基于角质颚的北太平洋柔鱼生态学研究

Neon flying squid, Ommastrephes bartramii, is widely distributed with abundant resources in the north Pacific Ocean. O. bartramii, targeted by the Chinese squid fishing fleets, is one of the main preys for large fish and plays an important role in their marine ecosystems. Beaks are one of the hard tissues of cephalopods with structural stability, corrosion resistance, and storage of ecological information, which is one of the important materials in studying ecology of cephalopod. In this study, based on the beaks of O. bartramii, we will quantify external morphological characteristics of beak and their change with sizes to develop approach for distinguishing different pelagic squids. The developed approach will be applied to distinguish differences in beak morphology among different geographical-spawning groups and relevant discriminant functions will be developed for different groups. The suitable models between the main morphological parameters of beak and mantle length, body weight will be developed to estimate its biomass. The beak micro-structure of O. bartramii will be used to analyze the daily age and growth characteristics. The beak pigmentation and its relationship between feeding and habitat will also be evaluated. Carbon and nitrogen stable isotope content and trace-elemental signatures in beak of O. bartramii and their variability will be analyzed to understand squid feeding ecology, life history and roles they play in the marine ecosystem of north Pacific Ocean. This proposed research project will provide the scientific basis for our understanding of ecology of O. bartramii in the north Pacific Ocean, and strengthen our positions in negotiating fishing rights in the Convention on the Conservation and Management of High Seas Fisheries Resources in the North Pacific Ocean. The approach developed in this study can also be applied into the ecosystems of other squids.

柔鱼广泛分布在北太平洋海域，资源量丰富。它既是我国鱿钓船的捕捞对象，也是大型鱼类等的重要食物，在北太平洋海洋生态系统中地位重要。角质颚是头足类中少数硬组织之一，具有结构稳定、耐腐蚀、储存信息良好等特点，是头足类生态学研究的重要材料。本研究以柔鱼的角质颚为研究对象，通过科学描述其外部形态特征及变化，获得区别与柔鱼科其它种类的特征；判别其不同地理－产卵群间的角质颚外部形态差异，并建立判别函数；获得角质颚主要形态参数与胴长、体重的最适关系式；利用角质颚微结构研究其日龄与生长特性；探讨角质颚色素沉着与摄食、生境的关系；分析角质颚中碳、氮稳定同位素和微量元素的含量及变化，了解其摄食生态及在海洋生态系统中的地位，尝试推测其生活史过程。上述研究将为全面掌握北太平洋柔鱼的生态学提供科学基础，同时增强我国在北太平洋公海渔业管理组织中的话语权。本项目所创立的研究方法也可应用于其它柔鱼类的生态学研究。

1，项目背景与研究内容.柔鱼广泛分布在北太平洋海域，资源量丰富。它既是我国鱿钓船的捕捞对象，也是大型鱼类等的重要食物，在北太平洋海洋生态系统中地位重要。角质颚是头足类中少数硬组织之一，具有结构稳定、耐腐蚀、储存信息良好等特点，是头足类生态学研究的重要材料。本研究以柔鱼的角质颚为研究对象，通过科学描述其外部形态特征及变化，获得区别与柔鱼科其它种类的特征；判别其不同地理－产卵群间的角质颚外部形态差异，并建立判别函数；获得角质颚主要形态参数与胴长、体重的最适关系式；利用角质颚微结构研究其日龄与生长特性；探讨角质颚色素沉着与摄食、生境的关系；分析角质颚中碳、氮稳定同位素和微量元素的含量及变化，了解其摄食生态及在海洋生态系统中的地位，尝试推测其生活史过程。上述研究将为全面掌握北太平洋柔鱼的生态学提供科学基础，同时增强我国在北太平洋公海渔业管理组织中的话语权。.2，重要研究结果.根据2010－2012年5-11月在北太平洋海域采集的柔鱼样本，基于角质颚的结构特征，对不同群体柔鱼角质颚的形态进行比较，并且结合耳石形态和地标点法进行了群体划分；通过研磨观察角质颚微结构，读取生长纹的数量，并与对应的耳石生长纹进行对比分析；补充描述了柔鱼角质颚色素沉着特征，并提出新的分级标准，比较不同性别间的差异；利用角质颚稳定同位素，比较不同群体柔鱼在摄食生态位上的差异，并利用GAM模型建立了稳定同位素与相关因子之间的关系；分析角质颚中微量元素含组成和含量，比较性别间和不同生长阶段的含量差异，探讨与海洋环境因子的关系，推测并重建柔鱼洄游路径，从而较为系统地掌握北太平洋柔鱼渔业生态学，建立一套基于角质颚的大洋性头足类研究技术体系。