氮稳定同位素基准变化特征及其对海洋营养级计算的影响

海洋营养级是海洋生态系统结构和功能的基础，由海洋营养级构成的指数是评价海洋生物多样性和海洋生态系统完整性的重要指标，对于研究全球海洋生态系统动力学具有重要意义。目前，较多报道采用氮稳定同位素法研究海洋营养级，但其中对氮稳定同位素基准变化特征及其对海洋营养级计算影响的研究却很少，影响了该技术在海洋营养级研究领域的正确应用。本申请拟选取长江口和闽南-台湾浅滩鱼场四个季度的栉孔扇贝、贻贝、菲律宾蛤仔和牡蛎为基准生物，系统研究氮稳定同位素基准生物器官间、种内、种间和时空上的变化特征；同时，结合主要生物资源种类的生态位特征，选取杂食性、低级肉食性、中级肉食性和高级肉食性鱼类各四种，测定其营养级，探讨氮稳定同位素基准的可变性对海洋营养级估算的影响。本研究将为我国海洋营养级的正确计算提供可靠的理论依据，对我国海洋生物资源，尤其是渔业资源的保护和开发利用具有重要的参考价值。

本项目研究了菲律宾蛤仔等4种初级消费者氮稳定同位素的器官间、种内、种间和季节变化特征，分析了叫姑鱼等22种不同营养层级鱼类不同器官间的氮稳定同位素关系，并选取不同的基准估算鱼类的营养级。研究表明，对于4种初级消费者不同的器官，其氮稳定同位素值均是贻贝>牡蛎>菲律宾蛤仔>华贵栉孔扇贝；22种鱼类的背部肌肉、腹部肌肉和心肌的氮稳定同位素值之间存在显著的相关性。以上述初级消费者为基准，估算了高级、中级、低级和杂食性生物的营养级，分析氮稳定同位素基准的变化对海洋生物营养级估算的影响，发现以菲律宾蛤仔闭壳肌为基准估算的鱼类的营养级与胃含物结果最为接近。本项目提出了完善氮稳定同位素测定海洋营养级的4个原则，并将其应用到九龙江口71种鱼类和印尼Bitung17种鱼类的营养级研究中，该成果目前正在参与构建全球同位素数据库IsotopeBase。另外，为了阐明营养级的大尺度时空变化特征，项目组还研究了我国近海主要渔获物的海洋平均营养级的长时间序列和大尺度空间变化特征，该成果应用到了《中国海洋生物多样性保护战略与行动计划（2013-2030）》的制定。本项目的研究成果将为我国海洋生物资源尤其是渔业资源的保护和可持续利用提供参考依据。