饒河枯水期主要魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置及其影響因素

肖協(xié)文, 王玉玉, 張 歡, 于秀波

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101 2 北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院, 北京 100083 3 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

饒河枯水期主要魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置及其影響因素

肖協(xié)文1,3, 王玉玉2, 張 歡1,3, 于秀波1,*

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101 2 北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院, 北京 100083 3 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

穩(wěn)定同位素技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地被用來(lái)研究淡水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。利用氮穩(wěn)定同位素技術(shù)測(cè)定了枯水季節(jié)饒河魚(yú)類(lèi)等消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置，比較上、中、下游及入湖口魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的空間差異，并分析了影響?zhàn)埡郁~(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的主要因素。研究結(jié)果表明，饒河魚(yú)類(lèi)的δ15N值范圍為4.7‰—15.6‰，大部分魚(yú)類(lèi)的δ15N值集中在10‰—14‰之間，其中鄱陽(yáng)湖間下鱵的δ15N值最大，為(15.6±1.6)‰；喬木灣鯽的δ15N值最小值，為(4.7±0.9)‰。根據(jù)δ15N值計(jì)算可知，饒河魚(yú)類(lèi)占有3—4個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)。75%的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)所占的營(yíng)養(yǎng)級(jí)大于3，而營(yíng)養(yǎng)級(jí)小于2的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)不到10%，可能與枯水期魚(yú)類(lèi)活動(dòng)范圍受限，種間捕食作用增強(qiáng)，肉食性或饑餓現(xiàn)象增加有關(guān)。另外，饒河魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)也存在著空間差異，表現(xiàn)為鄱陽(yáng)湖湖區(qū)和入湖口處的魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)比上、中、下游的魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)要大。該結(jié)果與顆粒有機(jī)物POM的δ15N值呈現(xiàn)一致的變化，反映了饒河魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置主要受到食物來(lái)源的影響，與魚(yú)類(lèi)的個(gè)體大小無(wú)明顯相關(guān)。

饒河; 氮穩(wěn)定同位素; 魚(yú)類(lèi); 營(yíng)養(yǎng)級(jí); 顆粒有機(jī)物

河流食物網(wǎng)描述了河流生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物之間復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系及生物有機(jī)體在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中所處的等級(jí)或位置，是河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的重要組成部分[1]。研究河流食物網(wǎng)有利于了解生物之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系與能量流動(dòng)過(guò)程[2]。同樣，加強(qiáng)對(duì)河流食物網(wǎng)中消費(fèi)者之間的營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系研究對(duì)于深入理解河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能具有重要意義，能夠?yàn)楹恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展和管理提供科學(xué)指導(dǎo)[3-4]。

作為一種較新的技術(shù)，穩(wěn)定同位素方法被廣泛應(yīng)用于海洋、湖泊、河流等生態(tài)系統(tǒng)的研究中。與傳統(tǒng)食性方法相比，由于氮穩(wěn)定同位素比值(δ15N)在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平的生物體內(nèi)有3‰—4‰富集，能夠更好地反映動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間地吸收、利用的食物信息[5]。在河流生態(tài)系統(tǒng)研究中，氮穩(wěn)定同位素被用來(lái)構(gòu)建河流食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)[6-8]、揭示污染物質(zhì)的來(lái)源[9]、探討重金屬富集[10-11]等熱點(diǎn)問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，穩(wěn)定同位素分析方法應(yīng)用于河流生態(tài)系統(tǒng)的研究仍相對(duì)較少，僅在清江[12]、怒江[13]、長(zhǎng)江三峽[14]、遼河中游[15]等河流或江段中有相關(guān)的研究報(bào)道。

饒河是鄱陽(yáng)湖的五大入湖水系之一，流經(jīng)亞洲最大的銅礦礦區(qū)，接納了大量的廢水，導(dǎo)致部分河段水體酸化，水體重金屬污染嚴(yán)重，對(duì)饒河及鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的生態(tài)安全與水體環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響[16-18]。目前，對(duì)饒河的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)及魚(yú)類(lèi)等消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系缺乏相關(guān)研究。本研究于2012年11月份枯水期在饒河不同區(qū)域采集了魚(yú)類(lèi)、螺類(lèi)等生物樣品，利用氮穩(wěn)定同位素方法測(cè)定了饒河優(yōu)勢(shì)種魚(yú)類(lèi)等消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置，并分析了影響其營(yíng)養(yǎng)級(jí)的主要因素。通過(guò)分析枯水期饒河消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置，有利于認(rèn)識(shí)饒河的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

饒河(116°30′—118°13′ E，28°34′—30°02′ N)位于鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)東面，由樂(lè)安河、昌江及一系列支流組成，流域面積為15,300 km2。饒河流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，多年平均氣溫在17.3 ℃左右，多年平均年降水量1850 mm，10—3月枯水期的降水量約占全年的31%，徑流量約占全年的29%[19]。饒河流域土地利用類(lèi)型多樣，饒河上、中、下游從森林景觀為主，逐漸過(guò)渡到農(nóng)田與建設(shè)用地等為主[20]。采樣點(diǎn)分布于樂(lè)安河與昌江上、中、下游及入鄱陽(yáng)湖口，臨近水文站的河流剖面。由于樂(lè)安河中游德興段受銅礦開(kāi)采影響，其礦山酸性廢水對(duì)饒河下游及鄱陽(yáng)湖區(qū)水生生物群落多樣性產(chǎn)生不利影響[16]，采樣點(diǎn)位置選擇避免了受重金屬污染的河段。

圖1 饒河流域及采樣點(diǎn)位置(黑色圓圈表示本研究的采樣點(diǎn)位置，深藍(lán)色部分為鄱陽(yáng)湖湖區(qū))Fig.1 Catchment of Raohe River and sampling sites in this study (Black circles indicate sampling sites, and blue part represents Lake Poyang)

1.2 樣品采集與處理

采集到的樣品包括顆粒有機(jī)物(POM)平行樣品10個(gè)、螺類(lèi)10種及魚(yú)類(lèi)15種。將采集的混合河水濾過(guò)預(yù)燒(500 ℃，2 h)的GF/C玻璃纖維濾膜(直徑為47 mm, Whatman)，得到POM樣品。利用改進(jìn)彼得森采泥器和D型底棲網(wǎng)沿河岸采集螺、蚌等大型無(wú)脊椎動(dòng)物樣品，魚(yú)類(lèi)樣品主要通過(guò)聘請(qǐng)漁民捕撈獲得。魚(yú)類(lèi)的種類(lèi)鑒定主要依據(jù)《中國(guó)動(dòng)物志·硬骨魚(yú)類(lèi)》、《中國(guó)淡水魚(yú)類(lèi)檢索》等。

將所采集的樣品放置便攜式冰箱帶回實(shí)驗(yàn)室處理。將POM濾膜浸入過(guò)量的1 mol/L HCL，以消除無(wú)機(jī)碳酸鹽的影響。螺類(lèi)樣品放入清水中過(guò)夜處理，以清空其腸含物，然后取其腹足部分用于穩(wěn)定同位素分析。隨機(jī)挑選個(gè)體較大的魚(yú)類(lèi)樣品，取背部白色肌肉。所有樣品在冷凍機(jī)內(nèi)-50 ℃冷凍干燥至恒重后，用研缽將其研磨成均勻粉末，放入干燥器中保存待測(cè)。

所有樣品的氮穩(wěn)定同位素分析均在中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所理化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，所用儀器為美國(guó)Thermo公司的MAT-253穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀。氮同位素比值以δ值的形式表達(dá)，定義為：

δX(‰)= [(Rsample/Rstandard)-1]×1000

式中，X表示15N;Rsample是樣本的同位素比值(14N/15N)，Rstandard是標(biāo)樣的同位素比值。氮穩(wěn)定同位素測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為空氣中的N2。每測(cè)定10個(gè)樣品插入1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，并隨機(jī)挑選1—2個(gè)樣品進(jìn)行復(fù)測(cè)。樣品的δ15N值重現(xiàn)精度約為± 0.3‰。

1.3 營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置

由于在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物間δ15N的富集為3‰—4‰，因而在食物網(wǎng)研究中δ15N值多被用于分析消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其計(jì)算公式如下[2,7,15]：

(1)

式中，TP表示消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)等級(jí)，δ15N消費(fèi)者為消費(fèi)者的δ15N值，δ15N基準(zhǔn)表示初級(jí)生產(chǎn)者或初級(jí)消費(fèi)者的δ15N值。當(dāng)δ15N基準(zhǔn)為初級(jí)生產(chǎn)者時(shí)，λ為1；當(dāng)δ15N基準(zhǔn)為初級(jí)消費(fèi)者時(shí)，λ為2。螺類(lèi)生活周期較長(zhǎng)，又能夠反映初級(jí)生產(chǎn)者δ15N的季節(jié)變化的平均特征，適合做基準(zhǔn)生物[2,21]。為保證基準(zhǔn)生物的一致性與可比性，因此在選擇過(guò)程中盡量保證為各采樣點(diǎn)的廣布種，銅銹環(huán)棱螺(Bellamyaaeruginosa)、赤豆螺(Bithyniafuchsiana)、中華沼螺(Cipangopaludinacahayensis)等作為營(yíng)養(yǎng)位置計(jì)算的基準(zhǔn)生物。

1.4 數(shù)據(jù)整理與分析

2 結(jié)果與分析

2.1 POM與螺類(lèi)的δ15N值

在饒河所有采樣點(diǎn)內(nèi)，POM的δ15N值取值范圍為1.2‰—4.9‰，最大值出現(xiàn)在鄱陽(yáng)湖湖區(qū)為4.9‰，最小值出現(xiàn)在樂(lè)安河上游支流武口處為1.2‰。其中，樂(lè)安河POM的δ15N為(2.3±1.5)‰，昌江POM的δ15N值為1.7‰。整個(gè)饒河河段內(nèi)，POM的δ15N平均值在空間范圍內(nèi)呈現(xiàn)出空間差異性特點(diǎn)：鄱陽(yáng)湖區(qū) >樂(lè)安河段 > 昌江段(圖2a)。

圖2 饒河不同采樣點(diǎn)POM和螺類(lèi)的δ15N值Fig.2 δ15N values of POM and snails in different sampling sites of Raohe River

不考慮螺類(lèi)的品種，它們的δ15N的平均值為(8.8±1.2)‰(n=18)，最大值出現(xiàn)在鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的銅銹環(huán)棱螺為8.9‰，最小值出現(xiàn)在樟樹(shù)坑位置的中華沼螺為7.8‰。在考慮螺類(lèi)品種的條件下，武口與樟樹(shù)坑的中華沼螺為(8.0±0.1)‰(n=6，各3個(gè))，其余采樣點(diǎn)的銅銹環(huán)棱螺的δ15N平均值為(8.2±2.8)‰(n=12)(圖2b)。

2.2 魚(yú)類(lèi)的δ15N值

圖3 饒河黃顙魚(yú)和貝氏的δ15N值與體長(zhǎng)的關(guān)系Fig.3 The relationships between δ 15N values and body length of P. fulvidraco and H. bleekeri in Raohe River

表1 饒河和鄱陽(yáng)湖不同區(qū)域魚(yú)類(lèi)樣品的數(shù)量、δ15N值、體長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置

2.3 營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置

在饒河流域內(nèi)，所有的魚(yú)類(lèi)的δ15N取值范圍在4.7‰—15.6‰之間，這相當(dāng)于在饒河范圍內(nèi)存在3個(gè)以上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平。根據(jù)公式(1)計(jì)算它們的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置可知，鄱陽(yáng)湖位置的間下鱵的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最高為3.9±0.4，營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置最低的為喬木灣位置的鯽，為1.0±0.3。營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置大于3的魚(yú)類(lèi)占了32個(gè)平行采樣物種中的75%，營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置低于2的僅占了0.09左右，表明饒河的魚(yú)類(lèi)大部分處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平，鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)相對(duì)較高。

圖4 黃顙魚(yú)和貝氏的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置與POM的δ15N值間的相關(guān)關(guān)系Fig.4 The relationships between δ15N values of POM and trophic position of P. fulvidraco and H. bleekeri in Raohe River

3 討論

3.1 饒河主要魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置

在饒河的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，存在著3個(gè)以上的營(yíng)養(yǎng)等級(jí)。營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置為3的主要為肉食性魚(yú)類(lèi)，大部分魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)處于2—3之間。與腸含物分析結(jié)果相比，基于氮穩(wěn)定同位素計(jì)算得到的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置是連續(xù)的數(shù)值[21]，因而能夠更加客觀地反映饒河魚(yú)類(lèi)等消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)和食性特征。與其他區(qū)域相比，與饒河河流域的同一品種魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置存在差異性。例如，與王玉玉等[22]對(duì)鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的短頜鱭等要低一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，油鲹卻高一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。這種現(xiàn)象，也同時(shí)存在于與巢湖[23]、太湖[24]的魚(yú)類(lèi)消費(fèi)者品種的營(yíng)養(yǎng)級(jí)對(duì)比(表2)。這可能與河流食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)比湖泊食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在河流食物資源可獲得性方面[25]，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于湖泊，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平的魚(yú)類(lèi)與低營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平的位置差異不夠明顯。

此外，饒河流域魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置除了與長(zhǎng)江大型湖泊具有空間差異，在饒河流域內(nèi)部，河流上、中、下游不同采樣點(diǎn)的同一品種的魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置不同。根據(jù)表1結(jié)果顯示，通過(guò)對(duì)魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的δ15N值的雙因素ANOVA，魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置在不同采樣點(diǎn)具有明顯的空間差異。這種空間差異特征的研究，對(duì)于研究河流食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有重要意義。

3.2 影響?zhàn)埡郁~(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的因素

許多研究指出，魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置取決于食性和食物組成，而且受到個(gè)體發(fā)育水平或棲息生境的影響。同一物種的不同個(gè)體間也會(huì)出現(xiàn)明顯的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置高低差異，從而引起營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化[4]。食性和食物組成是影響?hù)~(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的關(guān)鍵因素。在太湖、巢湖、鄱陽(yáng)湖等湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，以肉食性魚(yú)類(lèi)如大眼鱖、鯰等屬于河流、湖泊生態(tài)系統(tǒng)中較高等級(jí)的消費(fèi)者，雜食性與植食性的魚(yú)類(lèi)次之，以浮游生物食性的最低。

表2 饒河魚(yú)類(lèi)與鄱陽(yáng)湖、太湖、巢湖魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的比較

本研究結(jié)果分析表明，饒河流域內(nèi)的不同品種的魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的高低，同樣受到它們食性的影響，肉食性大眼鱖、馬口魚(yú)、沙塘鱧等高于雜食性的鯉、鯽等的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置，也高于植食性的鳊的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置。由于魚(yú)類(lèi)餌料組成的季節(jié)變化較明顯[26]，魚(yú)類(lèi)的食性轉(zhuǎn)變也會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的改變。在饒河枯水期階段，鯉的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置比太湖、巢湖、鄱陽(yáng)湖夏季的要高，而黃顙魚(yú)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置要比鄱陽(yáng)湖湖區(qū)的要低，雜食性的鯉、黃顙魚(yú)等在饒河內(nèi)的食物可獲得性要小于大型湖泊而受到食性的季節(jié)轉(zhuǎn)變引起的。

魚(yú)類(lèi)的個(gè)體大小與魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置高低也存在相關(guān)關(guān)系，隨著個(gè)體增長(zhǎng)，魚(yú)類(lèi)的δ15N值不斷富集，營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置相應(yīng)增加[27-28]。Power等對(duì)鮭魚(yú)(Salvelinusspp.)的研究中發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)體長(zhǎng)增大，體內(nèi)的δ15N值降低，營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置也逐漸降低[29]。而在其他區(qū)域，Jennings等人分析了英國(guó)北海底棲魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大約60%的魚(yú)類(lèi)個(gè)體體長(zhǎng)與其δ15N值之間存在顯著的相關(guān)性關(guān)系[30]。在本研究中，對(duì)于饒河上、中、下游的廣布種黃顙魚(yú)、油鲹的全長(zhǎng)與體內(nèi)的δ15N值的線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，這兩種魚(yú)類(lèi)的全長(zhǎng)與δ15N值的相關(guān)性并不明顯。因而，可以推測(cè)出黃顙魚(yú)等廣布種魚(yú)類(lèi)的全長(zhǎng)對(duì)它們的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的空間差異不夠明顯。

魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的變化還能夠受到棲息地生境的影響，從而導(dǎo)致同一物種的營(yíng)養(yǎng)等級(jí)在不同采樣點(diǎn)出現(xiàn)差異。不同來(lái)源的氮素通過(guò)影響?hù)~(yú)類(lèi)等捕食者體內(nèi)的15N值富集，進(jìn)而影響它的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置。在西非加納地區(qū)，人類(lèi)向?yàn)a湖排放的污水導(dǎo)致濾食性的粉蝦(Penaeusnotialis)與底棲的藍(lán)蟹(Callinecteslatimanus)體內(nèi)不同部位的δ15N值升高[31]。Caroline Anderson等[8]人對(duì)加拿大魁北克省的82條河流的氮素來(lái)源分析，初級(jí)消費(fèi)者、肉食性的無(wú)脊椎動(dòng)物的平均δ15N值與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活排放的污水呈現(xiàn)很高的相關(guān)性。在饒河流域內(nèi)，饒河上游的武口、樟樹(shù)坑以森林覆蓋為主，到中下游地區(qū)的蓮湖、鄱陽(yáng)湖位置以農(nóng)田、城市為主，土地利用與覆蓋的差異導(dǎo)致POM的δ15N值的變化，饒河上游至下游的POM的δ15N值呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)黃顙魚(yú)、油鲹的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置也存在著明顯的空間差異。通過(guò)POM的δ15N值與黃顙魚(yú)、油鲹營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置分析發(fā)現(xiàn)呈顯著相關(guān)，表明浮游食性的油鲹的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置更容易受到外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入的影響。POM的δ15N值的空間差異反映了不同生境下人為氮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入的差異[32]。通過(guò)對(duì)不同食物源的攝食，魚(yú)類(lèi)體內(nèi)對(duì)15N的富集程度不同，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)的δ15N值在不同采樣點(diǎn)的差異，最終對(duì)整個(gè)饒河魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)產(chǎn)生影響。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)饒河枯水期POM、螺類(lèi)與魚(yú)類(lèi)的δ15N值測(cè)定，分析了饒河魚(yú)類(lèi)等消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置。結(jié)果表明，饒河魚(yú)類(lèi)占據(jù)3—4個(gè)營(yíng)養(yǎng)等級(jí)，并且其營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置存在明顯的空間差異，可能與上、中、下游和入湖口區(qū)域餌料生物的組成和生物量大小有關(guān)。另一方面，廣布種魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)等級(jí)受個(gè)體大小的影響較小，POM的δ15N值能夠影響?zhàn)埡郁~(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置，表明饒河消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)受到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源的影響。本研究?jī)H考慮了饒河枯水期河流魚(yú)類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置和影響營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的因素，今后將考慮水位變化和其他環(huán)境因素對(duì)饒河魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系的影響研究。

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Trophic position and its impact on fish in Raohe River during the dry season, Jiangxi Province

XIAO Xiewen1,3, WANG Yuyu2, ZHANG Huan1,3, YU Xiubo1,*

1KeyLaboratoryofEcosystemNetworkObservationandModeling,InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China2SchoolofNatureConservation,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China3UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China

Stable isotope techniques have been increasingly used to assess the structure and function of freshwater ecosystems. In this study, we used stable nitrogen isotope analysis to determine the trophic position of fish in Raohe River during the dry season. Then we estimated the relationships between body length and trophic position ofPseudobagrusfulvidracoandHemiculterbleekeriand theδ15N values of POM, respectively. Spatial variation in trophic position of fish was compared among the upper, middle, and lower areas and estuary of the Raohe River, and the main impacts of the trophic position were also analyzed. The results showed thatδ15N values of fish in Raohe River ranged from 4.7‰—15.6‰, and for most of the fish speciesδ15N values were concentrated from 10‰ to 14‰. The values ofδ15N inHemiramphusintermediuswere highest ((15.6±1.6)‰), which was collected in Lake Poyang. However,cruciancarpcollected in Qiaomuwan had the minimum values ofδ15N ((4.7±0.9)‰). From theδ15N values of consumers, we estimated that fish occupied 3 to 4 trophic levels in Raohe River; 75% of fish species had a high trophic position of more than 3, and the trophic position of almost 10% of fish species was less than 2, which might be related to the increase in predation and starvation because of enhanced predator-prey interactions during the dry season. In addition, spatial variation in the trophic position of fish also occurred in Raohe River, reflecting that fish in Lake Poyang and its estuary had a higher trophic position than those in the upper, middle, and lower areas. That results were consistent with variation inδ15N values of POM, which were strongly affected by intensity of N input from the catchment, revealing that the trophic position of fish in Raohe River was largely affected by food sources but not by body size. Consequently, this study may add to the knowledge of the structure of the food web in Raohe River.

Raohe River; stable nitrogen isotope; fish; trophic position; particle organic matter (POM)

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41171030); 國(guó)家973項(xiàng)目(2009CB421106)

2014-01-24;

日期:2014-11-19

10.5846/stxb201401240180

*通訊作者Corresponding author.E-mail: yuxb@ignsrr.ac.cn

肖協(xié)文, 王玉玉, 張歡, 于秀波.饒河枯水期主要魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置及其影響因素.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(18):6216-6223.

Xiao X W, Wang Y Y, Zhang H, Yu X B.Trophic position and its impact on fish in Raohe River during the dry season, Jiangxi Province.Acta Ecologica Sinica,2015,35(18):6216-6223.