基于碳氮稳定同位素的太湖鱼类营养生态位研究

为探究太湖鱼类的营养生态位特征，于2019~2020年开展了太湖鱼类的碳氮稳定同位素调查，分析了鱼类营养生态位大小、生态位重叠度及营养级。研究结果表明，鱼类δ13C值范围为-27.67‰~-17.92‰，δ15N值范围为6.02‰~20.31‰。营养生态位大小（SEAc值）范围为0.14‰2~20.43‰2，其中黄颡鱼的生态位最大，光泽黄颡鱼的生态位最小。短颌鲚、陈氏短吻银鱼和鲢的SEAc值均较小，表明他们利用的食物源和生境范围较窄，鳙的SEAc值较大，表明其利用的食物源和生境范围较广。鱼类的营养生态位重叠度为0~70.6%。大银鱼与翘嘴鲌的生态位重叠度最大（70.6%），其次为鲈与翘嘴鲌（39.9%），其余物种间的生态位重叠度范围为0~38.9%。短颌鲚与其他肉食性鱼类的生态位重叠度较小，表明他们之间的食物资源竞争较弱。陈氏短吻银鱼与鲢、鳙在生态位上存在明显的分离，这与陈氏短吻银鱼专食浮游动物有关。鱼类营养级范围为0.73~3.62，鮠一种的营养级最高，泥鳅的营养级最低。分析表明，鱼类营养生态位的大小与其摄食的食物种类以及对不同生境的利用程度有关；大部分鱼类间生态位重叠度较低，表明鱼类在资源利用上存在较大分离。本研究结果也为太湖鱼类食物网分析及渔业资源管理提供了基础数据。     

基于氮稳定同位素分析的三峡水库主要鱼类营养级研究

运用稳定同位素技术对2018年7月—2019年1月采自三峡库区干流木洞、涪陵、云阳和秭归江段的38种鱼类进行氮稳定同位素分析,同时计算鱼类营养级并构建了鱼类连续营养谱。研究结果显示,三峡库区干流鱼类δ15N值平均值为11.02‰,变化范围为5.31‰~17.79‰。以初级消费者螺类作为基准生物估算出三峡库区干流鱼类平均营养级为2.67,范围为1.47~4.12。营养级大于4级的鱼类仅有1种,营养级位于2~3级之间的鱼类种类数最多,占种类总数的50.0%,其次是营养级大于3级的鱼类,占种类总数的31.6%,不同食性鱼类组合的营养级存在差异。库区干流鱼类营养级的时空差异均不显著,而越靠近大坝的江段食物链长度的季节性波动幅度越大。和水库蓄水运行初期相比,鱼类营养级显著升高且高营养级鱼类的群落结构和营养特征发生了一定程度的改变,特别是拥有较高营养级的短颌鲚(Coilia brachygnathus)在库区干流逐渐扩张并成为优势种,其可能对库区干流鱼类营养结构产生影响。     

基于碳、氮稳定同位素研究黄海及东海北部主要鱼类的营养级和食性

本研究通过对2011~2014年间在黄海及东海北部采集的36种海洋鱼类进行碳、氮稳定同位素测定,利用碳稳定同位素比值(δ¹³C)计算底层饵料贡献比(Bp)来确定鱼类的食性,利用氮稳定同位素比值(δ¹⁵N)计算其营养级(TL)。结果显示,这36种鱼类的营养级范围为2.75~4.34,平均值为3.47。其中,4种为完全浮游生物食性,8种为底栖生物食性,完全底栖生物食性为12种,混合食性为12种。中(TL=3.5~4)、低(TL<3.5)营养级的种类占大多数(91.67%),而高营养级(TL>4)种类较少,仅为3种,且全部为混合食性。营养级的研究结果与1986、1992和2004年的研究对比发现,个别种类发生了改变。如蓝点马鲛(Sconberonorus niphonius)营养级有不同程度的下降;而黄鲫(Setipinna t)aty却有不同程度的上升。食性的研究结果与2004、2009和2011年的研究对比发现,有些种类食性发生了较大变化,如白姑鱼(Argyrosomus argentatus);有些种类食性几乎没有变化,如小黄鱼(Larimichthys polyactis)。     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区大型底栖动物的营养结构特征

人工鱼礁建设是改善底栖生境、提高底栖动物多样性和资源丰度的重要措施之一,其建设效果与投放时间长短密切相关。为了探究投礁时长对大型底栖动物营养关系的影响,实验应用稳定同位素技术对比分析了莱州湾芙蓉岛海域不同礁龄人工鱼礁区和对照区大型底栖动物及其食源的碳、氮稳定同位素组成,计算了不同区域大型底栖动物的食物基础以及消费者的营养级。结果显示：①长礁龄区、短礁龄区和对照区的大型底栖动物δ¹³C值分别为−25.08‰~−13.34‰、−25.86‰~−17.80‰和−25.39‰~−11.06‰;δ¹⁵N值分别为10.73‰~15.78‰、10.02‰~14.89‰和10.17‰~15.80‰。②相较于短礁龄区和对照区,长礁龄区底栖动物群落营养多样性更高,食物来源多样性水平更高,群落内营养生态位更加多样化,群落结构稳定性较好。③以食性为依据,将大型底栖动物分为浮游生物食者 (Pl)、肉食者 (C)、碎屑食者 (D)和杂食者 (O)等4类摄食功能群,在4类潜在食源 [浮游植物、浮游动物、水体悬浮颗粒有机物 (POM)和沉积物有机物 (SOM)]中,浮游植物碳源对除肉食者外的3类消费者的平均贡献率最高 (31.40%)。④长礁龄区、短礁龄区和对照区的消费者营养级分别为2.00~3.83、2.00~3.49和2.00~3.87;此外在长礁龄区出现了相对多的高营养级捕食者,从而证实长礁龄区的底栖动物群落具有更复杂的营养结构。同时发现,人工鱼礁建设能使大型底栖动物更充分地利用浮游植物碳源,并且能够增加底栖动物群落的营养多样性和丰富度,促进群落中较高营养级动物的增加。本研究结果有助于了解人工鱼礁建设的环境生态效应,为进一步研究底栖生境食物网的物质循环和能量流动提供了基础资料。     

基于稳定同位素技术的新疆伊犁河流域鱼类群落营养级初步研究

为探究伊犁河流域鱼类群落营养结构动态及层级变化,本研究于2019年湿季(5-6月)和2020年干季(11月)在新疆伊犁河流域13个站位进行鱼类调查。运用稳定同位素δ¹³C、δ¹⁵N技术分析了伊犁河鱼类的营养级,并对不同支流以及不同摄食功能群鱼类营养级进行比较分析。伊犁河流域鱼类的δ¹³C值范围为-33.70‰～-18.51‰,δ¹⁵N值范围为5.13‰～17.33‰,营养级范围在1.27～4.07之间,平均为2.54±0.55。湿季鱼类的营养级高于干季,肉食性和杂食性鱼类营养级明显高于其它类群。鱼类营养结构特征指标(氮值范围NR、碳值范围CR、总面积TA、平均离心距离CD、平均最邻近距离、最邻近距离标准差SDNND)显示,伊犁河与特克斯河的鱼类营养多样性较高,揭示种间竞争较少;喀什河营养冗余更高,表明鱼类群落抗外界干扰能力更强。本研究为后期准确全面的评估伊犁河流域鱼类群落结构与功能对人类活动干扰的响应提供了基础依据。     

应用氮稳定同位素技术研究辽东湾海域主要渔业生物的营养级

应用氮稳定同位素技术分析了2010年6月和8月辽东湾海域主要渔业生物的氮稳定同位素比值,研究了28种鱼类和26种无脊椎动物的营养位置。结果表明,辽东湾海域主要渔业生物的营养级处于2.98～4.84,集中在3.70～4.56;相比6月δ15N值的分析结果,8月有50%的鱼类δ15N值增加,孔鳐(Raja porosa)增幅最大,增加了1.06‰;9种鱼类δ15N值减少,鯒(Platycephalus indicus)减幅最大,减少了1.84‰,可见鱼类样品的δ15N值随季节的变化因种类而各异;8月有87.5%的无脊椎动物δ15N值减少,其中,减少幅度大于1‰的有6种,占37.5%,可见无脊椎动物的δ15N值随季节的变化较明显。通过对不同采样点同种生物δ15N值的比较发现,辽东湾近岸海域的10种无脊椎动物的δ15N值均高于远岸海域,差值范围为0.05‰～1.49‰,差异极显著(P<0.01),说明人类活动引起的陆源污水排放使近岸海洋生物的δ15N值升高。     

莱州湾4种大型甲壳类的空间与营养生态位

根据2010—2019年夏季莱州湾底拖网调查数据,研究了4种大型甲壳类(中国明对虾、三疣梭子蟹、日本蟳和口虾蛄)的优势度、种间联结、空间生态位特征,并应用碳氮稳定同位素数据分析了4种大型甲壳类的营养级、营养生态位与摄食来源。结果显示,口虾蛄、日本蟳是目前莱州湾夏季甲壳类最主要的优势种,放流种类中国明对虾、三疣梭子蟹为群落的重要种;4种大型甲壳类的种间联结性不强,显著正联结主要出现于中国明对虾与其他三者之间;日本蟳空间生态位宽度最高(2.45),口虾蛄(2.13)次之,中国明对虾(1.92)和三疣梭子蟹(1.93)较低;生态位重叠较高主要发生于中国明对虾与其他3种之间;4种大型甲壳类营养级相近(3.02～3.28),中国明对虾生态位总面积最大,三疣梭子蟹与日本蟳、口虾蛄的生态位总面积相近,三疣梭子蟹和日本蟳的营养生态位重叠较高;摄食来源分析表明,中国明对虾摄食双壳类比例更高,其他3种摄食来源同质化程度较高。目前莱州湾三疣梭子蟹和中国明对虾的优势度低于口虾蛄和日本蟳,表明增殖放流虽然扩大了三疣梭子蟹和中国明对虾的种群规模,但尚未较大程度改变甲壳类群落结构。综合4种甲壳类的群落地位、种间联结性、空间生态位宽度与重叠、营养级与营养生态位以及摄食来源的研究结果,中国明对虾与其他三者竞争相对较小,而三疣梭子蟹与日本蟳、口虾蛄竞争较大。为最大程度发挥增殖效益,建议在确定放流地点和放流数量时,应着重考虑相近生态位物种对放流物种的竞争和限制。     

基于稳定同位素技术的阳澄湖鱼类群落营养结构研究

为探究阳澄湖水域鱼类群落的营养结构特征, 于 2017 年夏季(7 月)、秋季(10 月)、2018 年春季(4 月)对该水域进行了渔业资源调查, 并利用稳定同位素技术对鱼类群落的碳(δ¹³C)、氮(δ¹⁵N)值特征及其营养结构进行了分析。 研究结果显示, 阳澄湖水域共采集到鱼类 42 种, 隶属于 5 目 10 科 33 属。鱼类的 δ¹³C、δ¹⁵N 和营养级均值分别为 (–24.85±1.77)‰、(15.34±2.19)‰和 3.06±0.64。其中, δ¹⁵N 值与营养级均存在极显著的鱼类食性和季节性差异(P< 0.01), 而 δ¹³C 值在鱼类食性和季节性上未出现显著差异(P>0.05)。阳澄湖鱼类群落的营养结构存在季节差异, 鱼类群落的营养层次(NR)、基础食物来源(CR)、生态位总空间(TA)、群落的整体密度(NND)、聚集均匀程度(SDNND) 和核心生态位空间(SEAc)从 2017 年夏季至秋季再到 2018 年春季, 呈逐渐上升的趋势; 表明 2018 年春季食物源多样性高, 营养冗余程度低。本研究初步构建了阳澄湖鱼类连续营养谱, 丰富了对阳澄湖鱼类群落营养结构方面的研究, 以期为湖泊生态管理和渔业可持续发展提供参考。     

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。     

基于碳、氮稳定同位素的大亚湾渔业生物群落营养结构

根据2017年夏季和2018年冬季于大亚湾海域进行的底拖网渔业生物调查,该研究采用碳、氮稳定同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)技术,分析了大亚湾渔业生物的δ~(13)C、δ~(15)N基本特征,构建了连续营养级谱,并探讨了不同季节渔业生物营养结构的差异。结果显示,大亚湾海域渔业生物的δ~(13)C介于-19.66‰～-15.19‰,均值为(-17.26±0.86)‰;δ~(15)N介于11.63‰～16.01‰,均值为(13.59±0.96)‰。以小型浮游动物的δ~(15)N平均值作为基准构建渔业生物营养级谱,发现大亚湾海域渔业生物的营养级介于2.99～4.28,鱼类的营养级跨度最广,食性较复杂。运用SIBER模型计算了渔业生物的7个营养结构量化指标,发现部分生物摄食共同的饵料,存在生态位重叠现象。此外,夏季群落营养冗余度比冬季低。     

应用碳、氮稳定同位素技术分析胶州湾方氏云鳚的摄食习性

根据2011年5月在胶州湾进行的底拖网调查, 应用碳、氮稳定同位素技术对胶州湾方氏云鳚(Enedrias fangi) 的食物组成、营养级和摄食习性的体长变化等方面进行研究。结果表明, 胶州湾方氏云鳚的δ¹⁵N值范围是10.14‰~15.50‰, 跨度为5.36‰, 平均值为(12.83±1.10)‰; δ¹³C值范围是–21.52‰ ~–18.14‰, 跨度为3.38‰, 平均值为(–20.42±0.73)‰。方氏云鳚的饵料生物主要包括鲜明鼓虾(Alpheus distinguendus)、鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)、海蜇虾(Latreutes anoplonyx)、疣背宽额虾(Latreutes planirostris)、沙蚕、粒径大于900 μm的浮游动物, 其中以海蜇虾和粒径大于900 μm的浮游动物为主, 贡献率分别为47%~66%和35%~40%; 其他饵料生物的重要性由高到低依次为沙蚕、疣背宽额虾、鹰爪虾和鲜明鼓虾, 其贡献率分别为0%~15%、0%~5%、0%~5%、0%~2%。经Pearson相关性检验发现, δ¹⁵N与方氏云鳚的体长无显著相关(P>0.05), 而δ¹³C与方氏云鳚体长呈显著正相关(P<0.05)。以δ¹⁵N计算方氏云鳚各体长组的营养级范围为3.33~3.79, 平均营养级为3.65±0.14, 并不随着鱼体长的增加而升高。与以往的研究相比,方氏云鳚的食物组成和营养级均发生了一定程度的变化,基础饵料生物的波动和分析方法的不同可能是导致变化的主要原因。另外,基线生物、富集度以及样品数量和体长范围的不同也是导致方氏云鳚营养级存在差异的原因之一。本研究旨在深入了解方氏云鳚在胶州湾生态系统中所处的地位和作用,为今后深入研究胶州湾生物群落的营养结构以及食物网的物质循环和能量流动提供基础资料。

     

莱州湾小型鳀鲱鱼类的生物学特征

以莱州湾调查资料为基础较系统地报告了青鳞小沙丁、斑Ji、日本Ti、赤鼻LingTi、黄鲫等5种小型Ti鲱鱼类的渔获体长、体重与年龄组成、生长特性，繁殖期与繁殖力以及饵料食性等学特征。文中还就上述鱼种在地域性渔业上的重要意义。种间更替进行了讨论。并对资源保护与管理提出了意见和建议。     

应用同位素分析黑龙江中游主要鱼类营养层次

2010年5月—2011年10月对黑龙江中游采集的32种鱼类和6种底栖无脊椎动物,运用稳定碳、氮同位素方法进行水生态营养层次的分析。结果显示,鱼类δ13C值为-32.00‰～-17.32‰,相差14.68‰;δ15N值为7.58‰～14.78‰,差值达6.80‰,跨度都很大。底栖无脊椎动物δ13C值和δ15N值的跨度不大,δ13C值为-29.64‰～-26.10‰,相差3.54‰;δ15N值为7.09‰～9.91‰,相差2.82‰。通过δ15N值计算出黑龙江中游32种主要鱼类和6种底栖无脊椎动物食物网营养层次,其中肉食性鱼类鳇(Huso dauricus)占据了黑龙江中游鱼类中最高的营养位置。通过分析初步建立了水体食物网连续营养谱,并结合底栖无脊椎动物同位素数据勾勒出黑龙江中游食物网营养结构图。     

莱州湾鱼类群落的关键种

关键种对群落结构稳定性起着决定作用,它的筛选对于整个生态系统的研究都具有重要的理论和实际意义。本研究基于2011年5月对莱州湾渔业底拖网数据,以摄食关系为基础构建了莱州湾鱼类群落种间相互作用关系网,运用网络分析法计算了该关系网的13种重要性指数及Key Player Problem参数(F、DF和DR)。根据13种指数的排序结果、聚类信息和3个Key Player Problem参数,对莱州湾鱼类群落的关键种进行了筛选。结果显示,13种重要性指数可划分为4个信息组:a(D、CC、IC、TI~1和TI~7)即基本信息组、b(D_(in)、H_(in)和K_t)即信息输入组、c(D_(out)、H_(out)和K_b)即信息输出组和d(BC和K)即信息控制组。细纹狮子鱼(D、D_(in)、BC、CC、IC、H_(in)、TI~1、TI~7、K、K_t、F、~DF和~DR)和六丝矛尾虾虎鱼(D_(out)、H_(out)和K_b)在莱州湾鱼类群落的网络分析结果中处于最高地位,密切联系着群落的其他种群,控制着群落的结构和能流,属于群落的关键种,其中细纹狮子鱼是关键捕食者,控制着群落中其他重要食物竞争者和捕食者密度,六丝矛尾虾虎鱼是关键被捕食者,通过维持捕食者的密度来限制其他被捕食者的密度。     

应用稳定同位素技术研究崂山湾夏季鱼类群落的摄食生态

崂山湾是黄海沿岸众多海湾之一,也是当前增殖放流的重要水域,研究该区域鱼类群落结构及其食物网结构,有着非常重要的生态意义和实用价值。本研究根据2014年6月和8月在崂山湾海域进行的底拖网调查,分析该海域夏季鱼类群落的优势种组成,并通过测定稳定同位素对其摄食生态进行研究。结果表明,崂山湾夏季鱼类群落的优势鱼种共有10种,包括六丝矛尾鳅虎鱼、中华栉孔鳅虎鱼、红狼牙鳅虎鱼、皮氏叫姑鱼、白姑鱼、小黄鱼、绿鳍鱼、短吻红舌鳎、斑鲨和赤鼻棱鳀;夏季崂山湾不同月份鱼类群落的优势种组成差异较大。各优势鱼种间δ13C值存在显著差异,结合胃含物分析结果表明6月鱼类群落食物的主要来源均为底层饵料,而8月鱼类群落的食物来源则更广泛。崂山湾夏季2个月鱼类群落的优势鱼种间的δ15N值均存在显著差异,最大分别相差4.61‰和3.70‰。崂山湾6月鱼类群落的优势种包括了中营养级鱼类和高营养级鱼类,鱼类群落的平均营养级为3.90,主要是底栖动物食性鱼类;而8月鱼类群落的优势种包括了低营养级鱼类和中营养级鱼类,鱼类群落的平均营养级为3.37,包括浮游动物食性和底栖动物食性2种食性类型,以底栖动物食性鱼类为主。线性回归分析表明崂山湾夏季10种优势鱼种除皮氏叫姑鱼、斑鲨、短吻红舌鳎和绿鳍鱼的营养级与体长无线性相关外,其余优势鱼种的营养级均与体长呈显著的正相关。这主要由于它们随着体长的增加,摄食高营养级的饵料增加,低营养级的饵料减少,自身的营养级也随之升高。     

莱州湾及黄河口水域地理学特征与鱼类多样性

以历史和调查资料为基础,介绍了莱州湾及黄河三角洲的地理位置及其发育史,指出莱州湾是一个年轻的海湾,而黄河三角洲则是一个不稳定的河口三角洲。莱变地质构造复杂,东部为上升区,西部属沉陷区;黄河三角洲则属于淤泥岸坡,沉积物呈从东向西,由南向北逐渐细化为特征,其水文特征因地处暖温带北缘、属季风气候区。在陆上气候、黄河冲淡水和黄海冷水团交互影响下,本水域形成温、盐季节变化显著,逆时针环流、往复流性质的潮流及