黄东海浮游食物网的初步研究 ——基于脂肪酸标记法和碳氮稳定同位素比值法

论文摘要

浮游动物是海洋生态系统食物网的中间环节,了解浮游动物的食物组成,明晰海洋浮游食物网营养结构是阐释海洋生态系统物质循环与能量流动途径的基础。本文运用碳氮稳定同位素比值法和脂肪酸标记法研究了黄东海浮游食物网的结构和浮游动物优势种类的食物组成。调查分析了2009年11月（秋）和2010年6-7月（春）黄东海4个粒径级别（100μm-200μm;200μm-500μm;500-1000μm;1000μm-2000μm）的浮游动物的δ13C、δ15N值,发现秋季的浮游动物的δ13C、δ15N值要高于春季,并且浮游动物的δ13C、δ15N值随着粒径的增大而增大,且二者呈线性相关。通过δ15N计算得4个粒径级别的营养级,随着粒径的增大,浮游动物的营养级呈线性增大,说明在海洋浮游食物网中存在以个体大小为基础的消费关系。4个粒径级别的浮游动物的δ13C、δ15N值具有相似的空间分布特征,共同表现为,黄东海交汇水混合群落的浮游动物具有较高的δ13C、δ15N值,黄海沿岸群落和黄海中部群落的δ13C、δ15N值较低。浮游动物的δ13C、δ15N值与盐度呈负相关,与无机氮和硅酸盐呈正相关。长江口海区的δ13C值较高、δ15N值较低。研究了2009年11月（秋）和2010年6-7月（春）黄东海7个浮游动物优势种类:中华哲水蚤（Calanus sinicus）,箭虫（Sagitta sp.）,磷虾（Euphausia sp.）,虫戎（Hyperiidea sp.）,蝶水母（Ocyropsis crystallina）,瓜水母（Bero cucumis）和四叶小舌水母（Liriope tetraphylla）的δ13C、δ15N值的特征,通过δ15N计算得到几个优势种类的在海洋浮游食物网中的营养级,其中,中华哲水蚤和磷虾在浮游食物网中处于较低的营养级（2左右）,属于初级消费者;而箭虫,虫戎和三种水母的营养级较高。分析了2010年6-7月（春）黄东海区颗粒悬浮物脂肪酸组成的空间分布,东海的悬浮颗粒物总脂肪酸的含量要高于黄海,其中长江口附近悬浮颗粒物的脂类营养物质含量最高;同时,通过脂肪酸组成分析,对春季（2010年6-7月）黄东海7个浮游动物优势种类（同上）的食性进行了研究:中华哲水蚤（Calanus sinicus）雌体和桡足幼体都表现出明显的植食性,但雌体中16:1ω7的含量要明显高于18:4ω3,表明雌体对硅藻的摄食较多。虫戎（Hyperiidea sp.）和箭虫（Sagitta sp.）的20:1和22:1脂肪酸含量很高,表征其对植食性桡足类的摄食活跃。箭虫的22:6ω3的含量要明显高于20:5ω3的含量,说明其在浮游食物网中具有较高的营养地位。磷虾（Euphausia sp.）的多不饱和脂肪酸（PUFA）和ω3系列脂肪酸的含量很高,说明其作为饵料可以给摄食者提供较多的脂类营养物质;另外,磷虾的22:6ω3/20:5ω3较低,说明其营养地位较低。蝶水母（Ocyropsis crystallina）,瓜水母（Bero cucumis）和四叶小舌水母（Liriope tetraphylla）的脂肪酸含量都很低。其中,20:1+22:1所占比例较高,指示了其对植食性桡足类的摄食;几种水母的22:6ω3/20:5ω3比值较高,说明了其在浮游食物网中具有较高的营养级。浮游动物的22:6ω3/20:5ω3比值与其所处营养级呈显著线性正相关,说明22:6ω3/20:5ω3比值可以较好地指示浮游动物的营养地位。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 海洋浮游食物网的研究进展
• 1.1 海洋生态系统中营养关系的研究方法
• 1.1.1 消化道胃含物分析法
• 1.1.2 肠道色素法
• 1.1.3 饵料差减法
• 1.1.4 应用于海洋生态系统中营养关系的几种较新的研究方法
• 1.2 脂肪酸标记法在海洋生态系统营养关系中的应用
• 1.3 稳定同位素分析法在海洋生态系统食物网研究中的应用
• 1.4 拟解决的关键问题
• 13C、δ¹⁵N 的时空变化及其指示作用'>第二章 黄东海浮游生态系统δ¹³C、δ¹⁵N 的时空变化及其指示作用
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第三章 黄东海浮游食物网结构初探
• 第一节 黄东海浮游动物优势种的碳、氮稳定同位素特征及其对营养关系的指示作用
• 3.1.1 材料方法
• 3.1.2 结果与讨论
• 第二节 脂肪酸标记对黄东海浮游食物网营养关系的指示作用
• 3.2.1 黄东海悬浮颗粒物的脂肪酸标记
• 3.2.1.1 材料方法
• 3.2.1.2 结果
• 3.2.2 脂肪酸标记对黄海浮游食物网营养关系的指示作用
• 3.2.2.1 材料方法
• 3.2.2.2 结果
• 3.2.3 脂肪酸标记对东海浮游食物网营养关系的指示作用
• 3.2.3.1 材料方法
• 3.2.3.2 结果
• 3.3 讨论
• 3.4 小结
• 参考文献
• 硕士期间发表文章情况
• 致谢