黃佳興, 龔玉艷, 徐姍楠, 王歡歡, 張魁, 張俊, 陳作志

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南海中西部漁場(chǎng)主要漁業(yè)生物碳氮穩(wěn)定同位素特征

黃佳興1, 2, 龔玉艷1, 徐姍楠1, 王歡歡1, 張魁1, 張俊1, 陳作志1

1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部外海漁業(yè)開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510300; 2. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院, 上海 201306

南海中西部漁場(chǎng)是我國(guó)南海漁業(yè)開發(fā)的重點(diǎn)漁場(chǎng)之一。為了解該海域主要漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系, 應(yīng)用碳、氮穩(wěn)定同位素技術(shù)測(cè)定了該海域主要漁業(yè)生物樣品的13C和15N值, 由此構(gòu)建該海域主要漁業(yè)生物的連續(xù)營(yíng)養(yǎng)譜。結(jié)果顯示, 南海中西部漁場(chǎng)主要漁業(yè)生物同位素比值變化幅度較大, 其中魚類的13C和15N值范圍分別為-20.00‰~-16.51‰和7.94‰~11.81‰; 頭足類的13C和15N值范圍分別為-18.84‰~-17.60‰和10.10‰~12.85‰。以浮游動(dòng)物為基線生物計(jì)算各物種相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí), 魚類處于2.41~3.53, 頭足類處于3.03~3.84, 頭足類的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)要高于魚類。通過對(duì)不同體長(zhǎng)( 胴長(zhǎng))的鳶烏賊、菱鰭烏賊、紅鰭圓鲹、細(xì)鱗圓鲹和黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)行比較分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 隨著體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))增大其營(yíng)養(yǎng)級(jí)有相應(yīng)增大的趨勢(shì)。研究初步建立了南海中西部漁場(chǎng)主要漁業(yè)生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)的連續(xù)營(yíng)養(yǎng)譜, 旨在為了解該海域食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)提供基礎(chǔ)資料。

南海中西部漁場(chǎng); 碳氮穩(wěn)定同位素; 漁業(yè)生物; 營(yíng)養(yǎng)譜; 營(yíng)養(yǎng)級(jí)

南海中西部漁場(chǎng)屬上升流區(qū), 餌料豐富, 初級(jí)生產(chǎn)力較高, 是眾多海洋生物棲息、索餌、繁殖的優(yōu)良水域, 蘊(yùn)藏著豐富的漁業(yè)資源, 是我國(guó)南海漁業(yè)生產(chǎn)的重要漁區(qū)(張立等, 2016)。食物關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本紐帶, 是營(yíng)養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容(紀(jì)煒煒等, 2013)。利用穩(wěn)定同位素法可以全面反映海洋生物長(zhǎng)期生命活動(dòng)的攝食情況(李忠義等, 2005; 顏云榕等, 2011), 有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)胃含物分析的時(shí)間長(zhǎng)、樣品需求量大和食物易消化難分辨等局限性, 是研究海洋生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系及食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要手段之一(李忠義等, 2010; Power et al, 2013)。近年來, 我國(guó)學(xué)者越來越重視利用穩(wěn)定同位素技術(shù)開展海洋食物網(wǎng)及營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)研究。蔣日進(jìn)等(2014)利用碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)探明了枸杞島近岸海域主要生物的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系和食物網(wǎng)的能量來源。寧加佳等(2016)通過碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)研究了南沙群島西南陸架區(qū)底層魚類的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu), 并揭示了該海域營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性較低、營(yíng)養(yǎng)冗余程度較高。王犖等(2017)應(yīng)用碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)構(gòu)建了大連近岸海域食物網(wǎng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu), 并建立了大連近岸海域食物網(wǎng)的連續(xù)營(yíng)養(yǎng)譜。對(duì)南海海洋食物網(wǎng)及營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的研究主要集中在北部灣、流沙灣、徐聞珊瑚礁以及南沙群島的渚碧礁等(郭衛(wèi)東等, 2002; 顏云榕等, 2012; 楊國(guó)歡等, 2012, 2013), 而南海中西部漁場(chǎng)作為我國(guó)南海重要的外海漁區(qū), 很有必要弄清該漁場(chǎng)主要漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系及營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。因此, 本研究利用碳氮穩(wěn)定同位素技術(shù)探究南海中西部漁場(chǎng)主要漁業(yè)生物的碳氮穩(wěn)定同位素組成特征, 分析主要漁業(yè)生物的食物關(guān)系和營(yíng)養(yǎng)位置, 為該海域的漁業(yè)資源科學(xué)管理和可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本采集及處理

樣品于2017年4月22號(hào)至5月6號(hào)由“桂北漁80208”燈光罩網(wǎng)漁船在南海中西部海域進(jìn)行采集, 詳情見圖1。隨機(jī)選取生物樣品, 每種至少5尾, 5尾以下全取。漁船網(wǎng)具的主尺度為281.60m×80.18m, 即結(jié)附網(wǎng)衣的沉子綱(網(wǎng)口綱)長(zhǎng)為281.60m, 網(wǎng)身的縱向拉直高度為80.18m, 網(wǎng)口網(wǎng)目尺寸為35mm, 網(wǎng)囊最小網(wǎng)目尺寸為17mm?；€生物浮游動(dòng)物樣品分別在燈光罩網(wǎng)區(qū)的北部和南部各選擇一個(gè)站位采集, 用大型浮游動(dòng)物網(wǎng)在200m深海域垂直向上拖集浮游動(dòng)物, 然后將浮游動(dòng)物樣品去雜質(zhì)后置于抽濾過的海水中暫養(yǎng)1~2h使其排除消化道的內(nèi)含物, 并冷凍保存?；貙?shí)驗(yàn)室后, 兩份浮游動(dòng)物樣品混合并用1mol·L–1鹽酸浸泡1h左右, 酸洗后再用超純水洗凈取整體作為實(shí)驗(yàn)樣品(李忠義等, 2010)。魚類取適量背部肌肉, 頭足類取適量胴體腹部肌肉。將以上穩(wěn)定同位素樣品放在冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥48h, 用研磨儀研磨成粉后置于干燥器中保存待穩(wěn)定同位素測(cè)定。

圖1 南海中西部采樣站點(diǎn)圖

1.2 穩(wěn)定同位素測(cè)定

樣品的穩(wěn)定同位素測(cè)定分析在中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所進(jìn)行, 所用儀器為美國(guó)Thermo公司的Carlo Erba EA1110元素分析儀和Delta Plus Finnigan同位素比率質(zhì)譜儀, 碳氮同位素比值以值的形式表達(dá):

X=[(sample/standard-1)]×1000 (1)

式(1)中, X為13C或15N,sample為所測(cè)得的同位素比值, 碳同位素比值為13C/12C, 氮同位素的比值為15N/14N,standard為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的同位素比值, 碳氮穩(wěn)定同位素測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別為PDB(擬箭石)和大氣氮,值越大表示樣品重同位素(13C或15N)含量越高,值越小則表示樣品重同位素(13C或15N)含量越低。每測(cè)定10個(gè)樣品插入1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品, 并隨機(jī)挑選1~2個(gè)樣品復(fù)測(cè)。樣品13C和15N值重現(xiàn)精度約為±0.2‰。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

通過消費(fèi)者的15N 平均值來計(jì)算其營(yíng)養(yǎng)級(jí), 即比較消費(fèi)者與基準(zhǔn)的15N 及其在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的富集常數(shù)可以計(jì)算出營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置(Vander et al, 2007)。

營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置通過如下公式計(jì)算:

TP=+ (15Nconsumer－15Nbaseline) / Δ15N (2)

式(2)中,15Nbaseline為基線生物的15N 值(即=1 時(shí),15Nbaseline為生產(chǎn)者15N; 而=2 時(shí),15Nbaseline為初級(jí)消費(fèi)者15N 值), 本研究用浮游動(dòng)物的15N 值為15Nbaseline,15Nconsumer為魚類的15N 值, Δ15N 為營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞過程中15N 的富集值, 每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的平均值約為3.4‰(Post, 2002)。以13C 和15N 值為橫、縱坐標(biāo), 繪制漁業(yè)生物的13C-15N值的雙位圖, 并以此計(jì)算了基于穩(wěn)定同位素量化營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的6個(gè)度量參數(shù)(Layman et al, 2007)。

2)15N比值范圍(15N range, NR): 圖中15N最大值和最小值之間的絕對(duì)距離;

3) 多邊形面積(total area, TA): 由所有物種在13C-15N雙位圖上組成的多邊形面積;

4) 質(zhì)心的平均距離(mean distance to centroid, CD): 質(zhì)心坐標(biāo)為所有樣品13C、15N的平均值, 計(jì)算所有樣品到質(zhì)心的歐氏距離, 并得出平均值;

5) 最短均值(mean nearest neighbor distance, NND ): 相鄰兩點(diǎn)間最短距離的平均值;

6) 最短均值標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation of nearest neighbor distance, SDNND): 相鄰兩點(diǎn)間最短距離的標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品的種類組成

調(diào)查期間共采集魚類46種, 頭足類4種, 隸屬于8目31科41屬, 分別為鱸形目16科28屬32種, 鲀形目4科5屬5種, 燈籠魚目1科2屬7種, 頜針魚目1科1屬1種, 月魚目1科1屬1種, 槍魚目1科1屬1種, 烏賊目1科1屬1種, 八腕目2科2屬2種, 詳情見表1。其中對(duì)鳶烏賊、菱鰭烏賊、紅鰭圓鲹、細(xì)鱗圓鲹和黃鰭金槍魚進(jìn)行了不同體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))組的碳、氮穩(wěn)定同位素值和營(yíng)養(yǎng)級(jí)的比較。

2.2 碳、氮穩(wěn)定同位素特征

以13C 和15N 值為橫、縱坐標(biāo), 繪制漁業(yè)生物的13C-15N 值的雙位圖(圖2), 并計(jì)算了基于穩(wěn)定同位素量化營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的6個(gè)度量參數(shù), 結(jié)果見表2。

圖2 南海中西部海域主要漁業(yè)生物的δ13C和δ15N值的雙位圖

穩(wěn)定同位素結(jié)果顯示, 南海中西部海域魚類的13C平均值為-18.15‰; 其中玉鯧最低, 為-20.00‰; 細(xì)鱗圓鲹最高, 為-16.51‰; 差值為3.49‰, 表明魚類的食物來源比較豐富。魚類15N的平均值為9.69‰; 其中脂眼凹肩鲹最低, 為7.94‰; 大鱗魣最高, 為11.81‰; 差值為3.87‰。頭足類的13C平均值為-18.21‰; 其中菱鰭烏賊最低, 為-18.84‰; 鳶烏賊最高, 為-17.60‰; 差值為1.24‰, 表明頭足類食物來源比較單一。頭足類15N的平均值為10.64‰; 其中菱鰭烏賊最低, 為10.10‰; 船蛸最高, 為12.85‰。

單因素方差分析結(jié)果顯示, 魚類和頭足類碳穩(wěn)定同位素比值差異不顯著, 魚類和頭足類氮穩(wěn)定同位素比值差異性顯著(=4.420,<0.05)。

基于物質(zhì)的保留時(shí)間、紫外吸收、分子離子峰和二級(jí)碎片離子信息(表1)，對(duì)13個(gè)抗氧化活性物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定.

表1 南海中西部海域漁業(yè)生物的體長(zhǎng)范圍、δ13C值、δ15N值和營(yíng)養(yǎng)級(jí)(TL)

2.3 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)特征

本研究以浮游動(dòng)物為基線生物來計(jì)算該海域漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí), 并繪制其連續(xù)營(yíng)養(yǎng)譜, 詳情見圖3。對(duì)不同體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))的鳶烏賊、菱鰭烏賊、紅鰭圓鲹、細(xì)鱗圓鲹和黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)行比較分析, 詳情見表3。浮游動(dòng)物氮穩(wěn)定同位素比值為6.60‰, 即以浮游動(dòng)物的氮穩(wěn)定同位素比值為15Nbaseline, 通過各種漁業(yè)生物的15N 值及營(yíng)養(yǎng)位置的計(jì)算公式得出。南海中西部海域魚類的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)為2.91, 其中脂眼凹肩鲹最低, 為2.41, 大鱗魣最高, 為3.53, 跨度達(dá)兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí); 頭足類的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.19, 其中菱鰭烏賊最低, 為3.01, 船蛸最高, 為3.84, 都處在3~4的營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間。漁業(yè)生物中營(yíng)養(yǎng)級(jí)低于3的有27種, 占比為52.94%; 營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于3的有24種, 占比為47.06%。即營(yíng)養(yǎng)級(jí)處在2~3之間的種類數(shù)比處在3~4之間的稍占優(yōu)勢(shì), 其中魚類營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置重疊現(xiàn)象嚴(yán)重, 但沒有營(yíng)養(yǎng)級(jí)超過4的, 最高為船蛸的3.84, 所有漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)均處在2~4之間。

表2 南海中西部海域主要漁業(yè)生物穩(wěn)定同位素參數(shù)值

圖3 南海中西部海域主要漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)

表3 不同體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)

3 討論

3.1 漁業(yè)生物的碳、氮穩(wěn)定同位素分析

南海中西部主要漁業(yè)生物的碳穩(wěn)定同位素范圍-20.00‰~-16.51‰, 差值為3.49‰; 氮穩(wěn)定同位素范圍7.94‰~12.85‰, 差值為4.91‰; 即南海中西部海域主要漁業(yè)生物的CR值和NR值為3.49和4.91。CR值可以用來表征食物網(wǎng)初始食源的多樣性特征, CR值越大, 表明食物網(wǎng)中初始食源越多, 反之則越少; NR值則可以表征食物網(wǎng)的垂直結(jié)構(gòu), NR值越大表示食物網(wǎng)中消費(fèi)者占有更多的營(yíng)養(yǎng)層次, 也意味著食物鏈長(zhǎng)度越長(zhǎng)(Layman et al, 2007)。本研究結(jié)果顯示, 南海中西部海域主要漁業(yè)生物的CR值為3.49, 該結(jié)果遠(yuǎn)低于閆光松等(2016)對(duì)長(zhǎng)江口主要漁業(yè)生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)研究的15.53, 略高于寧加佳等(2016)對(duì)南沙群島西南陸架區(qū)研究的3.40。這是由于長(zhǎng)江入?？谖挥诮逗Ｓ? 咸淡水交匯處初始食源十分豐富, 有著淡水植物、海草、底棲藻類和浮游植物等, 該區(qū)域的魚類和餌料生物食源選擇性大, 即陸源有機(jī)質(zhì)與海源有著巨大的差異使得該海域營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的CR值較高; 南沙群島西南陸架區(qū)海域?yàn)檫h(yuǎn)岸海域, 初始食源主要為浮游植物, 較為單一, 與南海中西部海域相似, 因此這兩個(gè)海域營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的CR值都較低。南海中西部海域漁業(yè)生物的NR值為4.91, 長(zhǎng)江入?？诤Ｓ蚝湍仙橙簫u西南陸架區(qū)海域的NR值分別為6.13和4.30, 各個(gè)海域營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的NR值差別不大, 主要是由于魚類的營(yíng)養(yǎng)級(jí)通常位于2.0~5.0之間(Pauly et al, 2005), 只有3個(gè)營(yíng)養(yǎng)層級(jí), 營(yíng)養(yǎng)級(jí)跨度不大。

TA 和CD 值分別代表食物網(wǎng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性的總程度和平均程度, 值越大則營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性總程度和平均程度越高, 反之則相反。當(dāng)食物網(wǎng)中具有相似營(yíng)養(yǎng)特征的物種占多數(shù)時(shí), NND 值較小, 表明食物網(wǎng)營(yíng)養(yǎng)冗余性較高。與之類似, SDNND水平越低, 則食物網(wǎng)中營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位分布越廣, 營(yíng)養(yǎng)冗余程度越高(Layman et al, 2007)。各穩(wěn)定同位素參數(shù)值詳情見表2。本研究中, 南海中西部海域主要漁業(yè)生物的TA和CD值分別為9.48和1.2, NND和SDNND值分別為1.69和0.74, 均高于寧加佳等(2016)對(duì)南沙群島西南陸架區(qū)海域及紀(jì)煒煒等(2015)對(duì)東海北部海域的研究結(jié)果, 表明南海中西部海域主要漁業(yè)生物食物網(wǎng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)多樣性的總程度和平均程度均較高, 營(yíng)養(yǎng)冗余程度比上述兩個(gè)海域要低。在13C-15N 值的雙位圖中, 構(gòu)成不規(guī)則多邊形頂點(diǎn)的生物在整個(gè)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中具有重要的作用, 如果這些生物在生態(tài)系統(tǒng)中缺失或其穩(wěn)定同位素比值發(fā)生顯著改變, 會(huì)影響同位素參數(shù)CR、NR和TA 值的變化, 從而影響整個(gè)群落的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(Newsome et al, 2007; 紀(jì)煒煒, 2011)。

3.2 漁業(yè)生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)分析

單因素方差分析結(jié)果顯示, 頭足類與魚類的營(yíng)養(yǎng)級(jí)差異性顯著(=4.760,<0.05), 本研究中頭足類的營(yíng)養(yǎng)級(jí)都高于3, 而59.57%的魚類營(yíng)養(yǎng)級(jí)小于3, 且頭足類的船蛸和紫水孔蛸營(yíng)養(yǎng)級(jí)都要比最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚類大鱗魣的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高?？傮w上南海中西部海域頭足類的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)要高于魚類, 這與頭足類和魚類的食性有關(guān)。頭足類如鳶烏賊主要攝食魚類和甲殼類, 且存在同類相食的現(xiàn)象(龔玉艷等, 2016; 張宇美等, 2013); 而魚類食性較廣, 黃鰭金槍魚等食肉型魚類又以鳶烏賊等頭足類和其他魚類為食(朱國(guó)平等, 2008), 所以其營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高。

對(duì)不同體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))的鳶烏賊、菱鰭烏賊、紅鰭圓鲹、細(xì)鱗圓鲹和黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)進(jìn)行比較分析, 5種漁業(yè)生物基本上都隨著體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))增大其營(yíng)養(yǎng)級(jí)有相應(yīng)增大的趨勢(shì), 其中鳶烏賊和黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)變化較大, 最小和最大的體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))組都橫跨了1個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí), 其他3種漁業(yè)生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)變化較小, 這可能與樣品數(shù)量較少、樣品的體長(zhǎng)(胴長(zhǎng))差距不大有關(guān)。這與相關(guān)魚類不同體長(zhǎng)組營(yíng)養(yǎng)級(jí)變化研究的結(jié)果一致(閆光松等, 2016; 盧伙勝等, 2009), 即隨著體長(zhǎng)的增大其營(yíng)養(yǎng)級(jí)有相應(yīng)增大的趨勢(shì), 隨著魚類的生長(zhǎng)發(fā)育其食性發(fā)生了改變, 攝食的餌料生物趨向于更高營(yíng)養(yǎng)層次的生物。菱鰭烏賊營(yíng)養(yǎng)級(jí)隨胴長(zhǎng)增大營(yíng)養(yǎng)級(jí)反而略微減小, 這可能是樣品的胴長(zhǎng)組正好處在同一生長(zhǎng)階段。Parry(2003)對(duì)北太平洋熱帶環(huán)流鳶烏賊的研究發(fā)現(xiàn), 成體和亞成體(胴長(zhǎng)為128~324mm)與幼體之間營(yíng)養(yǎng)級(jí)差別較大, 同一生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)級(jí)差別較小。

本研究中黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)3.45與陶雅晉等(2017)對(duì)南海黃鰭金槍魚研究結(jié)果的3.24相比要偏高, 可能是由于基線生物的選擇不同。陶雅晉等(2017)以鳶烏賊為基線生物, 而本研究以浮游動(dòng)物為基線生物。若本研究以鳶烏賊為基線生物, 則估算出黃鰭金槍魚的營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.37, 與浮游動(dòng)物為基線生物的估算結(jié)果(3.45)相比略微偏低。不同基線生物的15N差異較大, 選擇不同基線生物會(huì)影響高級(jí)消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)級(jí)的估算, 會(huì)影響高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物在生態(tài)系統(tǒng)中功能的評(píng)判(Vander et al, 1999; Maruyama et al, 2001; Melville et al, 2003; Needoba et al, 2003)。

3.3 研究展望

基線生物的選擇對(duì)食物網(wǎng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)研究至關(guān)重要, 同位素基準(zhǔn)變化通過食物鏈傳遞作用最終會(huì)影響到生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)各生物類群的同位素特征(徐軍等, 2010)?；€生物一般選取在研究水域常年存在且食性單一的物種。本研究參照魏虎進(jìn)等(2013)的研究, 選取浮游動(dòng)物為基線生物, 但未對(duì)浮游動(dòng)物進(jìn)行大小分類比較, 并選取較小的浮游動(dòng)物橈足類, 可能會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的估算產(chǎn)生影響。魚類不同季節(jié)攝食的餌料不同, 使其營(yíng)養(yǎng)級(jí)有著季節(jié)性的變化和差異(Badalamenti et al, 2002; Pinnegar et al, 2003), 因此, 希望今后能采集補(bǔ)全優(yōu)勢(shì)種不同體長(zhǎng)區(qū)間的樣品并對(duì)比分析, 全面系統(tǒng)地分析該海域漁業(yè)生物的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。對(duì)于該海域的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)種如鳶烏賊、黃鰭金槍魚等還缺乏營(yíng)養(yǎng)級(jí)隨生長(zhǎng)發(fā)育而變化的相關(guān)研究, 希望以后通過補(bǔ)全樣品探究其生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)時(shí)期碳氮穩(wěn)定同位素比值和營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化規(guī)律。

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Characteristics of stable carbon and nitrogen isotopes of major fishery organisms in the fishing ground of central western South China Sea

HUANG Jiaxing1, 2, GONG Yuyan1, XU Shannan1, WANG Huanhuan1, ZHANG Kui1, ZHANG Jun1, CHEN Zuozhi1

1. Key Laboratory of Open-Sea Fishery Development, Ministry of Agriculture and Rural Affairs; South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China; 2. College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China

The central western South China Sea is one of the main fishing grounds for fishery development. To understand the trophic relationships of major fishery organisms of the central western South China Sea, stable isotope techniques were used to analyze and determine carbon and nitrogen stable isotope ratios of major fishery biological samples in the area. The trophic levels of the main fishery biota were calculated to construct a continuous trophic spectrum of the main fishery organisms in the area. These results show that the major fishery isotope ratios have a wide range of changes in the central western South China Sea. The13C and15N values of the fish ranged from-20.00‰ to-16.51‰ and from 7.94‰ to 11.81‰, respectively. The13C and15N values of the cephalopods ranged from-18.84‰ to-17.60‰ and from 10.10‰ to 12.85‰, respectively. The corresponding trophic levels of each species were calculated using zooplankton as the baseline organism. The trophic level of fish ranged from 2.41 to 3.53, and that of cephalopods ranged from 3.03 to 3.84. Among the organisms, the average trophic level of cephalopods is higher than that of fish. Comparison of trophic levels in different lengths (mantle length) of,,,, andreveals that the trophic level has a correspondingly increasing trend as body length increases. In this study, we preliminarily established the continuous trophic levels’ spectrum of major fishery bio-nutritional levels in the central and western waters of the central western South China Sea, providing a theoretical basis for the food web structure and fishery resource utilization in the area.

fishing ground of the central western South China Sea; carbon and nitrogen stable isotopes; fishery organisms; trophic spectrum; trophic level

2018-04-16;

2018-07-08. Editor: SUN Shujie

National Basic Research Program of China (“973”) (2014CB441505); Financial Fund of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs (NFZX2013); Special Scientific Research Funds for Central Non-profit Institutes, Chinese Academy of Fishery Sciences (2017HY-ZD0804)

P735; P745.2

A

1009-5470(2019)01-0076-09

10.11978/2018041

2018-04-16;

2018-07-08。孫淑杰編輯

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”)項(xiàng)目(2014CB441505); 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部財(cái)政專項(xiàng)項(xiàng)目(NFZX2013); 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助(2017HY-ZD0804)

黃佳興(1994—), 男, 江西省新余市人, 碩士研究生, 研究方向?yàn)闈O業(yè)資源調(diào)查與評(píng)估。E-mail: 820756571@qq.com

陳作志, 男, 研究員, 從事海洋漁業(yè)資源和資源生態(tài)研究。E-mail: zzchen2000@163.com

CHEN Zuozhi. E-mail: zzchen2000@163.com