簡(jiǎn)述我國(guó)海洋生物攝食生態(tài)與食物網(wǎng)研究進(jìn)展

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摘? 要：本文系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)海洋生物攝食生態(tài)與食物網(wǎng)研究的檢測(cè)方法，重點(diǎn)歸納整理了胃含物分析法和穩(wěn)定同位素法在攝食生態(tài)研究的相關(guān)結(jié)果，以期為進(jìn)一步開(kāi)展研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：海洋生物;攝食生態(tài);食物網(wǎng)

1? 海洋生物攝食生態(tài)與食物網(wǎng)研究的主要方法

目前，關(guān)于海洋生物攝食生態(tài)與食物網(wǎng)研究的主要方法包括：傳統(tǒng)方法即胃含物分析法;碳、氮穩(wěn)定同位素分析法、生物標(biāo)志化合物（脂肪酸）、DNA條形碼等。

1.1 胃含物分析法

研究海洋生物食物關(guān)系最經(jīng)典的研究方法是胃含物分析法。我國(guó)從60年代開(kāi)始就利用胃含物分析法對(duì)魚(yú)類(lèi)進(jìn)行食性研究，張其永等研究閩南-臺(tái)灣淺灘的二長(zhǎng)棘鯛（crimson seabream， Paragyrops edita Tanaka）、狗母魚(yú)類(lèi)（Lizerd fish）等的食性;1986年鄧景耀等[1]學(xué)者運(yùn)用胃含物分析法研究渤海主要魚(yú)類(lèi)的食物關(guān)系，直觀(guān)地鑒定出35種魚(yú)類(lèi)胃含物中餌料生物的種類(lèi)、數(shù)量;將渤海魚(yú)類(lèi)劃分為5大類(lèi)群及3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí);用相對(duì)重要性指標(biāo)（ IRI） 來(lái)分析各類(lèi)餌料生物對(duì)捕食魚(yú)類(lèi)的重要性;從而確定了渤海魚(yú)類(lèi)食物網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和食物關(guān)系。10年后，鄧景耀[2]運(yùn)用該法再次對(duì)渤海進(jìn)行大面積調(diào)查，闡述了10年來(lái)渤海水域魚(yú)類(lèi)食物組成、營(yíng)養(yǎng)級(jí)和種間關(guān)系及食物網(wǎng)的動(dòng)態(tài)變化。與此同時(shí)，一些學(xué)者[3]研究了黃海、南海、東海等海域主要魚(yú)類(lèi)攝食生態(tài)、食物網(wǎng)。

近幾年，一些學(xué)者運(yùn)用胃含物分析法不僅研究單種魚(yú)類(lèi)的食性，還對(duì)貝類(lèi)、頭足類(lèi)或特定生態(tài)系統(tǒng)條件下的海洋生物食性進(jìn)行了深入研究。截止2021年1月31日，課題組基于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)統(tǒng)計(jì)，輸入關(guān)鍵詞“攝食生態(tài)”，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)157篇，其中主要主題“攝食生態(tài)”為62篇，二次檢索主題“穩(wěn)定同位素”共計(jì)17篇。課題組分別就胃含物分析法和穩(wěn)定同位素技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)綜述。單種魚(yú)類(lèi)食性研究主要包括：北部灣多齒蛇鯔、二長(zhǎng)棘鯛、寶刀魚(yú)等主要魚(yú)類(lèi);膠州灣方氏云鳚、獐子島蝦夷扇貝、東海帶魚(yú)和南海鳶烏賊;另外，有學(xué)者系統(tǒng)研究了青島靈山灣不同增養(yǎng)殖模式下魁蚶的食物來(lái)源。

1.2 穩(wěn)定同位素法

近年來(lái)穩(wěn)定同位素作為一種天然的示蹤物，已廣泛應(yīng)用于植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)中，目前也越來(lái)越多地應(yīng)用到水生生態(tài)系統(tǒng)攝食生態(tài)學(xué)研究中，用于揭示有機(jī)物質(zhì)的循環(huán)路徑和探究消費(fèi)者之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系[14]。利用生物天然碳氮穩(wěn)定同位素可以有效地揭示其有機(jī)物來(lái)源、消費(fèi)者的食物組成以及各生物在食物網(wǎng)中所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

1.3 生物標(biāo)志化合物分析法

海洋魚(yú)類(lèi)攝食生態(tài)與食物網(wǎng)研究的實(shí)驗(yàn)方法，除了上述胃含物分析及穩(wěn)定同位素法外，還有生物標(biāo)志化合物分析（脂肪酸） 、特定化合物分子的穩(wěn)定同位素分析（單分子脂肪酸的穩(wěn)定同位素分析）等。海洋生物一般含有14一24個(gè)碳原子的不飽和脂肪酸，因?yàn)椴伙柡椭舅岬纳卣?，很多食物的脂肪酸很少或沒(méi)有改變地進(jìn)入了海洋生物體內(nèi)。

2 穩(wěn)定同位素在海洋生物食物網(wǎng)研究中應(yīng)用的研究進(jìn)展

截止2021年1月31日，課題組基于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)統(tǒng)計(jì)，輸入關(guān)鍵詞“攝食生態(tài)”，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)157篇，其中主要主題“攝食生態(tài)”為62篇，二次檢索主題“穩(wěn)定同位素”共計(jì)17篇。

2.1 穩(wěn)定同位素方法的研究基礎(chǔ)

自物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了原子核的質(zhì)子與中子以后，人們就開(kāi)始了穩(wěn)定同位素的研究工作。穩(wěn)定同位素是指無(wú)可側(cè)放射性的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不相同的一類(lèi)核素。20世紀(jì)80年代以后，隨著同位素質(zhì)譜儀測(cè)試技術(shù)的改進(jìn)，大大拓寬了穩(wěn)定同位素的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.2 利用穩(wěn)定同位素方法研究海洋生物的攝食習(xí)性

碳穩(wěn)定同位素法是根據(jù)所研究生物、浮游無(wú)脊椎動(dòng)物、和底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的碳穩(wěn)定同位素來(lái)計(jì)算該生物有攝食習(xí)性。通常將生物的攝食生態(tài)類(lèi)型分為三類(lèi)，即浮游生物食性、混合生物食性和底層生物食性。通過(guò)計(jì)算底層類(lèi)餌料對(duì)生物的貢獻(xiàn)比例來(lái)判斷，判斷臨界點(diǎn)為25%和75%。

2.3 利用穩(wěn)定同位素方法研究海洋生物的食性

穩(wěn)定同位素法是根據(jù)消費(fèi)者穩(wěn)定同位素比值與其食物相應(yīng)同位素比值相近的原則來(lái)判斷此生物的食物來(lái)源，進(jìn)而確定食物貢獻(xiàn)。所取樣品是生物體的一部分或全部，能反映生物長(zhǎng)期生命活動(dòng)的結(jié)果。穩(wěn)定同位素還能對(duì)低營(yíng)養(yǎng)級(jí)或個(gè)體較小生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，進(jìn)而為確定生物種群?jiǎn)柕南嗷リP(guān)系及對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

2.4 利用穩(wěn)定同位素方法確定食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生物營(yíng)養(yǎng)級(jí)

在特定的生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物種群之間的攝食關(guān)系、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量流動(dòng)是生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)難題。用以研究生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)碳和氮穩(wěn)定同位素組成動(dòng)態(tài)變化的穩(wěn)定同位素技術(shù)為解決這一生態(tài)學(xué)難題提供了新的研究手段。同位素比值反映生物體的內(nèi)部特征，能克服胃含物法的許多缺陷。研究者對(duì)這兩種方法進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)同位素法確實(shí)較胃含物法精確。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧景耀， 孟田湘， 任勝民. 渤海魚(yú)類(lèi)食物關(guān)系的初步研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 1986， 6（4）：70-78.

[2] 鄧景耀， 姜衛(wèi)民， 楊紀(jì)明，等. 渤海主要生物種間關(guān)系及食物網(wǎng)的研究[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)， 1997（4）：1-7.

[3] 孟田湘. 渤海重要底層魚(yú)類(lèi)食物重疊系數(shù)與魚(yú)類(lèi)增殖[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展， 1989（10）：1-7.

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“海洋牧場(chǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)與專(zhuān)家決策系統(tǒng)示范”（2019YFD0902103）;國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“近岸海域食物網(wǎng)恢復(fù)和生境修復(fù)技術(shù)研究與示范”（2019YFE0122300）;教育部環(huán)境污染過(guò)程與基準(zhǔn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（201904）。

作者簡(jiǎn)介：錢(qián)紅（1969-），女，本科，高級(jí)工程師，主要從事生態(tài)學(xué)研究。。

通訊作者：戴媛媛（1982-），女，碩士研究生，工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境研究。