"景先生毕设|www.jxszl.com

基于稳定同位素技术研究京杭大运河苏南段鱼类食物网结构的季节特征【字数:6627】

2024-02-25 17:10编辑: www.jxszl.com景先生毕设
为了解京杭大运河(苏南段)的食物网季节特征,依据2017-2018年春、夏两季京杭大运河苏南段渔业资源调查样品,利用碳、氮稳定同位素方法分析该水域内食物网的季节特征,并根据水生生物的δ13 C、δ15 N值计算3个营养结构的量化指标。结果表明,京杭大运河苏南段水生游泳动物的δ15N值季节差异显著 (P=0.04<0.05),δ13C值无显著差异(P=0.425>0.05),说明其食物源来源相似;分析稳定同位素的量化指标,结果表明,鱼类群落的春夏营养结构存在着显著的季节差异,且春、夏两季水生生物的δ15N比值范围(CR)基本保持不变,春季δ13C比值范围(NR)有所降低,而平均离心距离(CD)有所增加。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 样品的采集与测定 2
1.2 数据处理 3
2 结果与分析 4
2.1 京杭大运河苏南段夏季食物网结构特征 4
2.1.1 水生动物同位素特征 4
2.1.2 营养级位置 5
2.2 京杭大运河苏南段春季食物网结构 6
2.2.1 水生动物同位素特征 6
2.2.2 营养级位置 7
2.3 春夏同位素特征季节差异特征 8
3 讨论 8
致谢 9
参考文献 9
基于稳定同位素技术研究京杭大运河苏南段鱼类食物网结构的季节特征
引言
引言
运用稳定同位素技术探究渔业生态中物质循环和能量流动信息,已经成为水产养殖学的一个热门方向之一。食物网是生态系统中多种生物及其摄食过程的关系图,它表示着不同群落内各种物种之间错综复杂的营养关系,并揭示整个生态系统水平上的物质和能量流动过程。通过对食物网的研究,能有效地了解物质及能量传递信息、生物群落构成以及生物间的摄食关系。但是由于生态系统的复杂性,食物来源很难确定,而且营养级的改变也有可能是由于环境的变化所导致的,因此生物之间的食物网关系及变化如何评估,成了研究水生生态学的主要范畴。 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 

传统的测定方法为胃肠含物分析法,即通过对还未完全被水生生物消化吸收的食物进行分类,计数和称重来研究食物网及其能量流动过程,该方法虽方便直接,但因鱼类对于不同食物的消化率不同,测得的往往是那些对于鱼类来说不容易消化吸收的食物,而且只能反映鱼类被捕捞前一段时间所摄食的饵料生物,因此测得的数据并不具有代表性[1],结果并非真实。而且鱼类经消化后的胃含物受胃酸的影响,已经很难分清,给鉴定和处理工作带来巨大的困难。沙利文等[2]通过胃肠含物分析法测得水母主要摄食中型浮游动物,但事实上,纤毛虫之类的微型浮游动物也是水母的主要摄食对象,由于消化比较迅速,因此在分析胃肠含物时并未测量出来,导致结果分析不准确。此外,季节也是影响该分析方法准确性的一个重要因素,处于越冬期和产卵期的鱼类会减少摄食量,若想获得较为准确的数据需要捕获大量样本,对研究区域的鱼类资源造成巨大损失。因此利用该技术得到的食物网、营养结构和能量流动结果其实并不准确。
稳定同位素分析法在上世纪70年代作为一项新技术开始兴起,目前已经获得了巨大的进展,它为食物网的构建创造了一个新的角度,并且在一定程度上弥补了胃肠含物分析法存在的缺陷。该技术的原理是重轻同位素之间存在差异,它们二者参与生物新陈代谢过程的速率不同,机体会优先代谢轻同位素,而重同位素会在体内富集。李忠义[3]在研究中发现利用稳定同位素技术采集的样本量比胃肠含量分析法少,且对采样地点的环境影响也小,并且随着时空的变化,采样生物的食物来源也会跟着变化,那么生物体内富集的同位素含量也会改变,生物生存的环境可以通过该变化表现出来,为研究食物网和营养结构提供有效的技术支撑。δ13C值与其饵料生物较为接近,可用于反映食物来源和所处环境特征,而δ15N值可用于指示生物在其生活史过程中的营养水平[45]。该技术可以反映较长一段时间内物质能量流动过程,生态位不同的物种间同位素比值存在着较大的差异;同一物种不同个体间独特的摄食行为信息可以通过的同位素比值反映出来,测定不同的组织可反映不同的摄食周期[68]。因此,这种技术准确率较高,可以作为常用的测定食物网和能量流动过程的方法。
如今,国外对稳定同位素技术的应用十分广泛,并为科学研究的进步做出了巨大贡献。国内对于稳定同位素技术的应用已经起步,如徐军[9,10]等、张亮[11]等、蔡德陵[12]等、万祎[13]和韩东燕[14]等应用C、N同位素研究了我国一些重要的淡水水域、海洋生态系统的食物网及营养结构。
京杭大运河全长1794千米的,是世界上流域最长,工程量最大,存在时间最长的运河。其中苏南段全长210千米,苏南段流经江苏苏南的镇江、无锡、苏州、常州,该运河渔业资源丰富,目前关于利用碳氮稳定同位素技术研究鱼类营养等级方面的研究已有大量文献报道,但基于稳定同位素技术定量研究京杭大运河苏南段食物网营养基础和群落营养结构等方面的研究还是比较少,因此本研究应用碳、氮稳定同位素技术构建京杭大运河(苏南段)的不同季节食物网结构,量化其物质流动和能量传递主要途径和运河主要功能生物的营养层次,以期为基于生态系统的渔业与环境的科学管理提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 样品的采集与测定
本研究于2017年夏季(7月)及2018年春季(5月)使用定置多网目刺网和地笼在京杭大运河苏南段采集样品,采样站点如图1所示,每个站点每次放置3条刺网及3条地笼,其中刺网为7种网目的多网目复合刺网(1.2cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm、14cm),长125m,高1.5m,地笼网目为1.6cm,长、宽、高分别为10m、0.4m、0.4m,放置完成后等待12小时收集所有渔获物,对所捕生物做下一步处理。所捕获到的生物将用于研究食物网结构和营养级。鉴定全部渔获物所属种,并测定其对应的全长、体长及体重。鱼类取其背部肌肉,虾类去壳后取其腹部的肌肉,螺类用清水养殖4h排空内含物后取其腹足肌肉,所有肌肉样品用超纯水冲洗干净,编号装入离心管内冷冻保存。所有样品测定前,冷冻干燥(55℃,干燥48h)至恒重,采用minibeadbeater16珠磨器将样品研磨成均匀粉末。最后所有样品均送至国家海洋局第三海洋研究所,测定分析稳定同位素δ13C和δ15N比值。用Flash EA 112元素分析仪对所有样品进行燃烧,通过稳定同位素比率质谱仪对燃烧所得的CO2和N2气体进行测定。测定精度:δ13C≤0.1‰,δ15N ≤0.2‰。

原文链接:http://www.jxszl.com/nongxue/scyz/564057.html