中国近海食物网及鱼类营养动力学关键过程的初步研究

摘要

本研究共分两部分。第一部分根据“简化食物网”的研究策略，通过对2000年和2001年东、黄海两次大面调查采集的胃含物样品的分析，结合黄、渤海的历史研究数据，探讨了中国近海(渤、黄、东海)高营养层次的食物竞争状况、营养级以及食物网结构，其主要的研究结果如下： 1.以占总生物量90％的重要生物资源种类中的鱼类为研究对象，通过胃含物分析研究了东、黄海主要鱼类的食物组成以及食物竞争状况，结果表明：黄海主要鱼类的食物竞争对象主要集中在太平洋磷虾、脊腹褐虾和鳀上；东海主要鱼类的食物竞争对象主要为太平洋磷虾以及细条天竺鱼、发光鲷、鳀、七星底灯鱼和带鱼。东、黄海鱼类通过摄食种类的分化、摄食食物大小的分化、摄食时间和栖息地的分化来减少食物竞争以维持群落结构的动态平衡。渔业资源群落结构的变化将导致食物竞争状况发生改变；鱼类食物竞争状况也会影响种群动态。 2.近年来中国近海各海域高营养层次的营养级以每10年下降0.2的速度下降，高于全球每10年下降0.1的速度；高营养层次营养级波动主要是由于群落种类组成变化及单种类营养级年间波动引起的，而单种类营养级年间波动又直接与群体个体变小以及摄食食物的低营养层次化有关。高营养层次的营养级变化是认识海洋生态系统生物生产动态的重要指标，建议今后在营养级的研究中采用国际通用的标准划分、计算营养级，并对其进行长期和系统的监测。 3.东海高营养层次食物网结构较黄海复杂，两海区的食物网结构存在区域差异：(1)不论是秋季还是春季，黄海近岸浅水区的食物网结构都较黄海冷水团复杂，其中秋季黄海冷水团的食物网结构最简单；秋季近岸浅水区的食物网结构较春季复杂。(2)尽管秋季东海近海和外海的种类组成差异较大，但食物网的结构相似；春季东海近海的食物网结构最简单，外海的食物网结构最复杂。黄海2000-01年与1985-86年食物网结构相比，重要种类减少、组成简单化以及营养级下降导致食物网结构变得简单。比较1959、1982-83、1992-93和1998-99渤海的食物网结构，也发生了重要组成种类发生变化，食物网结构简单化的变化。 第二部分采用室内能量生态学研究方法研究了真鲷、黑鲪的摄食、生态转换效率和能量收支；用胃含物连续取样法分析了真鲷、黑鲷和黑鲪的胃排空率及其影响因素；同时还测定了中国近海百余种重要生物资源种类的营养成分及比能值。其主要的研究结果如下： 1.黑鲪的最佳食欲温度为18.76℃，在此温度下的最大摄食率估计为356.80J/g.d。其最大摄食率与温度和体重的关系为：Rmax=(-7161.63+1045.25T-27.86T2)W-0.3932。黑鲪在密度为5kgm-3和8kgm-3下的能量收支模型分别为：100A=30.37R+69.63G和100A=48.89R+51.13G，表明黑鲪在低密度条件下，摄入的食物能量比在高密度条件下更多地分配到生长上。 2.短期饥饿的真鲷通过显著提高摄食水平来达到补偿生长，继续延长饥饿时间则通过显著提高生态转换效率来达到补偿生长。真鲷在饥饿后恢复生长中的生态转换效率升高的机制可能有两种：1)高摄入、低消耗的结果；2)消化酶的分泌或活性增加。黑鲪在不同的体重条件下的补偿生长机制也不同，低体重组的黑鲪通过显著提高摄食水平来达到补偿生长，而高体重组的黑鲪通过显著提高生态转换效率来达到补偿生长。 3.胃含物用湿重表示时，真鲷的排空率用指数模型拟合得最好；用干重表示时，平方根模型拟合得最好；其与温度呈指数相关：r=0.0186e0.1075T。黑鲷的排空率不论是用湿重还是用干重表示胃含物，线性模型都拟合得最好。黑鲪的排空率与温度呈指数相关：r=1.53e0086T；体重对黑鳃的排空率有显著的影响，但并没有表现出明确的趋势性；食物的种类对黑鲪的排空率的影响比食物的能量含量更重要。

目录

文摘

英文文摘

0前言

第一章海洋鱼类摄食的研究概况

1鱼类摄食的研究方法

1.1胃含物分析法(Stomach content analysis)

1.2稳定同位素分析法(Stable isotope analysis)

1.3脂肪酸指示物分析法(Fatty acid signature analysis)

2海洋鱼类摄食习性的研究

3海洋鱼类摄食习性的影响因素

3.1摄食习性的昼夜节律

3.2摄食习性的季节变化

3.3摄食习性随发育的变化

参考文献

第二章东、黄海主要鱼类的食物组成及食物竞争状况

1东、黄海主要鱼类的食物组成

1.1材料与方法

1.2结果

2东、黄海主要鱼类的食物竞争

2.1计算方法

2.2结果

2.3讨论

参考文献

第三章渤、黄、东海高营养层次重要资源种类营养级的研究

1材料与方法

1.1样品与资料收集

1.2营养级的计算方法

2结果

2.1渤海重要生物资源种类的营养级

2.2黄海重要生物资源种类的营养级

2.3东海重要生物资源种类的营养级

3讨论

3.1关于营养级的划分标准及研究计算方法

3.2营养级年间波动原因分析

参考文献

第四章中国近海食物网结构的研究

1结果

1.1黄、东海高营养层次的食物网结构

1.2黄、渤海不同年份高营养层次的食物网结构

2讨论

2.1黄、东海高营养层次食物网结构及其区域差异

2.2黄、渤海高营养层次食物网结构的年代际变化

参考文献

附图

第五章能量收支及生态转换效率

1黑鲪的最大摄食率与温度和体重的关系

1.1材料和方法

1.2结果

1.3讨论

2饥饿对真鲷的生态转换效率及身体组成的影响

2.1材料与方法

2.2结果

2.3讨论

3饥饿对不同体重的黑鲪的生态转换效率的影响

3.1材料与方法

3.2结果

3.3讨论

附表

4密度对黑鲪生长及能量分配模式的影响

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.3讨论

参考文献

第六章鱼类的胃排空率及其影响因素的初步研究

1研究概况

1.1鱼类胃排空率的测量方法

1.2鱼类胃排空的方式及模型的选择

1.3食物对胃排空率的影响

1.4温度对胃排空率的影响

1.5鱼体重或年龄对胃排空率的影响

2真鲷的胃排空率

2.1材料和方法

2.2结果

2.3讨论

附表

3黑鲷的胃排空率

3.1材料与方法

3.2结果与分析

3.3讨论

附表

4温度对真鲷排空率的影响

4.1材料与方法

4.2结果

4.3讨论

5温度、体重和食物对黑鲪胃排空率的影响

5.1材料与方法

5.2结果

5.3讨论

附表

参考文献

第七章主要资源种类的营养成分和比能值

1黄、渤海部分海洋生物生化成分的测定

2东、黄海部分海洋生物生化成分的测定

参考文献

致谢