太湖3個(gè)典型水域紅鰭原鲌(Cultrichthyserythropterus)δ13C和δ15N值的變化規(guī)律*

王曉玲，徐東坡，劉 凱，段金榮，施煒綱,

(1：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無(wú)錫漁業(yè)學(xué)院，無(wú)錫 214081)

(2:農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江下游漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，無(wú)錫214081)

太湖3個(gè)典型水域紅鰭原鲌(Cultrichthyserythropterus)δ13C和δ15N值的變化規(guī)律*

王曉玲1，徐東坡2，劉 凱2，段金榮2，施煒綱1,2**

(1：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無(wú)錫漁業(yè)學(xué)院，無(wú)錫 214081)

(2:農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江下游漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀(guān)測(cè)實(shí)驗(yàn)站，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，無(wú)錫214081)

運(yùn)用穩(wěn)定性同位素分析技術(shù)研究紅鰭原鲌δ13C和δ15N值變化規(guī)律，進(jìn)一步探討貢湖灣、鯉山灣和東太湖3個(gè)典型水域的紅鰭原鲌食性差異.結(jié)果顯示，紅鰭原鲌的δ13C值與體長(zhǎng)、δ15N值與體長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，大個(gè)體的紅鰭原鲌(體長(zhǎng)>138mm)δ13C值和營(yíng)養(yǎng)級(jí)顯著高于小個(gè)體紅鰭原鲌(體長(zhǎng)<138mm)，表明紅鰭原鲌?jiān)谏L(zhǎng)過(guò)程中隨著口裂的增大和捕食能力的加強(qiáng)發(fā)生了食性轉(zhuǎn)變現(xiàn)象：食物來(lái)源由小型浮游動(dòng)物向魚(yú)類(lèi)轉(zhuǎn)變.紅鰭原鲌的δ13C在3個(gè)水域中具有明顯的空間異質(zhì)性，東太湖(-25.17‰±2.56‰)作為養(yǎng)殖活動(dòng)影響區(qū)均顯著低于貢湖灣(-23.11‰±1.05‰)和鯉山灣(-22.73‰±1.31‰)，而且個(gè)體普遍偏小，說(shuō)明紅鰭原鲌種群分布可能存在一定的區(qū)域性，會(huì)根據(jù)棲息環(huán)境選擇食物來(lái)源.紅鰭原鲌?jiān)诟邼舛人{(lán)藻的環(huán)境下，偏向攝食較大個(gè)體的動(dòng)物性餌料，減輕對(duì)浮游動(dòng)物的攝食壓力，間接控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展.另外，還討論了紅鰭原鲌對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，為其資源保護(hù)和合理配置利用提供理論依據(jù).

太湖；紅鰭原鲌；δ13C；δ15N；體長(zhǎng)；營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置

紅鰭原鲌(Cultrichthyserythropterus)屬于鯉形目(Cypriniformes)，鯉科(Cyprinidae)，鲌亞科(Culterinae)，原鲌屬(Culterichthys)[1-2]，頭部較小，頭后背部顯著隆起，背鰭起點(diǎn)距尾柄基部距離近于吻端，口上位，多棲息于水生植物較多的湖泊中[3].鲌魚(yú)作為湖泊、水庫(kù)的重要頂級(jí)消費(fèi)者，對(duì)魚(yú)類(lèi)和其他生物群落具有重要調(diào)控作用，特別是近年來(lái)，紅鰭原鲌的種群和數(shù)量隨著許多湖泊、河流水體中魚(yú)類(lèi)區(qū)系的改變而發(fā)生了極大的變化，其生物學(xué)特性和在漁業(yè)中的作用也越來(lái)越受到關(guān)注[4].

在魚(yú)類(lèi)生態(tài)學(xué)中，食性研究能夠揭示魚(yú)類(lèi)群體的行動(dòng)規(guī)律和種群的數(shù)量變動(dòng)[5]，消化道分析法對(duì)食性的研究是應(yīng)用最為廣泛的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠準(zhǔn)確直觀(guān)地反映魚(yú)類(lèi)所攝食餌料組成和分類(lèi)特征[6]，但是消化道分析法只能體現(xiàn)捕食者短時(shí)期內(nèi)的攝食情況[7]，不能全面有效地反映捕食者長(zhǎng)期的食物來(lái)源.近年來(lái)，穩(wěn)定性同位素分析技術(shù)被應(yīng)用在許多研究領(lǐng)域，并且在水生生態(tài)領(lǐng)域研究中被廣泛運(yùn)用.穩(wěn)定同位素的優(yōu)點(diǎn)是從生物內(nèi)部特征反映化學(xué)、物理及生物作用對(duì)生物體的影響過(guò)程，在水生生態(tài)系統(tǒng)中研究生物追蹤、宿主和寄生蟲(chóng)的關(guān)系等[8-10].另外在河流生態(tài)系統(tǒng)中，運(yùn)用穩(wěn)定性C、N同位素分析技術(shù)研究河流富營(yíng)養(yǎng)化的污染源、河流體系中的營(yíng)養(yǎng)行為[11]等.穩(wěn)定同位素在食物鏈和動(dòng)物遷移的分析研究中是一個(gè)強(qiáng)大的工具[12]，通常消費(fèi)者中的13C價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為比它們的食物高1‰，因此它能夠提供能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源有關(guān)的信息[13]；另一方面，不同生物對(duì)15N富集程度不同[14]，這能夠進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)級(jí)位置的評(píng)估[8].

太湖是典型的大型淺水富營(yíng)養(yǎng)湖泊[15]，紅鰭原鲌作為太湖的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)具有一定的捕撈量，魚(yú)類(lèi)相對(duì)重要性指數(shù)值(IRI)排第8位(40.4)[16].到目前為止，紅鰭原鲌食性研究?jī)H見(jiàn)傳統(tǒng)消化道法的分析[17]，被證明是雜食性魚(yú)類(lèi)，紅鰭原鲌食性空間異質(zhì)性的研究還未見(jiàn)報(bào)道.本文運(yùn)用穩(wěn)定性同位素技術(shù)對(duì)太湖鯉山灣保護(hù)區(qū)、東太湖養(yǎng)殖區(qū)和貢湖灣飲水開(kāi)放區(qū)3個(gè)典型水域的紅鰭原鲌δ13C和δ15N值進(jìn)行分析，比較紅鰭原鲌食性在這3個(gè)水域的差異性，探討紅鰭原鲌種群結(jié)構(gòu)變化對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響，為其資源保護(hù)和合理配置利用提供理論依據(jù).

1 材料和方法

1.1 研究水域概況

圖1 太湖紅鰭原鲌采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling sites distribution of Cultrichthys erythropterus in Lake Taihu

本研究依據(jù)不同的水質(zhì)環(huán)境和地理位置，在太湖3個(gè)不同的典型生境選取采樣點(diǎn)(圖1).貢湖灣是太湖東北部的湖灣，為飲水開(kāi)放區(qū)，面積150km2，水深1.8m，水生植物貧乏，屬半草型生態(tài)系統(tǒng)，為輕度富營(yíng)養(yǎng)[18].東太湖位于東山半島的東南面，有大面積的圍網(wǎng)養(yǎng)殖，是草型生態(tài)系統(tǒng)，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度較輕[19].鯉山灣作為保護(hù)區(qū)，沉水植物豐富，水質(zhì)較好.3個(gè)典型的水域能較好地反映紅鰭原鲌?jiān)诓煌姝h(huán)境中的食性特征.

1.2 樣品采集及實(shí)驗(yàn)處理

2013年6-7月在3個(gè)水域利用刺網(wǎng)采集紅鰭原鲌.在鮮活狀態(tài)下進(jìn)行生物學(xué)測(cè)量，篩選不同體長(zhǎng)范圍的紅鰭原鲌進(jìn)行解剖，取背部白肌，白肌中脂肪含量極低，去脂與否對(duì)δ13C和δ15N值富集度影響不大[20].每個(gè)地點(diǎn)利用地籠網(wǎng)采集銅銹環(huán)棱螺(Bellamyaaeruginosa)，取腹足肌肉，并用蒸餾水沖洗干凈.全部樣品放入培養(yǎng)皿中在60℃下烘干48h至恒重.用研缽把各種樣品研磨成均一粉末，放入離心管中，置入干燥器保存待測(cè).

用于統(tǒng)計(jì)分析的紅鰭原鲌標(biāo)本共計(jì)344尾，其中用于穩(wěn)定性同位素分析的標(biāo)本共67尾.

1.3 穩(wěn)定同位素分析

所有樣品的穩(wěn)定同位素δ13C、δ15N均在國(guó)家海洋局第三海洋研究所測(cè)定，由同位素比率質(zhì)譜儀(Delta V advantage)與元素分析儀(Flash EA 1112 HT)耦合而成.13C和15N的比值公式為:

δX(‰)=(Rsample/Rstandard-1)×1000

(1)

式中，X為13C或15N，R為同位素比值13C/12C或15N/14N，Rsample為所測(cè)的同位素比值，Rstandard為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的同位素比值.C的同位素比值參考的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)美洲箭石VPDB(Vienna Pee Dee Belemnite)的C同位素豐度，N的同位素比值參考的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)大氣N同位素豐度.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1～2個(gè)樣品進(jìn)行復(fù)測(cè)，δ13C和δ15N值重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別小于0.2‰和0.3‰.

Post等證明了2種初級(jí)消費(fèi)者——濾食貝類(lèi)和螺類(lèi)的穩(wěn)定性同位素含量能夠在水生生態(tài)系統(tǒng)中作為基線(xiàn)值，準(zhǔn)確估算更高級(jí)別消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)位置[8,21]，本實(shí)驗(yàn)采用初級(jí)消費(fèi)者銅銹環(huán)棱螺作為基線(xiàn)生物，其15N作為基線(xiàn)值.根據(jù)生物對(duì)基線(xiàn)生物N穩(wěn)定同位素比值的相對(duì)值計(jì)算該生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，公式為：

TLconsumer=λ+(δ15Nconsumer-δ15Nbaseline)/Δδ15N

(2)

式中，TLconsumer為消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)；λ=2；δ15Nconsumer為紅鰭原鲌N穩(wěn)定性同位素比值；δ15Nbaseline為銅銹環(huán)棱螺N穩(wěn)定性同位素比值；Δδ15N為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的N穩(wěn)定同位素富集度，通常取值3.4‰[8].

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2013和SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.用偏相關(guān)分析方法對(duì)紅鰭原鲌肌肉中δ13C和δ15N與體長(zhǎng)的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析，通過(guò)單因子方差分析方法對(duì)紅鰭原鲌肌肉中δ13C和δ15N值在不同水域的差異性進(jìn)行分析[22]，地點(diǎn)作為因子，肌肉中δ13C和δ15N值作為因變量，對(duì)紅鰭原鲌時(shí)間序列和空間位置上的分布特征與食性進(jìn)行相關(guān)分析，可以探究食性在季節(jié)和空間上的變化規(guī)律.

2 結(jié)果與分析

2.1 紅鰭原鲌?bào)w長(zhǎng)與體重的關(guān)系

圖2 紅鰭原鲌?bào)w長(zhǎng)與體重的關(guān)系(n=344)Fig.2 Relationship between the weight and length of Cultrichthys erythropterus based on 344 samples

對(duì)344條紅鰭原鲌進(jìn)行生物學(xué)測(cè)量，紅鰭原鲌?bào)w長(zhǎng)范圍為51.38～570.00mm，體重范圍為1.4～1079.5g.紅鰭原鲌?bào)w長(zhǎng)與體重之間呈現(xiàn)冪函數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系(圖2)，用W=aLb表示[23]，根據(jù)每條紅鰭原鲌的體長(zhǎng)和相應(yīng)體重求得關(guān)系式：W=5×10-6L3.1901(R2=0.9795，P<0.01).

2.2 紅鰭原鲌δ13C和δ15N與體長(zhǎng)的關(guān)系

結(jié)合偏相關(guān)分析方法對(duì)67個(gè)紅鰭原鲌肌肉樣品δ13C、δ15N值與體長(zhǎng)進(jìn)行分析(圖3)，可知紅鰭原鲌δ13C值與體長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；紅鰭原鲌δ15N值與體長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；紅鰭原鲌δ13C與δ15N值相關(guān)性顯著(P<0.05).

以20mm為體長(zhǎng)間隔，將38.00～257.00mm體長(zhǎng)范圍的紅鰭原鲌分為11組，體長(zhǎng)>258.00mm的紅鰭原鲌作為1組.由圖4a可知，貢湖灣紅鰭原鲌δ13C值與體長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(R2=0.518，P<0.05)，體長(zhǎng)<138mm的個(gè)體δ13C值明顯偏低，平均值為-23.91‰，體長(zhǎng)>138mm的個(gè)體δ13C平均值為-22.55‰，兩者差異極顯著(P<0.01)；δ15N值隨著體長(zhǎng)變化，體長(zhǎng)<138mm的個(gè)體δ15N平均值為18.18‰，體長(zhǎng)>138mm的個(gè)體δ15N平均值為18.71‰，兩者差異不顯著(P>0.05).

圖3 紅鰭原鲌δ13C和δ15N值與體長(zhǎng)的關(guān)系(n=67)Fig.3 Relationships between δ13C， δ15N values and length of Cultrichthys erythropterus based on 67 samples

圖4 貢湖灣(a)、鯉山灣(b)和東太湖(c)紅鰭原鲌δ13C和δ15N值與體長(zhǎng)的變化關(guān)系Fig.4 Variation in δ13C and δ15N values and length of Cultrichthys erythropterus in Gonghu Bay(a), Lishan Bay(b) and east Lake Taihu(c)

鯉山灣紅鰭原鲌δ13C值基本隨著體長(zhǎng)的增加而增加，體長(zhǎng)<138mm個(gè)體的δ13C平均值為-23.40‰，體長(zhǎng)>138mm的個(gè)體δ13C平均值為-22.22‰，兩者之間差異顯著(P<0.05)，體長(zhǎng)為459.00mm的個(gè)體δ13C平均值為-24.27‰，明顯低于其他個(gè)體的δ13C平均值；δ15N值與體長(zhǎng)呈正相關(guān)，體長(zhǎng)<138mm個(gè)體的δ15N平均值為18.18‰，體長(zhǎng)>138mm個(gè)體的δ15N平均值為18.71‰，兩者之間差異不顯著(P>0.05)，體長(zhǎng)為459.00mm個(gè)體的δ15N值為17.53‰(圖4b).

東太湖紅鰭原鲌δ13C值與體長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(R2=0.580，P<0.01)，體長(zhǎng)<138mm個(gè)體的δ13C平均值為-25.71‰，體長(zhǎng)>138mm個(gè)體的δ13C平均值為-22.47‰，兩者之間差異顯著(P<0.05)；δ15N值隨著體長(zhǎng)變化趨勢(shì)不明顯，體長(zhǎng)<138mm的個(gè)體δ15N平均值為14.62‰，體長(zhǎng)>138mm的個(gè)體δ15N平均值為15.26‰(圖4c)，兩者差異不顯著(P>0.05).

2.3 紅鰭原鲌δ13C和δ15N的空間分布特征

貢湖灣紅鰭原鲌的δ13C平均值為-23.11‰±1.05‰，鯉山灣紅鰭原鲌δ13C平均值為-22.73‰±1.31‰，東太湖紅鰭原鲌δ13C平均值為-25.17‰±2.56‰，3個(gè)水域δ13C值差異極顯著(P<0.01).在相同體長(zhǎng)范圍內(nèi)，鯉山灣和貢湖灣紅鰭原鲌δ13C值無(wú)明顯差異，東太湖最低；貢湖灣紅鰭原鲌的δ15N值明顯偏高，鯉山灣次之，東太湖最低(圖4).

2.4 紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)

貢湖灣銅銹環(huán)棱螺δ15N值最高(15.49‰)，鯉山灣(11.43‰)和東太湖(11.50‰)的δ15N值相近.根據(jù)樣本紅鰭原鲌δ15N值以及營(yíng)養(yǎng)級(jí)的計(jì)算公式，計(jì)算得出貢湖灣紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)為2.65～3.20，平均值為2.93；鯉山灣紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.00～3.79，平均值為3.34；東太湖紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)為2.69～3.14，平均值為2.95.3個(gè)水域紅鰭原鲌的營(yíng)養(yǎng)級(jí)基本隨著體長(zhǎng)的增加而增大(圖5).在相同體長(zhǎng)范圍內(nèi)，鯉山灣紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)與其他水域呈極顯著差異(P<0.01)，明顯偏高，東太湖和貢湖灣無(wú)顯著差異(P>0.05).

圖5 貢湖灣、鯉山灣和東太湖紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)的空間變化Fig.5 Spatial variations in trophic level of Cultrichthys erythropterus in Gonghu Bay, Lishan Bay and east Lake Taihu

3 討論

3.1 紅鰭原鲌δ13C和δ15N隨體長(zhǎng)的變化規(guī)律

在同一水域，紅鰭原鲌δ13C值隨著體長(zhǎng)的增加而變大(圖3、4)，大個(gè)體(體長(zhǎng)>138mm)的δ13C和δ15N值與小個(gè)體(體長(zhǎng)<138mm)的差異顯著(P<0.05)，說(shuō)明紅鰭原鲌的食物來(lái)源發(fā)生了轉(zhuǎn)變.周德勇等[17]和陳銀瑞等[4]分別對(duì)太湖梅梁灣和云南滇池的紅鰭原鲌消化道進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)紅鰭原鲌的食物組成隨體長(zhǎng)增加變化明顯，體長(zhǎng)<130mm的紅鰭原鲌主要攝食枝角類(lèi)和蝦，體長(zhǎng)>130mm的紅鰭原鲌主要攝食小型魚(yú)類(lèi)和蝦，食物來(lái)源由小型浮游動(dòng)物向魚(yú)類(lèi)轉(zhuǎn)變.穩(wěn)定性同位素法和消化道分析法相結(jié)合，進(jìn)一步證明紅鰭原鲌是雜食性魚(yú)類(lèi).鲌屬魚(yú)類(lèi)的成魚(yú)一般生活在敞水區(qū)的中上層，幼魚(yú)一般在水流緩慢的淺水區(qū)活動(dòng)[24]，紅鰭原鲌種群分布也有可能存在這種現(xiàn)象，成魚(yú)和幼魚(yú)會(huì)根據(jù)棲息環(huán)境選擇食物來(lái)源.另外，個(gè)體在不同發(fā)育階段的食物組成和攝食量存在很大差異[25]，紅鰭原鲌攝食強(qiáng)度在產(chǎn)卵繁殖期6-7月減弱[26]，食性發(fā)生轉(zhuǎn)換.紅鰭原鲌口裂會(huì)隨著體長(zhǎng)的增加而相應(yīng)增大[17]，在激烈的種間競(jìng)爭(zhēng)和較強(qiáng)的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)雙重作用下，其捕食能力也逐漸增強(qiáng)，會(huì)選擇較大的浮游動(dòng)物或者小型魚(yú)蝦等大個(gè)體的食物以獲得更多的凈能量來(lái)滿(mǎn)足生長(zhǎng)需求.對(duì)不同體長(zhǎng)范圍紅鰭原鲌食性進(jìn)行研究可以加深了解其種群結(jié)構(gòu)變化對(duì)湖泊食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的影響，同時(shí)為其生物調(diào)控提供參考.

3.2 不同水域紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化規(guī)律

大型底棲動(dòng)物螺、貝類(lèi)因生命周期較長(zhǎng)，遷移能力差，機(jī)體組織周轉(zhuǎn)率低[27-28]，在水生生態(tài)系統(tǒng)中常做基線(xiàn)值.研究結(jié)果顯示，銅銹環(huán)棱螺δ15N值在3個(gè)區(qū)域間有空間異質(zhì)性，貢湖灣的銅銹環(huán)棱螺δ15N值遠(yuǎn)大于鯉山灣和東太湖，鯉山灣與東太湖的δ15N值較低而且無(wú)顯著差異.這種差異性可能是貢湖灣較其他2個(gè)水域接納了較多人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生的高δ15N值污染物所致[29]；另外也有可能與銅銹環(huán)棱螺所攝取的食物有關(guān)，貢湖灣已由草型生態(tài)系統(tǒng)向藻型生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，鯉山灣和東太湖都屬于草型生態(tài)系統(tǒng)，銅銹環(huán)棱螺可能根據(jù)棲息環(huán)境選擇攝食了較多的水生植物碎屑.3個(gè)水域的研究結(jié)果顯示，紅鰭原鲌的營(yíng)養(yǎng)級(jí)基本隨著體長(zhǎng)的增加而增加，大個(gè)體與小個(gè)體相差0.79個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，說(shuō)明大個(gè)體偏向攝食較大的動(dòng)物性餌料，或者較大的動(dòng)物性餌料在食物組成中所占的比例較大，反映出大個(gè)體捕食能力的增強(qiáng).鯉山灣紅鰭原鲌的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最高，說(shuō)明餌料資源豐富，食物網(wǎng)復(fù)雜程度顯著高于其他水域.3個(gè)水域紅鰭原鲌營(yíng)養(yǎng)級(jí)具有明顯的空間異質(zhì)性.

3.3 不同水域紅鰭原鲌δ13C的變化規(guī)律

貢湖灣和鯉山灣紅鰭原鲌δ13C差異不顯著，說(shuō)明紅鰭原鲌的食物組成相似，食物來(lái)源接近.鯉山灣保護(hù)區(qū)紅鰭原鲌種群個(gè)體分布比較均勻，種群資源保護(hù)成效顯著.東太湖捕獲的紅鰭原鲌個(gè)體偏小，種群資源明顯趨于小型化，這可能與東太湖水域中圍網(wǎng)養(yǎng)殖或者漁船作業(yè)影響其攝食有關(guān)；另一方面，紅鰭原鲌的種群分布可能存在一定的區(qū)域性，小個(gè)體的紅鰭原鲌可能在此區(qū)域面臨的生存壓力較小.東太湖紅鰭原鲌的δ13C值明顯偏低，表明此區(qū)域紅鰭原鲌?zhí)荚磁c其他區(qū)域差異較大，反映出生存環(huán)境中的食物組成可能不同，紅鰭原鲌攝食在此生存環(huán)境的優(yōu)勢(shì)群體或者更易捕食的群體以更好地適應(yīng)生存環(huán)境；也可能?chē)W(wǎng)養(yǎng)殖區(qū)域人工投餌殘?jiān)患t鰭原鲌或者其餌料魚(yú)所攝食，進(jìn)而影響同位素比值.紅鰭原鲌的食性與其捕食能力有關(guān)，另外也與不同生境中餌料的種類(lèi)有密切關(guān)系[17,30].

為了解太湖魚(yú)類(lèi)群落結(jié)構(gòu)和多樣性的分布特征，毛志剛等[16]和沈振華等[31]對(duì)太湖水域的魚(yú)類(lèi)資源進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)太湖魚(yú)類(lèi)的物種數(shù)量下降，漁業(yè)資源小型化趨勢(shì)明顯，對(duì)浮游動(dòng)物形成巨大的捕食壓力，浮游動(dòng)物的減少加速了太湖藍(lán)藻的暴發(fā)[32].紅鰭原鲌捕食對(duì)象主要為麥穗魚(yú)(Pseudorasboraparva)和鮈亞科魚(yú)類(lèi)等，它對(duì)小雜魚(yú)的發(fā)展具有一定的抑制作用[26,33].紅鰭原鲌可通過(guò)增加對(duì)小型魚(yú)類(lèi)的攝食強(qiáng)度及生態(tài)位的競(jìng)爭(zhēng)來(lái)減小對(duì)浮游動(dòng)物的捕食壓力，另外陳銀瑞等[4]發(fā)現(xiàn)紅鰭原鲌能影響太湖新銀魚(yú)的資源變動(dòng)，而且能減輕鰱、鳙等濾食性魚(yú)類(lèi)面臨的生態(tài)位競(jìng)爭(zhēng)，增強(qiáng)控藻效果[34].水環(huán)境因子的季節(jié)變化會(huì)影響水體中餌料資源的分布與豐度，進(jìn)而影響高營(yíng)養(yǎng)級(jí)魚(yú)類(lèi)的攝食[35]，因此對(duì)不同季節(jié)內(nèi)紅鰭原鲌食性的轉(zhuǎn)變有待進(jìn)一步研究.

大型鲌魚(yú)是太湖的主要肉食性魚(yú)類(lèi)，隨著翹嘴鲌(Culteralburnus)、蒙古鲌(C.mongolicus)等大型兇猛魚(yú)類(lèi)的過(guò)量捕撈和產(chǎn)卵場(chǎng)破壞[36]，紅鰭原鲌種群發(fā)展迅速，在數(shù)量和分布上發(fā)生了很大的變化.紅鰭原鲌的人工繁殖技術(shù)已逐漸成熟[37]，其粗蛋白含量和必須氨基酸含量顯著高于翹嘴鲌[38]，屬于高蛋白低脂肪營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)魚(yú)類(lèi).因此對(duì)紅鰭原鲌的深度開(kāi)發(fā)利用不僅有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且能充分發(fā)揮其調(diào)整魚(yú)類(lèi)種間關(guān)系的生態(tài)功能.積極采取增殖保護(hù)措施，通過(guò)合理的馴化和選育，可以減小捕撈壓力，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)紅鰭原鲌資源.

致謝：感謝江蘇省太湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室漁政大隊(duì)同志在采樣過(guò)程中的協(xié)助，感謝南京農(nóng)業(yè)大學(xué)2011級(jí)本科生在樣品處理過(guò)程中的幫助，感謝徐東坡副研究員對(duì)實(shí)驗(yàn)的幫助和指導(dǎo).

[1] 陳宜瑜.中國(guó)動(dòng)物志·硬骨魚(yú)綱·鯉形目(中卷).北京:科學(xué)出版社,1998: 182-183.

[2] 羅云林.鲌屬和紅鲌屬模式種的訂正.水生生物學(xué)報(bào),1994,18(1): 45-49.

[3] 馮廣朋，謝從新，李鐘杰等.湖北牛山湖紅鰭原鲌的個(gè)體生殖力.水利漁業(yè),2006,26(2): 42-43.

[4] 陳銀瑞，楊君興，周 偉等.滇池紅鰭原鲌生物學(xué)及對(duì)太湖新銀魚(yú)漁業(yè)的影響.動(dòng)物學(xué)研究,1994,15(增刊): 88-95.

[5] 薛 瑩，金顯仕.魚(yú)類(lèi)食性和食物網(wǎng)研究評(píng)述.海洋水產(chǎn)研究,2003,24(2): 76-86.

[6] Cortes E. A critical review of methods of studying fish feeding based on analysis of stomach contents: applications to elasmobranch fishes.CanadianJournalofFisheriesandAquaticSciences, 1997, 54(3): 726-738.

[7] Landry MR, Peterson WK, Fagerness VL. Mesozooplankton grazing in the Southern California Bight. I. Population abundances and gut pigment contents.MarineEcologyProgressSeries, 1994, 115: 55-71.

[8] Post DM. Using stable isotopes to estimate trophic position：models, methods, and assumptions.Ecology, 2002, 83(3): 703-718.

[9] Navarro J, Coll M, Louzao Metal. Comparison of ecosystem modelling and isotopic approach as ecological tools to investigate food webs in the NW Mediterranean Sea.JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology, 2011, 401(1/2): 97-104.

[10] Faye D, Tito De Morais L, Raffray Jetal. Structure and seasonal variability of fish food webs in an estuarine tropical marine protected area(Senegal): Evidence from stable isotope analysis.Estuarine,CoastalandShelfScience, 2011, 92(4): 607-617.

[11] 蔡德陵，李紅燕.穩(wěn)定碳、氮同位素在河流系統(tǒng)研究中的應(yīng)用.海洋科學(xué)進(jìn)展,2004,22(2): 225-232.

[12] Grey J, Thaekeray S, Jones R. Ferox trout(Salmotrutta)as ‘Russian dolls’: complementary gut content and stable isotope analyses of the Loch Ness food web.FreshwaterBiology， 2002, 47(7): 1235-1243.

[13] Peterson B, Fry B. Stable isotopes in ecosystem studies.AnnualReviewofEcologyandSystematics, 1987, 18: 293-320.

[14] 盧伙勝，歐 帆，顏云榕等.應(yīng)用氮穩(wěn)定同位素技術(shù)對(duì)雷州灣誨域主要魚(yú)類(lèi)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的研究.海洋學(xué)報(bào),2009,31(3): 167-174.

[15] 林 琳，吳敬祿，曾海鰲等.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)太湖水環(huán)境影響的穩(wěn)定氮同位素示蹤.湖泊科學(xué),2012,24(4): 546-552. DOI 10.18307/2012.0407.

[16] 毛志剛，谷孝鴻，曾慶飛等.太湖魚(yú)類(lèi)群落結(jié)構(gòu)及多樣性.生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(12): 2836-2842.

[17] 周德勇，葉佳林，王衛(wèi)民等.太湖梅梁灣紅鰭原鲌(Cultrichthyserythropterus)食性與個(gè)體大小的關(guān)系:對(duì)生物調(diào)控與管理的啟示.湖泊科學(xué),2011,23(5): 796-800. DOI 10.18307/2011.0519.

[18] 甘升偉，張紅舉，馮赟昀.無(wú)錫水源地貢湖飲水改善水質(zhì)效果分析.人民長(zhǎng)江,2012,43(5): 72-75.

[19] 瞿文川，王蘇民，張平中等.生物標(biāo)志化合物對(duì)東、西太湖不同湖泊類(lèi)型的判識(shí).海洋與湖沼,2000,31(5): 530-534.

[20] Mccutchan JJH, Lews V, Kendall C. Variation in trophic shift for stable isotope ratios of carbon, nitrogen，and sulfur.Oikos, 2003, 102(2): 378-390.

[21] Post DM, Layman CA, Arrington DAetal. Getting to the fat of the matter: models, methods and assumptions for dealing with lipids in stable isotope analyses.Oecologia, 2007, 152(1): 179-189.

[22] Xu J, Zhang M, Xie P. Stable isotope changes in freshwater shrimps(ExopalaemonmodestusandMacrobrachiumnipponensis): trophic pattern implications.Hydrobiologia, 2008, 605: 45-54.

[23] 邵 力，郟國(guó)生，盧建偉等.四明湖水庫(kù)翹嘴紅鲌年齡和生長(zhǎng)的研究.浙江水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),1990,9(2): 95-102.

[24] 覃 亮，熊邦喜，王基松等.鲌屬魚(yú)類(lèi)在天然水域中的生態(tài)功能及資源增殖對(duì)策.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,48(1): 233-236.

[25] 于謹(jǐn)磊，何 虎，李寬意等.太湖貢湖灣鱭(CoiliaectenestaihuensisYen et Lin)食物組成的季節(jié)變化.湖泊科學(xué),2012,24(5): 765-770. DOI 10.18307/2012.0518.

[26] 車(chē)玉春.尚屯水庫(kù)紅鰭鲌的生物學(xué).淡水漁業(yè),1978,(4): 16-22.

[27] Zabden M, Rasmussen J. Primary consumer δ13C and δ15N and the trophic of position of aquatic consumers.Ecology, 1999, 80(4): 1395-1404.

[28] Vizzini S, Mazzola A. The effects of anthropogenic organic matter inputs on stable carbon and nitrogen isotopes in organisms from different trophic levels in a southern Mediterranean coastal area.ScienceoftheTotalEnvironment, 2006, 368(2/3): 723-731.

[29] 何 虎，于謹(jǐn)磊，章 銘等.太湖不同湖灣中銅銹環(huán)棱螺(Bellamyaaeruginosa)的氮穩(wěn)定性同位素特征.湖泊科學(xué),2012,24(2): 282-286. DOI 10.18307/2012.0217.

[30] Keast A. Trophic and spatial interrelationships in the fish species of an Ontario temperate lake.EnvironmentalBiologyofFishes, 1978, 3(1): 7-31.

[31] 沈振華，楊建忠，毛志剛等.太湖漁獲物資源分析及漁業(yè)管理.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(1): 117-120.

[32] 谷孝鴻，朱松泉，吳林坤等.太湖自然漁業(yè)及其發(fā)展策略.湖泊科學(xué),2009,21(1): 94-100. DOI 10.18307/2009.0112.

[33] 楊瑞斌，謝從新,楊學(xué)芬.梁子湖6種兇猛魚(yú)食物組成的研究.水利漁業(yè),2002,22(3): 1-3.

[34] 胡海彥，狄 瑜，趙永峰等.蠡湖4種鲌魚(yú)形態(tài)特征的比較研究.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,26(4): 488-494.

[35] 沙永翠，張培育，張 歡等.棲息地環(huán)境對(duì)種群營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位影響的研究——以黃顙魚(yú)為例.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(5): 1-12.

[36] 劉恩生.太湖魚(yú)類(lèi)群落變化規(guī)律、機(jī)制及其對(duì)環(huán)境的影響分析.水生態(tài)學(xué)雜志,2009,2(4): 8-14.

[37] 朱存良，張 玉.紅鰭鲌的生物學(xué)特性及人工繁殖和苗種培育技術(shù).北京水產(chǎn),2007,(5): 25-26.

[38] 陳清華，劉 偉，唐富江.興凱湖4種野生鲌類(lèi)營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析.大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2011,26(1): 88-92.

The change of δ13C and δ15N values inCultrichthyserythropterusfrom three typical areas within Lake Taihu

WANG Xiaoling1, XU Dongpo2, LIU Kai2， DUAN Jinrong2& SHI Weigang1,2

(1:WuxiFisheriesCollege,NanjingAgriculturalUniversity,Wuxi214081,P.R.China)

(2:ScientificObservingandExperimentalStationofFisheryResourcesandEnvironmentintheLowerReachesoftheChangjiangRiver,FreshwaterFisheriesResearchCenter,ChineseAcademyofFisherySciences,MinistryofAgriculture,Wuxi214081,P.R.China)

The aim of this study was to explore the feeding habits ofCultrichthyserythropterusby analyzing the changes and regularity of δ13C and δ15N in Gonghu Bay, Lishan Bay, and east Lake Taihu, using the stable isotope technology. The results showed that the values of δ13C and δ15N were positively correlated with the body length, and the δ13C and δ15N values. The trophic level in largeC.erythropterus(>138mm) individuals was significantly higher than that in the smaller ones(<138mm), which indicated thatC.erythropterusunderwent size-related diet shift switching from small zooplankton to fish due to predation ability strengthening and mouth crack increasing. Obvious spatial heterogeneity could be observed in the δ13C and δ15N values ofC.erythropterusin the three areas.C.erythropterusin east Lake Taihu(-25.17‰±2.56‰), affected by aquaculture, presented lower values of δ13C than those in Gonghu Bay(-23.11‰±1.05‰) and Lishan Bay(-22.73‰±1.31‰), and were generally smaller in body sizes, revealing that there were certain correlations between the population distributions and geographic locations. TheC.erythropteruswas fed on diets according to different habits, and preferred to large animal bait under the environment of high concentrations of blue-green algae in order to reduce the feeding pressure of zooplankton, and indirectly controlled the development of eutrophication. Furthermore, we also studied the influence ofC.erythropteruson ecosystem. The results of this study can provide the theoretic basis for the protection and rational allocation of resources of the region.

Lake Taihu;Cultrichthyserythropterus; δ13C; δ15N; body length; trophic level

*中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013JBFT03)資助.2014-10-12收稿；2014-12-05收修改稿.王曉玲(1986～)，女，碩士研究生；E-mail:sdwfwang1109@163.com.

J.LakeSci.(湖泊科學(xué))， 2015， 27(5)： 925-931

DOI 10.18307/2015.0520

?2015 byJournalofLakeSciences

**通信作者；E-mail: shiwg@ffrc.cn.