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Feeding habitats and trophic levels of Rhopilema esculentum Kishinouye in Liaodong Bay based on analyzing carbon and nitrogen stable isotopes.

基于碳氮稳定同位素技术研究辽东湾海蜇的食性和营养级


应用稳定同位素技术分析了渤海辽东湾海蜇及其可能摄食饵料生物的碳、氮稳定同位素比值,对其食物组成和营养级进行了研究.结果表明: 辽东湾海蜇的δ13C值范围是-20.27‰~-23.06‰,跨度为2.79‰,平均值为-21.33‰;δ15N值范围是6.82‰~10.03‰,跨度为3.21‰,平均值为8.25‰.海蜇的饵料生物主要包括悬浮物、浮游植物、鱼卵、≤1000 μm 浮游动物、1000~1500 μm 浮游动物和>1500 μm 浮游动物,其中以≤1000 μm 浮游动物为主,贡献率高达71%~88%;其他饵料生物的重要性由高到低依次为>1500 μm浮游动物、1000~1500 μm浮游动物、悬浮物、浮游植物和鱼卵,其平均贡献率分别为6%~19%、0%~22%、0%~10%、0%~8%、0%~2%.经检验发现,海蜇伞径长与δ15N的相关性不显著(P>0.05),而与δ13C呈显著负相关(P<0.05).以悬浮物为基准的辽东湾不同伞径组海蜇的营养级范围为2.79~3.88,平均营养级为3.28.本研究结果说明,海蜇作为大型浮游动物在辽东湾生态系统中对小型浮游动物的能量传递起着关键的调控作用,研究结果将为深入研究辽东湾生物群落的营养结构及整个生态系统的物质循环与能量流动提供基础资料.
 

By using stable isotope techniques, we analyzed the carbon and nitrogen stable isotope ratios of Rhopilema esculentum Kishinouye and its potential feed materials in Liaodong Bay of Bohai Sea, aiming to identify potential food sources and trophic levels of R. esculentum. The results showed that the δ13C and δ15N values for R. esculentum ranged from -20.27‰ to -23.06‰ (averaged at -21.33‰), and from 6.82‰ to 10.03‰ (averaged at 8.25‰), respectively. The main food sources for R. esculentum included suspended materials, phytoplankton, fish eggs, zooplankton (≤1000 μm), zooplankton (1000-1500 μm), zooplankton (>1500 μm), among which, zooplankton (≤1000 μm) was the most important food source and contributed 71%-88%  of the total food sources, followed by zooplankton (>1500 μm) (6%-19%), zooplankton (1000-1500 μm) (0%-22%), suspended materials (0%-10%), phytoplankton(0%-8%) and fish eggs (0%-2%). A Pearson correlation test indicated that there was significant negative relationship between the diameter and δ13C value of R. esculentum (P<0.05), while no significant correlation was found between its diameter and δ15N value (P>0.05). The trophic level of R. esculentum ranged from 2.79 to 3.88 depending on diameter classes, with a mean value of 3.28. These results indicated that R. esculentum plays a key role in controlling microzooplankton in the Liaodong Bay, which is significant for providing deeper understanding into the tropic structure of biological communities as well as into the material cycles and energy flow of entire ecosystem in the Liaodong Bay.


全 文 :基于碳氮稳定同位素技术研究
辽东湾海蜇的食性和营养级
孙  明1  王  彬1  李玉龙1  王爱勇1  董  婧1∗  麻天宇1,2  班艳丽1,2
( 1辽宁省海洋水产科学研究院 /辽宁省海洋生物资源与生态学重点实验室, 辽宁大连 116023; 2大连海洋大学水产与生命学
院, 辽宁大连 116023)
摘  要  应用稳定同位素技术分析了渤海辽东湾海蜇及其可能摄食饵料生物的碳、氮稳定同
位素比值,对其食物组成和营养级进行了研究.结果表明: 辽东湾海蜇的 δ13 C 值范围是
-20.27‰~ -23.06‰,跨度为 2.79‰,平均值为-21.33‰;δ15N值范围是 6.82‰~10.03‰,跨度
为 3.21‰,平均值为 8.25‰.海蜇的饵料生物主要包括悬浮物、浮游植物、鱼卵、≤1000 μm 浮
游动物、1000~1500 μm 浮游动物和>1500 μm 浮游动物,其中以≤1000 μm 浮游动物为主,贡
献率高达 71%~88%;其他饵料生物的重要性由高到低依次为>1500 μm 浮游动物、1000 ~
1500 μm浮游动物、悬浮物、浮游植物和鱼卵,其平均贡献率分别为 6% ~ 19%、0% ~ 22%、
0%~10%、0%~8%、0%~2%.经检验发现,海蜇伞径长与 δ15N 的相关性不显著(P>0.05),而
与 δ13C呈显著负相关(P<0.05) .以悬浮物为基准的辽东湾不同伞径组海蜇的营养级范围为
2.79~3.88,平均营养级为 3.28.本研究结果说明,海蜇作为大型浮游动物在辽东湾生态系统中
对小型浮游动物的能量传递起着关键的调控作用,研究结果将为深入研究辽东湾生物群落的
营养结构及整个生态系统的物质循环与能量流动提供基础资料.
关键词  水母; 浮游动物; 同位素; 食物来源; 生态位
本文由国家重点基础研究发展计划项目 ( 2011CB403601)、国家自然科学基金项目 ( 31400406, 31302173)、辽宁省自然科学基金项目
(2015020795)和国家农业科技成果转化资金项目(2013GB2B000096)资助 This work was supported by the National Key Basic Research and Devel⁃
opment Plan (2011CB403601), National Natural Science Foundation of China (31400406, 31302173), the Natural Science Foundation of Liaoning
Pro⁃vince (2015020795), and the National Agricultural Scientific Achievement Transfer Fund (2013GB2B000096).
2015⁃07⁃01 Received, 2016⁃01⁃13 Accepted.
∗通讯作者 Corresponding author. E⁃mail: dj660228@ tom.com
Feeding habitats and trophic levels of Rhopilema esculentum Kishinouye in Liaodong Bay
based on analyzing carbon and nitrogen stable isotopes. SUN Ming1, WANG Bin1, LI Yu⁃
long1, WANG Ai⁃yong1, DONG Jing1∗, MA Tian⁃yu1,2, BAN Yan⁃li1,2 ( 1 Liaoning Ocean and
Fisheries Science Research Institute / Liaoning Province Key Laboratory of Marine Biological Resources
and Ecology, Dalian 116023, Liaoning, China; 2College of Fisheries and Life Science, Dalian
Ocean University, Dalian 116023, Liaoning, China) .
Abstract: By using stable isotope techniques, we analyzed the carbon and nitrogen stable isotope
ratios of Rhopilema esculentum Kishinouye and its potential feed materials in Liaodong Bay of Bohai
Sea, aiming to identify potential food sources and trophic levels of R. esculentum. The results
showed that the δ13C and δ15N values for R. esculentum ranged from -20.27‰ to -23.06‰ (ave⁃
raged at -21.33‰), and from 6.82‰ to 10.03‰ (averaged at 8.25‰), respectively. The main
food sources for R. esculentum included suspended materials, phytoplankton, fish eggs, zooplankton
(≤1000 μm), zooplankton (1000-1500 μm), zooplankton ( >1500 μm), among which, zoo⁃
plankton (≤1000 μm) was the most important food source and contributed 71%-88% of the total
food sources, followed by zooplankton (>1500 μm) (6%-19%), zooplankton (1000-1500 μm)
(0%-22%), suspended materials (0%-10%), phytoplankton(0%-8%) and fish eggs (0%-
2%). A Pearson correlation test indicated that there was significant negative relationship between
the diameter and δ13C value of R. esculentum (P<0.05), while no significant correlation was found
between its diameter and δ15N value (P>0.05). The trophic level of R. esculentum ranged from 2.79
应 用 生 态 学 报  2016年 4月  第 27卷  第 4期                                            http: / / www.cjae.net
Chinese Journal of Applied Ecology, Apr. 2016, 27(4): 1103-1108                  DOI: 10.13287 / j.1001-9332.201604.007
to 3.88 depending on diameter classes, with a mean value of 3.28. These results indicated that
R. esculentum plays a key role in controlling microzooplankton in the Liaodong Bay, which is signifi⁃
cant for providing deeper understanding into the tropic structure of biological communities as well as
into the material cycles and energy flow of entire ecosystem in the Liaodong Bay.
Key words: jellyfish; zooplankton; isotope; food source; ecological niche.
    从 20 世纪 60 年代末期开始,国外逐渐将稳定
同位素分析方法应用于海洋生态系统中食物网和营
养等级的研究中[1-2],近年来,此方法在国内也逐步
得到广泛应用[3-5] .在食性分析方面,稳定同位素技
术根据消费者稳定同位素比值与其食物相应同位素
比值相近的原则来判断其食物来源,分析食物贡献
比,弥补了传统胃含物直观分析法的缺陷[6-8] .尤其
像水母这一胶质类滤食性浮游动物,通过消化腔内
含物分析法很难简单判断出对其生长起主要贡献的
食物来源,稳定同位素技术的应用可解决这一类生
物的食性分析难题[9-10] .
海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)隶属于
腔肠动物门 ( Coelenterata) 钵水母纲 ( Scyphome⁃
dusae)根口水母目(Rhizostomeae)根口水母科(Rhi⁃
zostoidae)海蜇属 (Rhopilema),主要分布在我国沿
海、日本西部海域、朝鲜半岛南部和俄罗斯远东海
域[11],属滤食性大型浮游生物,作为辽东湾主要渔
业经济生物种类,在辽东湾生态系统中的作用是不
可忽视的.目前针对我国沿海分布的水母的食性与
营养级研究,仅金鑫等[12]采用脂肪酸标记法和碳氮
稳定同位素比值法对蝶水母(Ocyropsis crystallina)、
瓜水母 (Bero cucumis)、四叶小舌水母 ( Liriope te⁃
traphylla)、墨绿多管水母(Aequorea coerulescens)、双
生水母(Diphyidae spp.)和沙海蜇(Nemopilema no⁃
murai) 等 6种东海常见水母的食性进行了分析.尚
未见应用稳定同位素技术对海蜇食性与营养级进行
研究的报道.本文应用碳、氮稳定同位素技术对辽东
湾海蜇的食性与营养位置进行研究,探讨海蜇的主
要饵料生物来源,并分析其在辽东湾生态系统中所
处的地位与作用,旨在为深入研究辽东湾生物群落
的营养结构及整个生态系统的物质循环与能量流动
提供基础资料.
1  材料与方法
1􀆰 1  现场采集和实验室处理
试验用海蜇及其可能摄食的饵料样品均取自
2012年 6—8月进行的辽东湾海蜇放流跟踪监测调
查和渔业资源生物定点调查所获得的样品,随机取
样,伞径范围为 50 ~ 450 mm,海蜇样品共计 76 个,
不同伞径范围的海蜇数量详见表 1.浮游植物用浅水
Ⅲ型网,浮游动物用浅水Ⅰ型和Ⅱ型网,自水底至水
表垂直拖网采样.鱼卵、仔稚鱼样品用浅水Ⅰ型网,
水平拖 10 min.悬浮物样品由真空抽滤表层水获得.
悬浮物和浮游植物所用滤膜分别为经过预灼烧过的
Whatman GF / F和 GF / C玻璃纤维滤膜,以去除有机
杂质的影响.浮游动物按≤1000 μm、1000~1500 μm
和>1500 μm粒径分级,转移到过滤过的海水中,并
置于 4 ℃ 的冰箱中进行 24 h的胃排空,浮游动物用
1 mol · L-1 盐酸进行去无机碳处理.个体大于
300 mm的海蜇取口腕和伞部混合组织,所有样品用
去离子水冲洗,处理完后在电热鼓风干燥箱(DHG⁃
9145A)中 70 ℃烘干至恒量,用研钵磨碎.
1􀆰 2  碳氮稳定同位素测定与数据分析
所有样品在中国科学院植物研究所生态与环境
科学稳定同位素实验室进行测定,稳定同位素质谱
仪为菲尼根 Flash EA1112 元素分析仪与菲尼根
Delta V Advantage同位素比率质谱仪相连而成.测得
样品的碳氮百分含量用%表示,碳氮稳定同位素比
值以国际通用的 δ值形式表达,定义为:
δX=
Rsa-Rst
Rst
×1000‰
式中:X为 δ15N或 δ13C;Rsa为样品同位素比值;碳同
位素是13C / 12C,氮同位素是15N / 14N;Rst为标准样的
同位素比值[13] .碳氮稳定同位素比值的分析精度
为±0.2‰.
1􀆰 3  营养级与饵料贡献比例的计算
营养级计算公式如下:
TL=
δ15Nco-δ15Nba
Δδ15N
+2
式中:TL为所计算生物的营养级;δ15Nco为该系统消
费者氮同位素比值;δ15Nba则为该系统基准生物的氮
同位素比值;Δδ15N 为营养级的富集度.根据所关注
的生态学问题,参考 Vender Zanden 等[14-15]与徐军
等[16]对基准生物选择的建议,以及李忠义等[3]对富
集因子采用方法的推荐,本研究采用悬浮物的氮同
位素平均比值(4.48‰)为海蜇所在食物网主要生物
4011 应  用  生  态  学  报                                      27卷
表 1  辽东湾海蜇的碳氮稳定同位素比值和碳氮百分含量
Table 1  δ13C, δ15N and carbon and nitrogen contents of Rhopilema esculentum in Liaodong Bay (mean±SD)
伞径长
Diameter (mm)
δ13C
(‰)

(%)
δ15N
(‰)

(%)
样品数
Sample number
50~100 -20.27±0.57 8.45±5.07 6.82±0.87 2.10±1.09 12
101~150 -20.35±1.19 5.94±2.44 9.03±1.75 1.48±0.51 19
151~200 -20.57±0.82 8.28±3.88 10.03±0.90 2.03±0.84 18
201~250 -20.98±1.51 14.08±8.84 8.50±1.52 3.14±1.77 10
251~300 -21.46±1.11 19.40±7.77 8.21±1.14 4.35±1.68 5
301~350 -21.71±1.18 21.88±7.14 7.79±0.84 4.51±1.30 6
351~400 -22.28±1.65 32.29±7.22 7.79±0.43 6.28±0.73 4
401~450 -23.06±0.35 30.12±5.93 7.80±0.04 5.03±0.80 2
均值 Mean -21.33 8.25 -
同位素基线值,营养富集因子则同时采用 2.5‰和
3􀆰 6‰,为两者的平均值,其中 2.5‰来源于蔡德陵
等[17]在实验室控制饲养条件下所喂鳀(Engraulis
japonicus)与其饵料间的氮稳定同位素差值,3.6‰为
有关氮稳定同位素文章的统计平均值[18] .采用 Phil⁃
lips等[19]以质量守恒模型为基础编写的 IsoSource
软件计算饵料贡献比例.采用 t 检验(成对双样本均
值分析)对海蜇伞径、碳氮百分含量和碳氮稳定同
位素比值的关系进行差异分析,对上述公式的计算
和数据处理、分析均通过 Microsoft Excel 和 SPSS
13􀆰 0 软件完成.试验数据用平均数±标准差表示.
2  结果与分析
2􀆰 1  海蜇及其可能摄食饵料生物的稳定同位素特征
不同伞径组海蜇的碳氮稳定同位素比值和碳氮
百分含量如表 1 所示,海蜇平均碳稳定同位素比值
( δ13 C) 为 -21.33‰,其变化范围为 - 20. 27‰ ~
-23.06‰,最大相差达 2.79‰;平均氮稳定同位素比
值( δ15 N) 为 8. 25‰,其变化范围为 6. 82‰ ~
10􀆰 03‰,最大相差达 3.21‰.海蜇碳和氮百分含量
的范围分别为 5.94% ~ 32.29%和 1.48% ~ 6.28%.表
2 显示,海蜇可能饵料生物的 δ13 C 变化范围为
-17.38‰~ -22.20‰,差值为 4.82‰;δ15N 变化范围
为 4.48‰~12.73‰,差值为 8.25‰.
2􀆰 2  海蜇伞径、碳氮百分含量和碳氮稳定同位素比
值的关系
由图 1可知,随伞径增加,辽东湾海蜇的碳稳定
同位素比值呈下降趋势,碳百分含量呈上升趋势,碳
百分含量和碳稳定同位素比值存在较明显的负相关
性(R= -0.96).由图 2 可知,随伞径增加,辽东湾海
蜇的氮百分含量呈上升趋势,但氮稳定同位素比值
无明显变化趋势,氮百分含量和氮稳定同位素比值
的相关性也不明显(R = -0.42).辽东湾海蜇的碳氮
百分含量的比值范围在 4.01~5.99.
2􀆰 3  海蜇食性分析
根据捕食者的碳氮稳定同位素比值与其生境中
所摄取食物的同位素组成相一致原则,结合海蜇可
能摄食饵料的碳氮稳定同位素比值(表 3),判断辽
东湾海蜇的食物组成为悬浮物、浮游植物、鱼卵、
≤1000 μm浮游动物、1000 ~ 1500 μm 浮游动物和
>1500 μm浮游动物.采用 IsoSource软件计算这些食
物对海蜇的贡献比例,大小依次为:≤1000 μm浮游
动物为 71% ~ 88%,> 1500 μm 浮游动物为 6% ~
19%,1000~1500 μm浮游动物为 0~22%,悬浮物为
0~10%,浮游植物为 0 ~ 8%,鱼卵为 0 ~ 2%,首要饵
料为≤1000 μm 浮游动物.平均贡献率分别为
78􀆰 5%、12.7%、5.0%、2.0%、1.7%和 0.2%.
表 2  辽东湾海蜇可能摄食饵料的碳氮稳定同位素比值
Table 2  Carbon and nitrogen stable isotope values for po⁃
tential foods of Rhopilema esculentum in Liaodong Bay
(mean±SD)
项目
Item
δ13C
(‰)
δ15N
(‰)
悬浮物
Suspended material
-19.79±0.82 4.48±0.72
浮游植物
Phytoplankton
-19.75±0.74 4.96±0.68
鱼卵
Fish eggs
-17.38±0.49 8.64±0.23
浮游动物
Zooplankton (≤1000 μm )
-21.26±0.71 7.64±1.05
浮游动物
Zooplankton (1000~1500 μm )
-21.15±0.22 9.23±0.68
浮游动物
Zooplankton (>1500 μm)
-22.20±0.93 12.73±0.10
强壮箭虫
Sagitta crassa
-21.95±0.15 14.21±0.12
仔稚鱼
Fish larva
-19.59±1.95 12.04±2.27
中国毛虾
Acetes chinensis
-20.28±0.23 11.93±0.77
50114期                    孙  明等: 基于碳氮稳定同位素技术研究辽东湾海蜇的食性和营养级           
图 1  辽东湾不同伞径组海蜇的碳含量和碳稳定同位素比
值(δ13C)
Fig.1  Carbon content and δ13C of Rhopilema esculentum of dif⁃
ferent diameters in Liaodong Bay.
Ⅰ: δ13 C;Ⅱ: C. A: 50 ~ 100 mm; B: 101 ~ 150 mm; C: 151 ~
200 mm; D: 201~250 mm; E: 251 ~ 300 mm; F: 301 ~ 350 mm; G:
351~400 mm; H: 401~450 mm. 下同 The same below.
图 2  辽东湾不同伞径组海蜇的氮含量和氮稳定同位素比
值(δ15N)
Fig.2   Nitrogen content and δ15 N of Rhopilema esculentum of
different diameters in Liaodong Bay.
Ⅰ: δ15N;Ⅱ: N.
表 3  辽东湾海蜇饵料的贡献比例频率
Table 3   Percent frequency of feasible contributions from
food sources to Rhopilema esculentum in Liaodong Bay (%)
食物来源
Food source
贡献区间
Contribution
range
平均贡献率
Mean
contribution rate
浮游动物 Zooplankton (≤1000 μm) 71~88 78.5
浮游动物 Zooplankton (>1500 μm) 6~19 12.7
浮游动物 Zooplankton (1000~1500 μm) 0~22 5.0
悬浮物 Suspended material 0~10 2.0
浮游植物 Phytoplankton 0~8 1.7
鱼卵 Fish eggs 0~2 0.2
2􀆰 4  海蜇及其可能摄食饵料的营养位置
以悬浮物为基准,辽东湾不同伞径组海蜇的营
养级范围为2.79 ~ 3.88,平均营养级为3.28.由图3
图 3  辽东湾不同伞径组海蜇、悬浮物(基线值)和相关饵料
生物的营养级(TL)
Fig.3  Trophic level (TL) of Rhopilema esculentum of different di⁃
ameters, suspended material and prey organism in Liaodong Bay.
Ⅰ: 悬浮物 Suspended material; Ⅱ: 浮游植物 Phytoplankton; Ⅲ:
50~100 mm海蜇 50~100 mm R. esculentum; Ⅳ: ≤1000 μm 浮游动
物 ≤1000 μm zooplankton; Ⅴ: 301 ~ 350 mm 海蜇 301 ~ 350 mm R.
esculentum; Ⅵ: 351~ 400 mm 海蜇 351 ~ 400 mm R. esculentum; Ⅶ:
401~450 mm海蜇 401 ~ 450 mm R. esculentum; Ⅷ: 251 ~ 300 mm 海
蜇 251~300 mm R. esculentum; Ⅸ: 201 ~ 250 mm 海蜇 201 ~ 250 mm
R. esculentum; Ⅹ: 鱼卵 Fish eggs; Ⅺ: 101 ~ 150 mm海蜇 101 ~
150 mm R. esculentum; Ⅻ: 1000~1500 μm 浮游动物 1000~1500 μm
zooplankton; ⅩⅢ: 151 ~ 200 mm 海蜇 151 ~ 200 mm R. esculentum;
ⅩⅣ: >1500 μm 浮游动物 >1500 μm zooplankton.
可知,50~100 mm伞径组的海蜇营养级最低,151 ~
200 mm伞径组的海蜇营养级最高,而>200 mm 各
伞径组的海蜇营养级差异不显著.此外,以悬浮物为
基准计算海蜇可能摄食的饵料生物的营养级,浮游
植物为 2.16,鱼卵为 3.41,粒径≤1000 μm的浮游动
物为 3.07,粒径 1000~1500 μm的浮游动物为 3.61,
粒径>1500 μm的浮游动物为 4.80.
3  讨    论
以往对于水母这一胶质类浮游生物的食性分析
方法主要有胃含物和摄食试验两种,这些方法仅能
从食物消耗而不是吸收的角度来分析结果,只能了
解水母短期的摄食种类,无法确定各食物种类的消
化率,更不能正确评估各种摄食生物的相对贡献
率[20-23] .相比之下,稳定同位素分析法可以区分出
所消耗的食物中被吸收的成分,可以反映水母体长
期新陈代谢的结果[24-26] .Purcell[20]通过胃含物分析
法鉴定了美国阿拉斯加州 3 种大型水母(Aurelia la⁃
biata、Cyanea capillata、Aequorea aequorea)主要摄食
桡足类、被囊动物幼体、枝角类,以及多种季节性浮
游动物,但无法确定各种饵料生物对水母的贡献比
例.本研究表明,辽东湾海蜇的食物组成主要有悬浮
6011 应  用  生  态  学  报                                      27卷
物、浮游植物、鱼卵、≤1000 μm 浮游动物、1000 ~
1500 μm 浮游动物和>1500 μm 浮游动物,其中以
≤1000 μm 浮游动物为主,其贡献率高达 71% ~
88%.王彬等[27]根据辽东湾初夏大型水母与浮游动
物的种类与资源量调查结果,推测辽东湾大型水母
生长的主要饵料是≤1 mm 的小型桡足类和桡足类
幼体,本研究结果可印证这一观点.尽管在自然水域
调查以及室内生态试验中经常能观察到海蜇触手上
遍布的刺细胞毒素可将其所能碰到的大部分生物体
麻痹刺死,有些鱼虾类及大型浮游生物甚至可以被
滤食进入消化循环腔内,例如中国毛虾 ( Acetes
chinensis)和强壮箭虫( Sagitta crassa),但从研究结
果看,这些生物不是支持海蜇生长的主要饵料生物.
本研究分析了辽东湾海蜇伞径长与 δ13C、δ15N
的关系,发现海蜇伞径长与 δ15N 的相关性不显著
(P>0.05),而与 δ13C呈显著负相关(P<0.05),说明
不同伞径长的成体海蜇在营养位置上无明显变化趋
势,而随着海蜇个体的增长,其摄食饵料生物的 δ13C
值随之减小,营养来源发生了变化,其主要原因可能
是随着海蜇个体的增长,其口腕和肩板末端的吸口
数量增多,直径大小也随之增加,所能滤食的小型浮
游动物数量增多,个体大小也随之增加.由图 2 可
知,50~ 100 mm 伞径组的海蜇 δ15N 值最低,151 ~
200 mm伞径组的海蜇 δ15N 值最高,而>200 mm 各
伞径组的海蜇 δ15N值差异不显著.生物中的 δ15N值
受食物源和生物的新陈代谢两方面因素的影响[28],
这说明当海蜇生长至伞径>200 mm 后,其食物源基
本趋于稳定. Sullivan 等[22]采用胃含物分析法对不
同伞径大小的海月水母(Aurelia aurita)的食性进行
了研究,发现碟状体食物组成相对简单,主要为活动
能力较弱的鱼卵和小型桡足类,而伞径大于 21 cm
的成体水母的食物组成种类较多,主要为小型和大
型桡足类.Graham等[29]也认为,因海月水母的捕食
能力随个体的增大而增强,其饵料生物的种类和数
量均有所增加.本研究对象海蜇属于根口水母目,而
海月水母属于旗口水母目(Semaeostomeae),两者的
食物摄取方式不同,海蜇在碟状体时期与海月水母
相同,都是通过中央口进食,当海蜇生长至大约1 cm
以上的幼水母时,中央口闭合,通过分布在口腕及肩
膀末端的小吸口进食[30],而海月水母始终是通过中
央口进食.
确定生物的营养级有利于从营养结构的角度来
划分海洋生物的功能群[17] .本研究结果表明,以悬
浮物为基准的辽东湾不同伞径组海蜇的营养级范围
为 2.79 ~ 3.88,平均营养级为 3.28.目前有关大型水
母的食性与营养级研究报道较少,彭士明等[31]在分
析东海银鲳(Pampus argenteus)食性时对球型侧腕
水母(Pleurobrachia globosa)和瓜水母(Beroe cucu⁃
mis)的 δ13C、δ15N值进行了分析,这两种小型水母的
δ13C值平均为-18.95‰,δ15N 值平均为 5.30‰.金鑫
等[12]采用脂肪酸标记法和碳氮稳定同位素比值法
对蝶水母(Ocyropsis crystallina)、瓜水母(Bero cucu⁃
mis)、四叶小舌水母( Liriope tetraphylla)、墨绿多管
水母 ( Aequorea coerulescens)、双生水母 (Diphyidae
spp.)和沙海蜇(Nemopilema nomurai)等 6 种东海常
见水母的食性进行了分析,结果表明,植食性桡足类
对于沙海蜇的食物贡献较小,沙海蜇虽个体较大,但
是其 δ15N 特征值与几种小型水母较为相近,这可能
因为沙海蜇的摄食器官的直径很小,只能摄食
<1 mm的食物. Uye[23]报道了沙海蜇胃含物中存在
大量的桡足类与腹足类残壳,并根据沙海蜇口腕与肩
板末端的小吸口始终为 1 mm 而判断其主要摄食小
型和中性浮游动物.本研究对象海蜇与沙海蜇同属于
根口水母目,在消化循环结构上比较相似,成体海蜇
与沙海蜇的触手附属器不同,海蜇为棒状附属器,数
量相对较少,沙海蜇为丝状附属器,数量相对较多.
本文采用碳氮稳定同位素技术分析了辽东湾海
蜇的食性与营养级,对多种可能摄食的饵料生物的
贡献率进行了定量研究,结果表明,海蜇作为大型浮
游动物在辽东湾生态系统中对小型浮游动物的能量
传递起着关键的调控作用.由于辽东湾浮游动物数
量丰度相对较小,受浮游动物样品采集的数量限制,
本文仅针对浮游动物进行了 3个个体大小等级的划
分,对于<1000 μm 的浮游动物的个体大小再进一
步细分,以及更细微的单一种类小型浮游动物对海
蜇生长的食物贡献分析有待进一步研究.
致谢  本研究得到清华大学林光辉老师和辽宁省海洋水产
科学研究院王文波、李轶平、郭栋、王小林、于旭光、付杰等同
志的大力支持,谨致谢忱.
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作者简介  孙  明,女 1981 年生,副研究员.主要从事大型
水母生物生态学、渔业资源、稳定同位素生态学研究,发表论
文 30多篇. E⁃mail: sunming0408@ 163.com
责任编辑  肖  红
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8011 应  用  生  态  学  报                                      27卷