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随着现代工业的发展,大气中二氧化碳等温室气体的浓度增加到前所未有的水平,海洋因吸收了过量温室气体呈现出酸化和暖化的现象。政府间气候变化专门委员会(Intergovernment Panel on Climate Change,IPCC 2013)第五次评估报告根据典型浓度排放路径(RCPs)方法对2100年海水表面平均温度和p H值的预测表明:到2100年,减缓温室气体排放情景(RCP 2.6)下,海水表面平均温度将升高0.6℃,海水p H值将下降0.065个单位;高温室气体排放情景(RCP 8.5)下,海水表面平均温度将升高2.0℃,海水p H值将下降0.31个单位。海洋酸化和暖化已经引起了海洋生物及海洋生态系统的一系列适应性变化。为探究海洋酸化和暖化对鱼类早期生长的影响,为气候变化背景下海洋鱼类生态学研究提供参考。本研究以黄姑鱼(Nibea albiflora)为实验对象,探讨了海洋酸化和暖化对其早期生长的影响。具体结果如下:1.实验设计:选择温度和p H值分别作为海洋暖化和酸化的指标,参考RCP 2.6和RCP 8.5情景下对2100年海水表面温度和p H值的预测,结合当前自然海水的平均温度和p H值,每个因素设置三个实验梯度,分别是T1=26.0℃,T2=26.6℃,T3=28.0℃;p H1=7.80,p H2=7.73,p H3=7.49,实验设计采用3×3交叉组合,共计9组,分别是T1×p H1,T1×p H2,T1×p H3,T2×p H1,T2×p H2,T2×p H3,T3×p H1,T3×p H2,T3×p H3,其中T1×p H1为对照组,T2×p H2为处理组I,T3×p H3为处理组II。在实验室内模拟海洋温度和p H值的变化,探究其对黄姑鱼早期生长的影响。2.海洋酸化和暖化对黄姑鱼早期生长率和死亡率的影响:(1)海水温度对黄姑鱼早期生长率和死亡率的影响,在24.0℃条件下,黄姑鱼孵化后经25 d进入稚鱼期;温度升高时,生长加快,在高温处理(26.0℃~28.0℃)条件下,孵化后仅需22 d即可进入稚鱼期。同时,随着生长温度逐渐升高(26.0℃、26.6℃、28.0℃)生长率逐渐增加(0.73 mm/d、0.74 mm/d、0.78 mm/d),不同处理组之间黄姑鱼生长率存在显著差异(P<0.05);黄姑鱼早期死亡率在生长温度为26.6℃时最高,26.0℃时最低。(2)生长p H值对黄姑鱼早期生长率和死亡率的影响,随着生长p H值逐渐降低,其早期生长率无显著变化(P>0.05);死亡率随p H值的降低呈逐渐增加的趋势,分别为3.9%、19.4%和21.7%,不同处理组间死亡率差异显著(P<0.05)。(3)不同生长方程拟合结果表明,逻辑斯蒂生长方程的拟合效果最佳,同时结合IPCC对2100年海水表层温度和p H值的预测,在RCP 2.6情景下,黄姑鱼早期生长率为0.71 mm/d,死亡率为31.1%;在RCP 8.5情景下,黄姑鱼生长率最高达到0.76 mm/d,死亡率为23.9%,而在当前海洋环境条件下,黄姑鱼早期生长率为0.73mm/d,死亡率为3.9%。在海洋酸化和暖化的共同作用下,黄姑鱼的早期生长率、死亡率均会增加,从而将会影响黄姑鱼的早期补充量。3.海洋酸化和暖化对黄姑鱼仔稚鱼、幼鱼阶段耳石的影响:(1)黄姑鱼耳石形态及长宽比的变化与早期生长阶段相对应,其耳石形态发育先后历经圆形、水滴形、椭圆形等变化,其长宽比由卵黄囊期和前弯曲期阶段的1.0+变为稚鱼期阶段的1.3,到幼鱼期阶段,耳石长宽比为1.5~1.7,基本稳定。(2)黄姑鱼鱼体长与耳石长径具有明显的一元一次线性关系:Lt=k·LL,参数k的变化范围为69.209~70.464(R2=0.98),其鱼体长与耳石短径具有明显的一元一次线性关系:Lt=k·LW,参数k的变化范围为43.888~44.543(R2=0.98),其鱼体重与耳石重具有明显的一元一次线性关系:Wt=k·m L,参数k的变化范围为3.4841~3.9034(R2=0.90)。(3)黄姑鱼耳石在胚胎发育阶段就已经形成,且于孵化后第二天形成第一生长轮,耳石轮纹数与生长天数间的关系为:Y=0.9513X–1.0941,确证黄姑鱼耳石轮纹沉积具有日周期性,表现为每天形成一轮。(4)结合2100年海洋酸化和暖化条件以及鱼体长与耳石长径和短径的线性关系,结果表明海洋酸化和暖化对黄姑鱼幼鱼左右耳石对称性无显著影响(|χ|<0.2);生长温度升高对耳石大小的影响不明显,但随生长p H值的降低,耳石大小有增大趋势。预计在未来酸化和暖化背景下,到2100年黄姑鱼耳石大小有增大趋势。