特的物质传递和能量流动规律是当前国内外研究的趋势。在利用该技术之前,往往需选择恰当的基准生物以更准确地阐释海藻场食物网各阶层的营养关系。为此,于2014年春季(5月)和秋季(10月)在浙江省枸杞岛海藻场选取4种大型底栖动物优势种[蝾螺(Turbo petholatus)、角蝾螺(Turbo cornutus)、条纹隔贻贝(Septifer virgatus)和带偏顶蛤(Modiolus comptus)]为实验对象,利用多元方差分析检验其δ~(13)C和δ~(15)N值的种内(间)时空差异,并分析造成该差异的原因,评估其作为基准生物的可行性。结果显示,4种底栖动物的δ~(13)C和δ~(15)N值受其食性和栖息地环境的影响,呈现不同程度的时空差异,发现带偏顶蛤和角蝾螺的δ~(13)C和δ~(15)N值相对更为稳定,因此可分别作为浮游和底层营养关系的基准生物。本文结果可为我国在东海岛礁水域开展相关研究提供基础数据和重要参考。     

枸杞岛马尾藻场铜藻的生命史与形态特征

为了研究枸杞岛马尾藻场铜藻在整个生命周期内的生命史征及形态特征,首次对枸杞岛马尾藻场铜藻的周年生长与繁殖情况进行跟踪调查,并对株高、叶片、气囊和生殖托等16个相关的生物学参数的变化进行研究。实验结果表明,根据铜藻生命史内生物学结构的发生情况,可将铜藻在全年中的生长情况分为以下4个阶段:(1)幼苗期,在7—8月的幼苗期藻体仅由枝干、侧枝及叶片构成,期间植株以1.52 mm/d的速率生长;(2)成藻期,8月至翌年4月的成藻期植株分别在9、11及翌年4月出现气囊、次侧枝以及生殖托,铜藻的生物学结构得到完善,期间植株以2.01 mm/d的速率生长;(3)繁殖期,4月生殖托的出现标志着铜藻进入繁殖期,而5月卵子的集中散放标志着铜藻进入繁殖期的“顶点”,期间植株以3.80 mm/d的速率生长;(4)衰老和凋亡期,在5—6月的衰老及凋亡期植株不断老化并伴随着生物结构的解体,由于少数未成熟个体的补充而使得植株达到0.99 mm/d的生长速率。在所检测的16个生物学参数中,铜藻的株高、个体生物量和主侧枝长度等10个参数呈现明显的季节变动(P <0.005),马尾藻属中的这类暖温性物种展现出其介于热带物种和冷温性物种之间的物候学行为。个体内和个体间连续特征的稳定性分析表明,在10种铜藻形态学参数中主侧枝长度的稳定性最低(Ed=95),是最适宜用于种类鉴定工作的参数,这为马尾藻属种类的形态学研究及种类鉴定等工作中参数的选择提供依据。     

枸杞岛海藻场小型无脊椎动物的食物来源

摘 要 枸杞岛近岸海藻场生态系统内浮游动物、端足类、多毛类和棘皮动物等小型无脊椎动物是海藻场食物网的重要组成部分,承担了将初级生产者的能量产出向高级消费者传递转移的功能。为了探明桡足类、太平洋磷虾、中国毛虾、短毛海鳞虫、厚壳贻贝、角蝾螺、紫海胆、钩虾、麦秆虫、海绵和钩虾幼体等海藻场内主要小型无脊椎动物的能量来源,本研究应用稳定同位素技术分析海藻场食物网内这些小型无脊椎动物及其潜在食源浮游植物、大型海藻、底栖微藻等初级生产者的碳、氮稳定同位素组成,并用IsoSource多源线性混合模型来估算不同的初级生产者对小型无脊椎动物的食源贡献率。结果表明,初级生产者的δ13C值介于-21.7‰~-13.8‰之间,δ15N值介于2.3‰~11.6‰之间。初级生产者SOM、浮游植物、POM、铜藻的δ13C值无显著的季节差异（P>0.05）,附生生物、孔石莼和底栖微藻的δ13C值有明显的季节变化（P<0.05）。在所有的初级生产者中,仅附生生物的δ15N值有极显著的季节差异,其余种类的季节变化不显著。小型无脊椎动物的δ13C值介于-20.3‰~-15.4‰之间,δ15N值介于2.5‰~8.1‰之间。在所有的小型无脊椎动物中,仅桡足类的δ13C、δ15N值有显著的季节变化（P<0.05）,其余的小型无脊椎动物的δ13C、δ15N值都无显著的季节变化（P>0.05）。基于IsoSource模型分析发现,浮游植物和POM等是桡足类、太平洋磷虾和中国毛虾等浮游动物以及海绵的主要食源;钩虾幼体和麦秆虫等啃食性端足类主要以附着微藻为食;大型海藻和底栖微藻是钩虾、紫海胆和角蝾螺等底栖生物的主要能量来源。     

枸杞岛铜藻气囊形态特征及其与环境因子的关系

为更好地分析东海海域漂流铜藻是源于舟山海域底栖铜藻的可能性,并为此提供实地生态学参考依据,本研究以枸杞岛海域底栖铜藻为对象,研究底栖铜藻植株和气囊的形态特征变化及其对海洋环境因子变化的响应,探讨底栖铜藻气囊发育成熟的窗口期。结果显示,9月铜藻植株顶部的主侧枝开始出现气囊,翌年3—5月铜藻藻体生长速率最大,3—4月主侧枝的气囊数量快速增长,4月每根主侧枝平均气囊数量达最大,气囊发育成熟。各月气囊的数量、平均长度和平均湿重的分布为顶部主侧枝中部主侧枝底部主侧枝,平均直径较均匀,底部主侧枝气囊平均体积显著小于顶部和中部的。铜藻完成生活史所需的净效积温为4 434.75°C·d,9月气囊开始出现时所需的净效积温为1 853.47°C·d,4月气囊生长发育达到峰值所需的净效积温为3 611.25°C·d。研究海域的海温变化主要受季风活动引起的海流变化影响,海水低温期后的升温条件可能是诱发铜藻快速生长的因素,较高的海温可限制铜藻的生长。     

岛礁海藻场沉积有机物来源辨析

海藻场的沉积有机物(sedimentary organic matter,SOM)是实现海藻场生态系统服务功能的重要物质基础,本实验以枸杞岛北部海藻场为研究区域,围绕大型海藻周年生活史的幼苗生长、成熟茂盛和衰退凋亡3个阶段,于2014年7月凋亡期、2014年10月生长期和2015年5月茂盛期对海藻场的SOM进行样品采集,并运用碳、氮稳定同位素技术,以C/N、δ~(13)C和δ~(15)N为指标分析了SOM的来源及变化。结果显示,1)7月、10月和翌年5月的SOM C/N的变化范围分别为5.9~6.6、6.0~6.9和5.4~6.2,可判定海藻场SOM是典型的海源性来源;2)7月不同水深的SOMδ~(13)C值空间变化明显,介于–20.3‰~–17.6‰,而10月和翌年5月都不显著,分别介于–22.3‰~–21.7‰和–21.4‰~–21.0‰;3)SOM的δ~(13)C值存在时间变化,而7月δ~(13)C值存在不同水深的空间变化;4)δ~(13)C、δ~(15)N和C/N之间的关系表明,7月SOM主要来源于浮游植物和大型海藻的混合贡献,而10月和翌年5月SOM则主要来源于浮游植物贡献;5)根据碳稳定同位素质量平衡混合模型计算得到,7月大型海藻对该海藻场SOM的平均贡献率最高可达53.71%;6)大型海藻产生的碎屑在SOM占比受波浪等海域动力环境影响显著。