头足类耳石轮纹研究进展

头足类耳石与鱿类一样，是一种很好的信息载体，它具备2个基本条件，即：1）信息的输入稳定；2）所输入的信息能得到良好的储存。因此耳石研究可拓宽人类对头足类生物学的了解范畴，尤其是加深对繁殖生物学的认识，丰富渔业资源管理的方法和手段。本文从研究方法和应用方面，综述30年来头足类耳石及其轮纹的研究成果及进展，期望为头足类生物学研究提供有效的方法。     

头足类耳石信息分析的研究进展

耳石的轮纹结构与化学组成相当稳定,记录了个体生活过程中丰富的生物-物理-化学环境信息,是一种很好的信息载体.因此,通过耳石信息分析可以揭示头足类的生活史历程,掌握其生活史各阶段的生态环境特征,这不仅具有重要的理论意义,而且具有较为广阔的应用前景.文章依据近年来国内外有关头足类耳石信息分析的研究成果,综述了头足类耳石日轮及微量化学的研究现状,概括了耳石信息分析在渔业资源及环境科学等方面的应用,并对今后的研究工作提出了方向与内容上的展望.     

耳石微化学技术在鱼类生境履历重建中的研究进展

<正>研究鱼类活动踪迹的手段有很多,早期研究者通过渔业统计数据分析洄游鱼类的活动路径,徐兆礼等^[1-3]根据10余年捕捞统计资料,推测了鱼类产卵场、索饵场和越冬场的位置和范围,绘制出我国近海海域带鱼(Trichiurus lepturus)、大黄鱼(Larimichthys crocea)和小黄鱼(L.polyactis)的洄游路线。然而,渔业捕捞数据属于非独立数据,基于渔业统计数据分析的方法要求数据量大,且对数据质量要求也较高,极大限制了洄游路线估计的准确性。随着技术发展,标志放流技术应用日益广泛,其中生物遥测标记技术^[4]、弹出式卫星数据回收标志^[5]已经被用于监控和记录鱼类个体的坐标和迁移路径,但是这些方法大多只适合于规格较大的鱼类个体,且操作相对复杂、成本高,不适合规模化标志^[6]。对于体型较小、体质偏弱的溪流小型鱼类,     

利用耳石鉴定头足类年龄与生长研究进展

年龄和生长是头足类生物学研究的重点内容,利用耳石轮纹鉴定其年龄、分析其生长特性是一种可靠而有效的方法。耳石经提取、研磨、抛光后制备成切片,对切片观察面轮纹进行计数可得到日龄。研磨平面的选择是头足类耳石制片的最关键步骤,通常选择纵截面研磨。轮纹计数时,一般选择轮纹相对比较清晰的背区计数。适合头足类的生长模型有线性、指数、幂函数、逻辑斯谛、Gompertz和Von Bertalanffy等多种。分析认为,同一种头足类在不同生长阶段以及不同种群间,其年龄组成、生长率以及适合的生长模型往往不同,因此,建议应先对研究对象进行不同产卵季节或地理种群的划分,然后根据不同种群分别研究其生长并建立生长模型。     

大辽河口红狼牙鰕虎鱼耳石微化学的初步研究

为初步了解大辽河口红狼牙鰕虎鱼(Odontamblyopus rubicundus)生境履历特征,利用电子探针微区分析技术,对大辽河口6 ind红狼牙鰕虎鱼的耳石进行了锶和钙元素微化学研究。定量线分析结果显示,大辽河口红狼牙鰕虎鱼生境履历十分复杂,耳石锶钙比值的波动可以分为4~6个差异极其显著的阶段(最低LH01为1.56±0.91,最高LH02为9.28±1.66)(P0.01)。耳石锶含量面分布结果可以进一步直观地显示,自核心到边缘区域中对应于淡水(蓝色)、半咸水(绿色)、海水(黄红色)生境不同颜色同心环轮的变化过程。根据耳石核心区域(第一阶段)的锶钙比值以及对应的面分布特征,推测大辽河口的红狼牙鰕虎鱼可能存在3个生活史类型(淡水孵化、半咸水孵化和海水孵化),红狼牙鰕虎鱼在孵化和早期生活史阶段可以适应从淡水到海水的广盐度水体。     

基于耳石微化学特征甄别黑鲷放流群体和野生群体的初步研究

基于耳石微化学特征研究甄别黑鲷(Sparus macrocephalus)放流群体和野生群体的可行性,并根据该特征对象山港捕获的黑鲷成鱼进行了群体判别。研究结果显示,向天然海水中加入适当淡水后形成养殖海水,养殖海水的Ba离子浓度显著高于天然海水(P<0.05);养殖黑鲷的耳石核心位置的Ba/Ca比值(C)、全耳石Ba/Ca比值■及Ba元素变异系数(CVI)均显著高于野生黑鲷(P<0.05)。耳石上的Ba/Ca比值可作为识别养殖黑鲷和野生黑鲷的微化学标志。以此为标志对象山港捕获的20尾黑鲷成鱼进行群体判别,结果表明2尾黑鲷为放流群体。     

日本有明海及周边水域刀鲚耳石微化学研究

刀鲚在日本仅分布于有明海及与之相通的一些河流中,为重要的渔业资源,现已被列入了"危急种"名录。为探明相关水域该资源种的生活史履历及生境需求特征,本研究利用鱼类耳石微化学分析技术,对采自有明海海区及六角川、筑后川河口水域的刀鲚进行了耳石锶(Sr)和钙(Ca)的微化学研究。耳石由核心到边缘Sr、Ca定量线及Sr面分布分色图谱分析结果发现,3种水域刀鲚个体总体上可分为淡水产卵场起源(即溯河洄游)和非淡水产卵场起源(即海生刀鲚)2种生态类型,其中前者刀鲚中还进一步包含有3种不同淡水、海水间生境履历模式,反映出3种水域分布刀鲚生活史和生境需求的多样性及对不同盐度生境较好的适应性。此外,微化学结果还显示,研究涉及的17尾刀鲚中,有30%是在河口半咸水生境孵化起源。这在一定程度上提示,相关水域除传统淡水起源的资源补充量外,河口域半咸水起源的补充量同样不能忽视。     

基于耳石微化学分析的鱼类种群生态学研究进展

研究鱼类的种群生态学,破解其数量特征、生境利用、种群结构和动态变化等种群属性是保护和合理开发天然渔业资源的基础。耳石微化学分析是破解鱼类的种群生态学难题的新颖而有力的手段,不仅可以反演鱼类生活史过程中所经历的环境条件,还可溯源资源群起源的产卵场等关键生境,在鱼类资源种群空间结构形成机制研究及动态评估中具有优势。本文在分析耳石元素组成及其沉积特征的基础上,重点介绍了耳石微化学分析在鱼类种群生态学(如反演鱼类生活史、评估种群结构、把握关联性和破解混合群体的构成与来源等)中的应用进展,也客观评述了耳石微化学分析在鱼类种群生态学研究中的局限性与解决途径,并对今后相关技术的发展趋势及需要关注的科学问题进行了展望。     

基于耳石微化学的刀鲚群体生境履历研究进展

刀鲚(Coilia nasus)是一种经济价值高的洄游型鱼类。受过度捕捞、生态环境污染以及水利工程建设等影响,其资源量已极度匮乏。总结了日本水域、黄河水域和长江水域内刀鲚生境履历的研究进展,解析不同水域刀鲚群体的生境履历模式,以期为刀鲚资源保护提供科学支撑和参考资料。随着长江十年禁渔计划的实施,充分了解长江水域刀鲚的生境履历,有助于为中国刀鲚资源的保护和恢复提供参考。     

基于耳石微化学分析的福建水域刀鲚生境履历研究

利用X射线电子探针微区分析技术(electron probe micro-analysis, EPMA),首次对福建(福州、宁德)沿岸海域采集到的3尾刀鲚(Coilia nasus)进行矢耳石的锶(Sr)和钙(Ca)微化学特征分析,重建其生活史。结果显示,这3尾刀鲚耳石核心区的Sr/Ca值均小于3,且耳石面分析显示核心区均为蓝色,表明它们都属于淡水产卵和淡水孵化;其中,福州海域的1尾刀鲚早期生活史对淡水依赖时间较长,而宁德海域的2尾刀鲚对淡水依赖时间较短。根据耳石从核心到边缘的Sr/Ca值变化线分析及过核心截面Sr含量面分析可以确定,3尾刀鲚均为典型的溯河洄游生态类型;其中,福州海域1尾刀鲚呈现淡水–半咸水型的生境履历,而宁德海域2尾刀鲚呈现淡水–半咸水–海水型的生境履历。本研究首次利用耳石微化学分析技术揭示了福建水域刀鲚生活史和生境履历存在多样性,也证实了宁德三沙湾外海域和闽江口外沿岸海域尚存溯河洄游型刀鲚。本研究为进一步开展福建沿岸水域刀鲚的关键栖息地研究及其资源管理和保护提供了宝贵的基础信息。     

南海鸢乌贼耳石微量元素研究

根据2012年9月~10月于南海采集的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本,利用激光剥蚀电感等离子质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)分析鸢乌贼耳石微量元素组成及分布。结果显示,南海鸢乌贼耳石含量前10位的元素依次为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、锌(Zn)、铝(Al)、铜(Cu)和镍(Ni)。P方差分析发现,鸢乌贼耳石微量元素Ca(P=0.017)、Sr(P=0.016)、Na(P=0.042)种群差异显著(P0.05);中型群Ca(P=0.026)、Sr(P=0.021)、Na(P=0.025)性别差异显著(P0.05),微型群性别差异不显著(P0.05);中型群Cu(P=0.002)、Ni(P=0.001)日龄差异显著(P0.05),微型群P(P=0.000)、Mg(P=0.002)、Zn(P=0.023)、Al(P=0.000)、Cu(P=0.003)日龄差异显著(P0.05)。南海鸢乌贼Sr含量随纬度的降低而减少,且0日龄高于10日龄。     

哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素

实验通过激光剥蚀电感等离子质谱法分析哥斯达黎加外海茎柔鱼耳石的微量元素,了解其微量元素组成及其与表温关系,推测其不同生活史阶段的栖息环境.结果表明,茎柔鱼耳石含有54种元素,其中Ca、Na和Sr为主要元素.总体耳石Sr/Ca大于太平洋褶柔鱼、巴塔哥尼亚枪乌贼和黵乌贼.胚胎期耳石Sr/Ca最高,随着年龄增加而下降.Sr/Ca与表温呈反比例关系.不同孵化月份的茎柔鱼在不同生长阶段的耳石Sr/Ca差异不明显.Ba/Ca可看做茎柔鱼垂直移动的指标元素,茎柔鱼仔鱼至成鱼期耳石Ba/Ca呈“U”型变化,与其幼体生活在海水表层,成体生活在较深层海水相对应.茎柔鱼耳石Mg/Ca核心高外围低,可能与耳石生长率逐渐减小有关,Mg/Ca与表温呈正相关.此外,研究认为茎柔鱼胚胎期是以自身携带的卵黄囊为营养物质,此时耳石的微量元素与亲体的遗传因素相关,与外界水环境无关.     

中国南海南沙群岛海域鸢乌贼耳石微量元素组成特性

耳石是头足类重要的硬组织之一,存储了大量微化学信息,能够反映其栖息环境变化,是研究头足类生活史的重要材料。本文根据2017年3月—5月我国灯光罩网渔船于中国南海南沙群岛海域采集的1002尾鸢乌贼样本,利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱法(LA-ICP-MS)分析了17枚鸢乌贼耳石微量元素的组成及分布。结果表明：南沙群岛海域的鸢乌贼耳石主要由56种微量元素组成,含量最多的前10种元素依次为钙(Ca)、锶(Sr)、钠(Na)、磷(P)、硅(Si)、钾(K)、镁(Mg)、铁(Fe)、钡(Ba)和硼(B)。方差分析表明,不同性别间Ca、Sr、Na、P、Si、K、Mg、Fe、Ba、B的分布均无显著性差异;不同孵化期的群体间Ca、Sr、Na、P、Si、K、Mg、Fe、Ba、B的分布也无显著性差异;不同耳石部位间Si、K、Fe无显著性差异,而Ca、Sr、Na、P、Mg、Ba、B则有显著性差异。     

基于稳定同位素技术的浙江南部近海主要渔业生物营养级

2016年2月和5月在浙江南部近海拖网采集到33种鱼类和18种无脊椎动物,利用稳定同位素技术测定渔业生物的稳定碳、氮同位素比值(δ~(13)C、δ~(15)N),并以此估算其营养级。研究结果表明:(1)浙江南部近海主要渔业生物同位素比值跨度范围大,δ~(13)C值范围为–19.71‰～–14.01‰(跨度5.70‰),δ15N值范围为7.05‰～13.69‰(跨度6.64‰),其中鱼类的碳、氮同位素跨度范围最大;(2)以滤食性双壳类为基线生物估算浙江南部近海鱼类平均营养级范围为2.66～4.21,甲壳类营养级范围为3.08～3.72,头足类营养级范围为2.83～3.49,腹足类营养级范围为3.54～3.62,渔业生物营养级主要处于3.0～4.0营养级,以初级和中级肉食性种类为主;(3)根据聚类和食性文献资料分析浙江南部近海主要渔业生物存在5种食性类型,包括浮游动物食性、杂食性、底栖生物食性、混合食性和游泳动物食性;(4)根据营养结构特征,浙江南部近海食物网营养结构可划分为4个营养群,初级消费者主要为杂食性种类,次级消费者主要为小型鱼类、虾类及头足类,中级消费者主要为底栖蟹类、腹足类和混合食性鱼类,高级消费者为凶猛肉食性鱼类。本研究建立了浙江南部近海主要渔业生物的连续营养谱,为生态系统的食物网能量流动和物质循环研究提供科学参考。