学术动态
环境科学与工程学院水域生态学组取得北部湾渔获物生态化学计量学研究系列进展
  1. 作者:王才广
  2. 日期:2025-01-03
  3. 浏览:

文推荐│北部湾三种优势鱼类的生态计量特征种间和种内差异

由于全球气候变化、过度捕捞和环境污染等原因,北部湾优势鱼类如多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、大头白姑鱼(Pennahia macrocephalus)和黄带绯鲤(Upeneus sulphureus)数量减少。为探讨鱼类生态化学计量种内变异及其影响因素,本研究分析了北部湾3种优势种鱼类的C、N、P、Ca、δ13C和δ15N元素含量,旨在验证这三种鱼类生态化学计量学的种内差异与其个体发育和生长过程中食性及环境变化有关的假设。

环境科学与工程学院水域生态学组于2022年春季(4月)对北部湾三种优势鱼类多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、大头白姑鱼(Pennahia macrocephalus)和黄带绯鲤(Upeneus sulphureus)进行了调查,分析了北部湾3种优势种鱼类的C、N、P、Ca、δ13C和δ15N元素含量。结果表明,三种鱼体内元素(C、N、P和Ca)的变异范围分别为36.73 ~ 49.24%、8.79 ~ 13.99%、1.11 ~ 2.78%和1.16 ~ 4.58%,其中P含量的变异最大,导致了鱼体内C:P和N:P的变异。相关分析表明磷含量的变化与鱼骨和鱼鳞的形成有关。三种鱼的C、N、P含量及其比值与体长和δ13C显著相关,表明C:N:P浓度的变化是由个体发育和食物来源引起。本研究发现,这三种鱼的身体化学计量存在显著的种间和种内差异,主要是由于身体大小和饮食的差异。水生生物在形态和饮食方面经历了个体发育波动,从而改变了它们的化学计量特征。

该研究探讨了鱼类生态化学计量种内变异及其影响因素,研究结果将为揭示北部湾消费者体内CNP元素的平衡提供依据,对北部湾渔业的生物地球化学循环、管理和保护具有指导意义。

该成果发表在Frontiers in Ecology and Evolution.(2023), 11:1176052。

      文章链接:https://www.frontiersin.org/journals/ecology-and-evolution/articles/10.3389/fevo.2023.1176052/full

北部湾三种不同大小鱼类C、N、P含量及比值箱线图(不同的小写字母表示显著差异(P < 0.05))


论文推荐│北部湾无脊椎动物生态计量特征种间差异及其影响因素

无脊椎动物可以以理论上的稳态速率在其身体组织中储存碳(C)、氮(N)、磷(P)和其他元素,因此在水生生态系统的生物地球化学循环中起着重要作用。为了维持体内平衡,消费者必须平衡他们的资源供应,或者调整他们的化学计量特征以适应环境的变化,探究无脊椎动物生态化学计量特征对于理解日益受到影响的沿海海洋生态系统中的C、N、P营养物的循环是至关重要的。

环境科学与工程学院水域生态学组于2022年4月和8月对北部湾无脊椎动物进行了调查,通过分析北部湾无脊椎动物的C、N、P、Ca、δ13C和δ15N元素含量,探讨无脊椎动物的生态计量特征及其影响因素。结果表明,无脊椎动物体内元素(C、N和P)的变异范围分别为25.17% ~ 47.34%、6.14% ~ 14.13%和0.26% ~ 1.31%。其中,P元素含量变化最大,导致C:P和N:P的变化。无脊椎动物体内磷含量与体重呈显著负相关(p < 0.01)。此外,无脊椎动物的C和N含量与δ13C呈显著负相关(p < 0.01),表明无脊椎动物C和N含量的变化受不同食物来源的影响,而P含量则因个体大小而异。北部湾无脊椎动物的生态化学计量存在显著的种间差异(p < 0.05)。无脊椎动物的生长可能会受到P的抑制,其并未保持严格的生态化学计量平衡,在较高的营养级上具有较稳定的体内平衡。

该研究系统研究了北部湾海域无脊椎动物生态化学计量特征及其影响因素,丰富了我国沿海无脊椎动物生态化学计量学数据,为海洋生物地球化学循环及渔业资源的保护和管理提供科学依据。

该成果发表在Frontiers in Marine Science. (2024), 11:1433305。

     文章链接:https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2024.1433305/full

北部湾不同种类无脊椎动物C、N、P含量及比例主坐标分析(PCoA)+食物网结构图


论文推荐│北部湾鱼类碳、氮、磷生态化学计量特征

近年来受过度捕捞、环境污染、全球气候变化等因素影响,北部湾沿岸海域生态环境不断恶化,水质严重下降,主要优质渔业资源及其群落发生急剧下降和变化。目前,国内学者陆续针对北部湾海域生态及渔业资源开展了一系列研究,主要集中在经济鱼类生物学特征、渔业资源调查及动态分析等方面,缺乏系统的海域生态系统生态化学计量学研究数据。

环境科学与工程学院水域生态学组于2021年3月—4月采集分析了北部湾沿岸9个渔港的79种鱼类(382尾)碳(C)、氮(N)、磷(P)含量特征。结果表明北部湾鱼类C、N、P元素含量变化范围分别为33.87%—58.34%、6.31%—14.92%和0.77%—4.67%;C:N、C:P、N:P的变化范围分别为3.43—9.72、19.15—173.06和5.04—33.68,其中P元素含量变化最大,导致C:P和N:P的变化。不同物种在科间的差异较大,科内的差异较小。不同体型和食性鱼类之间的C、N、P含量及比值具有显著差异(P<0.05)。鱼类的C:P和N:P与P含量呈显著负相关(R2=0.966, P<0.01; R2=0.877, P<0.01),P含量和Ca含量呈显著正相关(R2=0.919, P<0.01),P含量的变化可能与鱼类骨骼和鳞片的形成有关。总之,北部湾鱼类未保持严格的生态化学计量平衡,鱼类生态化学计量特征存在显著的种间差异,主要因鱼类不同的体型和食性差异所致。

本研究以北部湾海域作为研究区域,系统研究该海域鱼类生态化学计量特征及其影响因素,丰富我国沿海鱼类生态化学计量学数据,为海洋生物地球化学循环及渔业资源的保护和管理提供科学依据。

该成果发表在生态学报.43(2023):4226-4241。

   文章链接:https://kns.cnki.net/nzkhtml/xmlRead/trialRead.html?dbCode=CJFD&tableName=CJFDTOTAL&fileName=STXB202310032&fileSourceType=1&invoice=h22C4Ggz9LMp%2bLDCb5WYjNJr0Hl0vLcHdusfYzEJCPpbz2NZHBEX9FdisuRsfUCMbYA5wnhNejVFVUeQ%2b3JpcVN2Hmh%2fKIKBhT17la9onPl4wcx7z8IdyeNE5SXWOMjvxAQ53JSx5CVxnK%2bwe8WXK2Wq%2fO%2bbVB2Ic8Rdk7o39Ws%3d&appId=KNS_BASIC_PSMC

北部湾鱼类与碳、氮、磷元素含量和比值之间的主成分分析(PCA)图


论文推荐│北部湾中南部海域3种优势鱼类生态位研究

生态位有助于了解生物和非生物因素如何影响物种丰度及分布,且对生物如何利用、影响和争夺环境资源至关重要。生态位度量指标是研究生态位的重要手段,对于探析群落和生态系统的稳定性具有重要意义。多齿蛇鲻(Saurida tumbil)、大头白姑鱼(Pennahia macrocephalus)和黄带绯鲤(Upeneus sulphureus)是北部湾重要渔获物种类,对该海域生态系统食物网结构的稳定、能量流动等发挥重要作用。近年来,已有团队研究了这3种优势鱼类的形态学、摄食生态学及繁殖生物学等,但针对其生态位的种间及种内差异尚未明确。因此,亟待通过多维化学计量生态位及稳定同位素营养生态位研究3种优势鱼类的种间及种内差异,明确北部湾中南部海域主要优势鱼类之间的相互关系,为北部湾中南部海域渔业资源的可持续开发利用及科学管理提供参考依据。

环境科学与工程学院水域生态学组于2022年4月在北部湾中南部进行布点并采集32尾多齿蛇鲻、34尾大头白姑鱼及33尾黄带绯鲤,测定P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Mn、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、As、Ba、Cd、Pb和Sb元素含量和碳、氮稳定同位素(δ13C和δ15N)含量,分析多维化学计量生态位和碳氮稳定同位素营养生态位,比较这3种优势鱼类元素组成及其多维化学计量生态位和碳氮稳定同位素营养生态位的差异。结果表明,北部湾中南部海域3种优势鱼类元素含量和碳氮稳定同位素含量存在明显的种间及种内差异,其超体积生态位排序为大头白姑鱼(280.97)>多齿蛇鲻(174.45)>黄带绯鲤(98.30),生态位面积排序为多齿蛇鲻(6.63)>黄带绯鲤(4.00)>大头白姑鱼(2.46)。3种优势鱼类种间和种内均存在一定程度生态位重叠,如种间生态位重叠概率最高的是多齿蛇鲻与大头白姑鱼 (14.04%),而种间生态位重叠概率最低的是多齿蛇鲻与黄带绯鲤 (1.76%);种内生态位重叠最高的是黄带绯鲤,多齿蛇鲻次之,大头白姑鱼最小。此外,3种优势鱼类多维化学计量超体积生态位与种内差异有关,种内差异越大其超体积生态位越大。

研究表明北部湾中南部海域3种优势鱼类元素含量和碳氮稳定同位素含量存在显著的种间及种内差异,多维化学计量生态位和碳氮稳定同位素营养生态位均可用于表征生物的生理特征及功能,但相对于稳定同位素营养生态位,多维化学计量生态位能更好地反映种内差异。因此,后续研究将深入探讨生物多维化学计量生态位的种间及种内差异,如渔业生物个体不同发育阶段的生态位变化,为渔业资源的可持续开发利用及科学管理提供参考依据。

该成果发表在南方农业学报. (2023),54(9):2499-2511。

文章链接:https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1191.2023.09.001

北部湾中南部海域3种优势鱼类种内不同体长组生态位PCA

该系列研究均受国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目——北部湾渔业资源结构与功能演变对捕捞与环境胁迫的响应机制(项目批准号:U20A2087)和广西重点研发计划项目——北部湾棕斑兔头鲀人工繁育与规模化养殖技术研究(项目批准号:桂科AB22035050)基金资助。



(一审:张荣康;二审:孙云龙;三审:黄亮亮)



关闭