基于稳定同位素方法的南大洋优势浮游动物饵料来源与营养级分析
由于其独特的地理位置和环境特征，南大洋对全球气候变化有快速、重要的反应，是研究海洋生态系统对全球变化响应与反馈的重要窗口。浮游动物是海洋生态系统的重要组成部分，它们摄食浮游植物等初级生产者，同时为高营养级消费者提供饵料，在食物网中作为物质与能量的传输通道，有着承上启下的重要作用。本文利用2012/2013年度（第29次）和2013/2014年度（第30次）中国南极科学考察（CHINARE）期间采集的普里兹湾和南设得兰海域浮游动物样品，对优势浮游动物种类的丰度、分布及种群结构进行了分析。同时对主要浮游动物种类的碳氮稳定性同位素进行了测定，基于氮同位素值剖析了普里兹湾及南设得兰海域夏季优势浮游动物...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | Other/Unknown Material |
| Language: | Chinese |
| Published: |
2016
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/116994 |
| Summary: | 由于其独特的地理位置和环境特征，南大洋对全球气候变化有快速、重要的反应，是研究海洋生态系统对全球变化响应与反馈的重要窗口。浮游动物是海洋生态系统的重要组成部分，它们摄食浮游植物等初级生产者，同时为高营养级消费者提供饵料，在食物网中作为物质与能量的传输通道，有着承上启下的重要作用。本文利用2012/2013年度（第29次）和2013/2014年度（第30次）中国南极科学考察（CHINARE）期间采集的普里兹湾和南设得兰海域浮游动物样品，对优势浮游动物种类的丰度、分布及种群结构进行了分析。同时对主要浮游动物种类的碳氮稳定性同位素进行了测定，基于氮同位素值剖析了普里兹湾及南设得兰海域夏季优势浮游动物的营养级水平。基于Isosource模型，定量分析了南极大磷虾在南大洋夏季的饵料来源组成特征，并结合环境参数对南极大磷虾营养策略进行了剖析，以期确定浮游食物网基本结构和主要种类的食物关系，深化对南大洋生态系统能流物流过程的了解和认知。 2012/2013年度夏季普里兹湾的调查结果显示，调查期间海冰已经基本融化至69°S，叶绿素浓度为0.01-0.97 μg/L。远海浮游动物群落的整体丰度大于近岸群落，桡足类是群落丰度的最大贡献者，占据浮游动物总丰度的95%以上。大磷虾及其他类群丰度相对较低。本次调查共采集获得浮游动物37种（类），其中尖角似哲水蚤（ Calanoides acutus ）、近缘哲水蚤（ Calanus propinquus ）、南极大磷虾（ Euphausia superba ）和拟长臂樱磷虾（ Thysanoessa macrura ）等南大洋广泛分布的优势浮游动物种类在调查海域均有分布。尖角似哲水蚤在各个站位丰度为10–7180 ind/1000 m 3 ，平均丰度为1601.0 ind/1000 m 3 。近缘哲水蚤的丰度为30–4480 ind/1000 m 3 ，平均丰度为1158.3 ind/1000 m 3 。大磷虾在各个站位丰度为10–880 ind/1000 m 3 ，平均丰度为233.9 ind/1000 m 3 。拟长臂樱磷虾主要分布在远洋海域站位，在陆坡和近岸海域并没有发现，其丰度为10–240 ind/1000 m 3 ，平均丰度为82.2 ind/1000 m 3 ，低于南极大磷虾。 对2012/2013夏季普里兹湾14种主要浮游动物的碳氮稳定同位素进行了测定，结果显示：碳稳定性同位素值为-29.92‰至-26.01‰，氮稳定性同位素值为1.88‰至7.09‰。基于氮稳定同位素值获得了这些浮游动物的营养级水平组成。大磷虾和螺的营养级较低（2.12–2.13），近缘哲水蚤、巨锚哲水蚤、尖角似哲水蚤等偏植食性桡足类营养级为2.3–2.9，杂食性或偏肉食性的戈氏长腹水蚤、拟长臂樱磷虾、晶磷虾的营养级为2.9–3.2，肉食性的箭虫、 、海萤、三脊刺磷虾 Euphausia triacantha 、南极拟真刺水蚤的营养级最高（3.4–3.5）。 南极大磷虾的幼体和成体碳稳定同位素值分别为–27.48‰和–28.26‰，氮稳定同位素值分别为1.69‰和2.78‰。基于Isosource模型定量估算了大磷虾的饵料组成。结果表明，在普里兹湾夏季，表层0 m，25 m和50 m的颗粒有机物（POM）合并得到的POM（0/25/50 m）贡献了大磷虾幼体食物组成的大部分（56–69%），中型浮游动物（mesozooplankton）是第二重要的饵料来源（13–34%），而深水层POM（100 m，200 m）和浮冰生物对大磷虾幼体食物组成分别贡献了0–24%，0–19%和0–13%。大磷虾成体的模型结果和幼体的所有不同：中型浮游动物是大磷虾成体的最主要食物源（58–71%），50 m以浅的POM（0/25/50 m）占有26–34%的食物组成；其他的潜在食物源深层POM（100 m)、POM（200 m）和浮冰生物共同组成了大磷虾成体食物的剩余部分，分别为0–11%，0–9%和0–6%。将两部分模型结果合起来可以得出，大磷虾主要的两种食物源POM（0/25/50 m）和中型浮游动物对幼体和成体的食物贡献比例不同。随着大磷虾由幼体发育到成体，POM（0/25/50 m）对大磷虾食物的贡献降低，而中型浮游动物对大磷虾食物的贡献比例增大。 2013/2014夏季南设得兰海域的调查结果显示，南极大磷虾的丰度（10.0–656720.0 ind/1000 m 3 ，平均丰度为44403.9 ind/1000 m 3 ）高于拟长臂樱磷虾（10.0–650.0 ind/1000 m 3 ，平均丰度为132.9 ind/1000 m 3 ），且它们的水平分布存在一定程度的空间分离。在研究海域东部的南奥克尼群岛（South ... |
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