天然稳定碳、氮同位素技术在海洋食物网研究中的应用

摘要

食物网及其营养动力学是海洋生态学研究的重要内容，可以为海洋生态系统修复、改善海洋生态环境、保护海洋生物多样性和进一步合理开发利用海洋生物资源提供科学依据。近年来，稳定同位素技术已经成为研究海洋食物网及其营养关系的一种广泛利用的方法。本研究通过对海洋生物体样品的前处理方法的摸索，建立了一套适合本研究的生物样品的碳、氮稳定同位素分析的预处理方法，对长江口-东海海域和西太平洋的雅浦海沟的悬浮颗粒物、浮游生物、沉积物、底栖生物和鱼类等样品的碳、氮稳定同位素组成进行分析，并初步探讨了中国近海和开阔大洋中超深渊区域的生物群落的食物来源和营养级，主要获得以下结论:
　　(1)同冷冻保存相比，乙醇保存不会引起生物样品δ13C和δ15N值的显著变化;冷冻干燥和低温烘干(50℃)对生物样品的δ13C值和δ15N值没有显著影响;三种不同的酸化方式（1mol/L盐酸浸泡、0.1mol/L盐酸浸泡、12mol/L浓盐酸酸熏）对生物样品的δ13C值没有显著影响;去脂处理对生物样品的肌肉组织的δ13C和δ15N值没有显著影响。
　　(2)长江口-东海海域的悬浮颗粒有机物和表层沉积物的δ13C值基本介于陆源和海源之间，说明长江口-东海海域的有机碳来源为陆源有机质和海源有机质的混合。近岸及远岸的浮游动物的碳、氮稳定同位素比值差异明显，鱼类等消费者的δ13C和δ15N值与近岸的浮游动物的值较为接近，高于悬浮颗粒有机物的δ13C值，表明其主要的食物来源为近岸的浮游动物。以近岸的浮游动物的δ15N的平均值作为同位素基线值，鱼类等生物的营养级分布范围为3.2～4.3。
　　(3)雅浦海沟真光层中的浮游植物和浮游动物δ13C值(-22.8±0.4‰和-21.8±0.8‰)和δ15N值（5.4±0.4‰和6.8±0.2‰）与巨型底栖生物的δ13C值(-20.1‰～-16.8‰)和δ15N值（11.9‰～17.9‰）的差异超过了一个营养级，表明作为底栖生物的初始食物来源的浮游植物和浮游动物在向下输送的过程中经历了食物链传递和细菌的降解。巨型底栖生物的δ15N和δ13C值之间无显著的相关性，此外不同物种之间营养级也存在明显差异，表现为海绵的营养级相对较高(3.4～4.7)，海参(3.3～3.6)、海蛇尾(3.4～3.5)和海星(3.2～3.7)的营养级较为接近，钩虾(2.9～3.3)和海葵(3.1)的营养级则相对略低，反映了底栖生物不同物种之间食物来源的多样化。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 海洋食物网研究进展

1．2 食物网的研究方法

1．3 碳、氮同位素组成

1．4 碳、氮同位素在食物网研究中的应用

1．5 本文的研究目标和研究内容

2 样品前处理方法对海洋食物链中生物体碳、氮稳定同位素分析的影响

2．1 引言

2．2 采样与分析方法

2．3 结果与讨论

2．4 本章小结

3 基于碳、氮稳定同位素组成分析长江口-东海海域的食物来源和食物网结构

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．3 结果

3．4 讨论

3．5 本章小结

4 基于碳、氮稳定同位素的雅浦海沟底栖生物食物来源和营养级初探

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．3 结果

4．4 讨论

4．5 本章小结

5 总结

5．1 主要结论

5．2 不足与展望

参考文献

个人简历