基于稳定性同位素和脂肪酸谱分析的紫海胆食性研究
作者单位：天津农学院
学位级别：硕士
导师姓名：周文礼;秦传新
授予年度：2017年
主 题：食物网 Ecopath 碳、氮稳定同位素 紫海胆 食性 大亚湾
摘 要：大亚湾是广东省东部的重要经济活动区域,渔业资源捕捞和航道运输等行为改变了其生态系统结构和功能。因此,评估和可持续利用渔业资源需要计算该生态系统各功能群之间的相互作用。探讨大亚湾紫海胆增殖区生态系统食物网及能量来源和其潜在影响,将有利于了解目前大亚湾紫海胆增殖区周围渔业生态系统状况、渔业资源变化及其趋势,能为渔业资源的可持续利用及其生态系统保护方面提供必要的基础数据和技术支撑。(1)通过Ecopath with Ecosim(EwE 6.4)软件,利用2012年大亚湾海域渔业资源调查数据将大亚湾生态系统划分为18个功能群和1个碎屑组,整体了解该生态系统能量流动、总体特征和各食物网结构。研究结果表明:大亚湾生态系统各营养级呈现金字塔结构,营养级范围在1.29级之间。食物链通道主要有两条,一条为牧食食物链,另一条为碎屑食物链。大亚湾生态系统营养级转换效率较低,生态系统总转换效率仅为8%。大亚湾生态系统总流量为6 249.573 t?km?year,系统总生产量为2 827.584t?km?year,总净初级生产量2 468.36 t?km?year,总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)为2.185,FCI和MPL分别为4.8%和3.53,CI和SOI分别为0.324和0.174。综上所述,大亚湾生态系统食物网简单,稳定性较差,系统处于幼期阶段,亟需加强捕捞限制和资源环境保护。(2)根据2015-2016年共计4次渔业资源环境调查数据,应用稳定同位素技术分析了大亚湾海域主要生物食物网结构。结果表明:不同季节大亚湾鱼虾蟹碳氮同位素均无显著性差异(P0.05)。不同季节贝类等其他生物与碳同位素有显著性差异(P0.05),不同地点碳氮同位素均无显著性差异(P0.05)。δC值与δN值呈显著正相关(r=0.16,P=0.022)。大亚湾海域食物网主要种类分为四个营养组群:碎屑,初级生产者、初级消费者,次级消费者及顶级消费者。不同季度鱼类基本位于顶级消费者。阿文绶贝(Mauritia Arabica)营养级变动幅度较大,在3月份,由于鱼类营养级降低使其处于顶级消费者。由于受到季节性周期变化,POM、浮游植物、底栖硅藻、马尾藻属、沉积物和浮游动物变化较为明显。大亚湾主要生物营养级按照种类划分,鱼类范围为2.45竹筴鱼(Trachurus japonicas).98短棘银鲈(Gerres lucidus);虾蟹类范围为3.55锈斑蟳(Charybdis feriatus).55远海梭子蟹(Portunus pelagicus);贝类范围为3.72斑马蹄螺(Trochus maculatus).61肋蜒螺(Nerita costata Gmelin);藻类范围为1.97厚缘藻(Dilophus okamurae).84宽扁叉节藻(Amphiroa dilatata)。(3)应用碳、氮稳定同位素技术对2015年8月所采集紫海胆样本的稳定同位素特征、营养级和食性特征进行了初步研究。结果表明:大亚湾紫海胆平均δC值为-13.35±1.21‰,平均δN值为9.14±0.38‰,平均营养级为2.11±0.14。不同壳径紫海胆之间的碳、稳定同位素比值无显著性差异(P0.05)。大亚湾海域紫海胆生活环境周围生物δC值分布范围为-9.93±1.5920.76±1.42‰,δN值分布范围为-0.16±1.344.99±0.00‰,营养级范围为1.34.77。大亚湾主要生物种类可划分为悬浮物、初级生产者和初级消费者、次级消费者、顶级消费者四个营养组群,其中紫海胆属于次级消费者。8月份调查海域珊瑚稀少,大型海藻密度低且死亡降解形成颗粒有机物(particulate organic matter POM),陆源POM随降雨大量流入大亚湾,导致紫海胆在8月份摄食偏向碎屑食物链,主要食物来源为POM,平均贡献率为67.3%,其余摄食种类为沉积物(sediment organic matter SOM)、裂叶马尾藻(Scagassum siliquastrum)、底栖硅藻、浮游动物及浮游植物,平均贡献率分别为9.7%、9.3%、6.7%、3.7%及3.3%。大亚湾紫海胆摄食种类与其栖息地底栖生物存在重叠,具有一定的食物竞争关系。研究表明,分析紫海胆食性特征对了解其所在生态系统中营养级水平具有重要意义。(4)为了进一步了解紫海胆及初级生产者关系,文章结合稳定同位素和脂肪酸特征对大亚湾紫海胆及初级生产者脂肪酸进行了初步分析,结果表明大亚湾紫海胆增殖海域紫海胆δN值较为稳定,但是δC值变化幅度较大。各季度紫海胆脂肪酸总体组成差异不大,饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量相差较小。随着季节的变化紫海胆食性发生改变,2月和5月紫海胆主要摄食大型海
同方学位论文库