基于碳氮稳定同位素的南海鸢乌贼摄食生态与营养级研究

摘要

鸢乌贼(Sthenoeuthis oualaniensis)是南海灯光罩网船主要渔获种类之一,本研究以鸢乌贼为研究对象,采用传统胃含物分析方法研究鸢乌贼的食物组成、摄食等级和摄食强度随胴长、性成熟及季节等的变化,探索其与其它海洋生物的的关系,结合碳、氮稳定同位素技术分析南海鸢乌贼δ15N、δ13C值随生长的变化等,并比较脱脂处理前后对δ13C、δ15N值的影响,进一步研究其食物来源和营养位置,探索碳、氮稳定同位素技术在大洋性头足类摄食生态与营养级研究中的应用,以便为我国头足类食性研究的进一步开展提供基础性资料。
　　本研究对鸢乌贼进行按月采样,为期一周年,样品主要在广西北海南澫码头灯光罩网船上采集,结合凯撒渔业监测系统所提供的相关数据,得知渔获样品所在海域为108°~118°E,9°~20°N。共采集到鸢乌贼3543尾,体长范围在60~302 mm之间,体重范围为7.5~1162.0 g,其中,实胃数占85.24％(3020),空胃数仅占14.76(523)。主要结果如下:
　　1、根据对鸢乌贼生物学测定数据分析结果得知:(1)胴长与体重之间符合幂函数关系:W♀=2.4759×10-6ML3.5614(R2=0.9744,n=1755),W♂=1.4167×10-6ML3.6856(R2=0.9561,n=1788);(2)个体性比为0.98:1,卡方检验分析结果显示性比无显著差异(P>0.05)。雌、雄鸢乌贼的初次性成熟胴长(ML50%)分别为154 mm、103 mm,对鸢乌贼性成熟指数(GSI)计算分析得知,个体性腺成熟指数与胴长和性成熟度均有显著关系(P<0.05)。
　　2、胃含物分析结果显示:(1)鸢乌贼饵料组成主要为鱼类、头足类及少量的甲壳类,鱼类主要以耳石、鳞片和残余脊椎骨形式出现,分析发现,鸢乌贼主要摄食灯笼鱼科、鲹科及飞鱼科等。头足类以角质颚、断裂触腕及残余肌肉块出现,有菱鳍乌贼、钩腕乌贼等,存在明显的同类相食现象,甲壳类则仅剩零星附肢,主要为深海红蟹等;(2)饵料组成中,头足类质量百分比占50.82%,鱼类占33.98%,无法辨认的饵料占15.20%,鱼类出现436次,头足类出现52次,甲壳类出现66次。
　　3、食物组成及其变化:(1)随个体的成熟,胃内饵料逐渐以鱼类和头足类为主,处于Ⅰ期的个体消化程度较高,Ⅱ-Ⅳ期个体胃内无法辨认部分呈降低趋势,Ⅴ期有所增加,鱼类随性成熟变化不大,头足类在Ⅰ-Ⅳ期所占比例随个体成熟而增加,在Ⅳ期达到最大(67.99%),鱼类在各期出现频次均高于头足类和甲壳类。(2)鸢乌贼胃内饵料重量随胴长呈指数增长趋势:胃重=7.75×10-4ML2-0.139ML+6.45,R2=0.973)。(3)70 mm以下个体均为空胃,71～80 mm胴长组个体胃内饵料已消化部分重量占69.39%,鱼类随胴长的变化不明显(R>0.05,n=19),头足类随胴长的增加而增加(R<0.001,n=19)。
　　4、摄食等级及其变化:(1)雌性个体以3、4级为主,雄性以2、3级为主,单因素方差分析得知雌性摄食等级随胴长变化差异显著(P<0.01),而雄性则无显著差异(P>0.05)。(2)从全年来看,摄食等级以2、3级为主(分别占24.47%、25.71%);雌性空胃(0级)比例在Ⅰ期较高,为22.59%,在Ⅱ-Ⅴ期各阶段摄食等级逐级上升,雄性空胃比例随性腺的成熟而降低,整体上,雌、雄鸢乌贼摄食等级随性腺发育变化差异均不明显(P>0.05)。
　　5、摄食强度的变化:(1)在70 mm及以下个体平均饱满指数为0,空胃率则为100,RI随胴长的增加而呈显著升高趋势(F=12.84,P<0.05),VC随胴长的增加而呈降低趋势(F=11.48,P<0.05)。(2)雌性个体各季度RI均高于雄性,各季度VC低于雄性个体,雌雄个体RI和VC均没有显著的季节变化(P>0.05)。(3)雌性鸢乌贼RI随个体成熟而增加,VC随性成熟变化不明显(F=1.73,P>0.05),雄性个体 RI在Ⅰ-Ⅳ期随性腺成熟而增加,VC值随个体成熟而降低(F=33.29,0.01　　6、鸢乌贼碳、氮稳定同位素结果:(1)δ15N值范围为7.100‰~12.429‰,δ13C范围-22.334‰~-18.807‰。(2)δ15N随胴长的变化显著(P<0.01),且呈指数增长关系(Y=9.085e0.014ML,R2=0.982),δ13C也有极显著的胴长变化(P<0.01);各胴长组之间,C/N比值范围为3.181～3.515,随胴长变化呈减小趋势(F=18.76,P<0.01)。(3)脱脂处理:对30个鸢乌贼肌肉样品进行脱脂处理,对脱脂前、后碳、氮比值进行配对样本t检验得出,脱脂后δ15N、δ13C值均明显上升(P<0.05)。
　　7、营养级及变化:以华贵栉孔扇贝为基准生物,鸢乌贼的营养级范围在2.37～3.94之间,平均值为3.29,以大眼金枪鱼的营养级和δ15N值,结合鸢乌贼的δ15N,估算出其营养级为2.41～3.98,平均值为3.33;营养级随胴长呈增加趋势。

目录

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1 综述

1.1 研究区域

1.2 研究进展

1.3 研究目的和意义

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 方法

2.3 数据处理与统计分析方法

3 结果

3.1 南海鸢乌贼群体组成

3.2 胴长与体重的关系

3.3 繁殖生物学情况

3.4 鸢乌贼摄食情况

3.5 鸢乌贼摄食等级及其变化

3.6 摄食强度及其变化

3.7 鸢乌贼碳、氮稳定同位素结果

3.8 南海鸢乌贼营养级

4 讨论

4.1 生物学情况

4.2 南海鸢乌贼食性分析

4.3 南海鸢乌贼碳、氮稳定同位素分析

4.4 鸢乌贼营养位置分析

5 结论

6 展望

参考文献

致谢