南极阿蒙森海磷虾的摄食策略研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skynan2001
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浮游动物是海洋生态系统的重要组成部分,是连接初级生产者和高营养级消费者的中间环节,在海洋食物网中起着承上启下的作用。浮游动物在生物碳泵中扮演着重要角色,通过摄食、呼吸、粪便颗粒的产生和垂直移动,将碳从表层水体转移到海洋的中深层和深海。研究浮游动物群落动态变动对于追踪海洋食物网中的能量途径和确定海洋生态系统中的营养关系至关重要。南极磷虾是南大洋浮游动物群落的重要组成部分,在南大洋生态系统中扮演着重要角色。南极磷虾作为南大洋生态系统中初级生产者的主要消费者及顶级捕食者的主要食物,能够将能量从低营养级向高营养级转移。因此研究南极磷虾的摄食策略有助于我们更好的了解气候变化背景下南大洋磷虾对环境变化的响应及准确预测南大洋食物网的营养动力学路径。本研究基于中国第34航次(2017/2018年度)和35航次(2018/2019年度)期间于南极阿蒙森海使用Norpac网(网口0.5m~2,筛绢孔径330μm)和采水器采集的浮游生物样品,研究了目标海域浮游植物和浮游动物的丰度、群落结构,并探讨了南大洋夏季阿蒙森海食物可利用性对南极磷虾摄食策略的影响。2017/2018年及2018/2019年南大洋夏季阿蒙森海浮游植物主要由硅藻、甲藻、Phaeocystis sp.等类群组成,当Phaeocystis sp.丰度异常高时,对生物量的贡献较大。通过聚类分析,研究区域表层浮游植物可分为3个群落,群落1位于采样区域北部,浮游植物平均丰度为3.68±17.26 ind.m-3,指示种为Fragilariopsis spp.、Chaetoceros spp.、Pseudo-nitzschia spp.;群落2位于位于采样区域的东南部和南部,浮游植物平均丰度为3.74±30.55 ind.m-3,指示种为Fragilariopsis spp.、Actinocyclus actinochilus、Banquisia belgicae;群落3位于采样区域的东部和南部,平均丰度为1.15±8.30 ind.m-3,指示种为Gyrodinium spirale、Protoperidinium subpyriforme、Oxytoxum scolopax。50米水层浮游植物可分为4个群落,群落1位于采样区域的东北部,浮游植物平均丰度为3.22±13.05 ind.m-3,指示种为Dactyliosolen antarcticus、Gunardia delicatula、Chaetoceros spp.、Amphidinium turbo;群落2位于采样区域的西部,浮游植物平均丰度为2.29±12.68 ind.m-3,指示种为Chaetoceros dichaeta、Cyclotella sp.、Fragilariopsis curta、Thalassionema nitzschioides、Thalassiosira subtilis;群落3位于采样区域的最南部,平均丰度为0.57±3.55 ind.m-3,指示种为A.actinochilus、Corethron pennatum、Amphiprora sp.、Amphidinium sphenoides;群落4位于采样区域的东南部,平均丰度为0.66±2.73ind.m-3,指示种为Oxytoxum scolopax、Gymnodinium mikimotoi。0-200米水层浮游植物可分为2个群落,群落1位于采样区域北部,浮游植物平均丰度为1.17±5.22ind.m-3,群落指示种为Chaetoceros spp.、Pseudo-nitzschia lineola、D.antarcticus;群落2位于采样区域东南部,浮游植物平均丰度为0.49±3.01 ind.m-3,指示种为Pronoctiluca rostrata、Oxytoxum gladiolus、Fragilariopsis cylindrus、Amphiprora sp.、A.actinochilus。结果表明,硅藻是南大洋夏季浮游植物丰度及生物量的重要组成部分。海水温度、盐度、混合层深度等因素会影响浮游植物空间分布,另外,来自捕食者的捕食压力也会影响浮游植物的群落组成。桡足类、磷虾、毛颚类等类群为2017/2018及2018/2019年南大洋夏季阿蒙森海浮游动物的重要组成部分,最高丰度出现在采样区域的中部。桡足类种群在采样区域的大多数站位中占浮游动物总丰度的90%以上,在浮游动物群落中占优势地位。阿蒙森海浮游动物通过聚类分析可划分为3个群落,群落1中对桡足类丰度贡献较大的为Calanoides acutus、Calanus propinquus、Metridia gerlachei、Rhincalanus gigas,而群落2、3中对桡足类种群丰度贡献较大的为Oithona similis、Oncaea spp.、Ctenocalanus citer等小型桡足类,这可能是由于不同群落在很大程度上是基于群落中浮游动物优势种的丰度差异(特别是桡足类丰度的差异)来划分的,而不是基于浮游动物物种组成的差异。我们的结果表明,Euphausia superba种群主要由幼体阶段组成,Thysanoessa macrura种群主要由后幼体阶段组成。E.superba和T.macrura是南大洋主要的磷虾物种,它们的栖息地通常是重叠的。研究这两种磷虾的摄食策略将有助于我们更好地了解它们的共存机制,并评估磷虾在南大洋食物网中的作用。利用脂肪酸和稳定同位素生物标记物,基于2017/2018年和2018/2019年南大洋夏季在阿蒙森海采集的浮游生物样本,研究了E.superba和T.macrura不同发育阶段(带叉幼体、未成体、成体)的营养动力学。在2017/2018年夏季,Fragilariopsis spp.是最丰富的浮游植物物种,而2018/2019年夏季浮游植物的丰度以Phaeocystis sp.为主。2018/2019年,随着两个物种的个体发育,肉食性指标18:1n-9/18:1n-7比值逐渐增加,表明与带叉幼体和未成体相比,成体的肉食性更强。同时,在2018/2019年夏季,在未成体和成体阶段,T.macrura的18:1n-9/18:1n-7和δ15N值高于E.superba。我们的结果表明,这两种磷虾的营养生态位分化出现在成体阶段,并且可能受到食物可利用性的影响。与E.superba相比,T.macrura更倾向于以杂食性或肉食性方式进食,以应对食物可利用性的变化。
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