试议食性三峡库区小江鱼类食物网结构、营养级联系C、N稳定性同位素科技

论文导读：营养物质对水生生态系统能量贡献的重要量,结果表明：低水位时期,小江回水区(包括汉丰湖区域和小江下游区域)食物网能量来源以内源性营养物质为主；蓄水期,汉丰湖食物网能量主要来源于内源性营养物质(藻类),而在小江下游区域,外源性营养物质输入对鱼类食物网能量贡献与内源性营养物质同等重要；与低水位相比多数鱼类氮稳定性同位
摘要：三峡大坝位于长江中上游,始建于1993年,于2009年全面竣工,是世界上最大的水电站大坝。长江是我国最大的河流,也是我国淡水鱼类最丰富的区域。三峡大坝的修建与蓄水已经显著地转变了三峡库区水域生态系统的生态环境。三峡大坝的修建将如何影响生活在这一区域的水生生物,是一个亟待解决的不足。小江(原名彭溪河)位于三峡库区腹地,是北岸的一个一级支流。为缓解三峡大坝蓄水后小江回水区(库湾)生态环境压力,采取人工措施在小江开县县城附近修建了汉丰湖大坝,该坝的建成使小江回水区在三峡库区中呈现了“库中库”的环境格局,这种特殊格局的形成可为三峡库区干流生态环境浅析提供一个探讨模型。本探讨选择三峡库区支流小江为探讨对象,于2010年3月份(低水位时期)到12月份(蓄水期)期间,采取资源调查和稳定性同位素相结合的策略对小江回水区(小江库湾)鱼类群落组成、鱼类食性转变、区域生态环境、鱼类食物网模型及主要经济鱼类能量来源进行了详细浅析。主要探讨结果如下：(1)于2010年对小江回水区7个样点的6个月次调查结果显示：共采集鱼类标本1701尾,隶属于6目9科47属56种,其中小江汉丰湖坝上水域采集鱼类28种,坝下水域采集鱼类42种。鲤形目和鲇形目分别占种总数的69,5%和12.5%。宽鳍鱲、黑尾餐、鲇、鲫、鲤、蒙吉鲌、翘嘴鲌、瓦氏黄颡鱼及光泽黄颡鱼等为小江的主要经济鱼类；小江渔获物种类数以春季最高；坝上水域渔获物种类组成季节性变化幅度大于坝下水域；坝下水域鱼类丰富度高于坝上水域,但与库区其它支流相比,小江渔获物丰富度较低。(2)运用碳氮稳定性同位素策略浅析了小江回水区蒙古鲌食性。结果显示：体长200mm的小个体蒙古鲌δ13C、δ15N值分别为-24.50‰±1.15‰、12.17‰±1.54‰o,食性类型为杂食性偏肉食性,营养级为2.9；体长200mm的大个体蒙古鲌613C、615N值分别为-23..87‰±1.12‰、13.54‰±1.12‰,食性类型为肉食性,营养级为3.3；大个体蒙古鲌δ13C、615N值极显著大于小个体蒙古鲌(P0.01),表明蒙古鲌在生长发育历程中发生了食性转变,但部分大个体蒙古鲌和小个体蒙古鲌由于食物来源相同而出现了同位素值重叠现象。此结论有助于预测小江水域鱼类增殖放流、渔业捕捞等各种渔业资源管理活动中产生的“下行效应”。(3)运用碳氮稳定性同位素策略探讨了汉丰湖水域环境生态环境情况。结果表明：影响组(A和B样点)POM(颗粒有机物)和螺类碳、氮稳定性同位素比值范围分别为-25.93‰～24.63‰、4.12‰～9.86‰,-14.28‰～-21.60‰、7.97‰～19.99‰；对照组(C和D样点,D样点位于汉丰湖大坝下)POM(颗粒有机物)和螺类碳、氮稳定性同位素比值范围分别为-25.62‰～-22.51‰、0.01‰～6.56‰,-22.96‰～-19.21‰、6.75‰～8.89‰；不同组间POM和初级消费者螺类碳同位素比值无显著空间变化(P0.05),而氮稳定性同位素比值空间变化显著(P0.05)。由此,在汉丰湖食物网中,氮稳定性同位素特点更好地反应了营养物质(人为输入)吸收和富集的信息。与固着藻类、鱼类等相比,POM和软体动物螺类更适合作为环境评价的指示物。影响组A、B样点的部分生物类群已经受到了人为营养物质输入的影响,影响强度B样点区域A样点区域。结果倡议加强汉丰湖水环境保护,制约污水排放量及提升污水处理水平,对于保护小江和三峡库区水质具有十分重要的作用。(4)运用碳氮稳定性同位素策略构建了小江回水区食物网结构,同时也浅析了不同水位时期(低水位,145米,7月；高水位,175米,12月)外源性营养物质输入和内源性营养物质对水生生态系统能量贡献的重要量,结果表明：低水位时期,小江回水区(包括汉丰湖区域和小江下游区域)食物网能量来源以内源性营养物质为主；蓄水期,汉丰湖食物网能量主要来源于内源性营养物质(藻类),而在小江下游区域,外源性营养物质输入对鱼类食物网能量贡献与内源性营养物质同等重要；与低水位相比多数鱼类氮稳定性同位素组成略有降低；蓄水后小江回水区鱼类食物网长度减少了一个营养级。本探讨发现,建设历程中的汉丰湖大坝已经对蓄水历程中小江回水区碳源产生了一定的阻隔效应；同时小江回水区部分鱼类食性已经发生了转变,是否与三峡大坝蓄水有关?需要进一步深入探讨。(5)运用IsoSource模型对小江7种主要经济鱼类碳源来源进行了浅析,结果显示：低水位时期,微型藻类是7种经济鱼类的主要碳源；蓄水期：尽管冬季微型藻类的贡献范围有所降低,但在几种初级生产者中的贡献比例范围依然最大。蓄水期陆生植物对7神经济鱼类的相对贡献与低水位时期相比显著增加,特别是杂食性鲫鱼,贡献范围为38%-54%,其次是肉食性鲇,贡献范围为32%-50%。对这两种鱼而言,三峡大坝蓄水后至少有30%的有机碳来自陆生植物,这表明伴随三峡大坝蓄水历程,外源性植物对7种经济鱼类能量的贡献比例也随之增加。由此,可推测：三峡水库蓄水后陆生营养物质输入的沉积物通量在库区显著增加,通过库区水体的顶托作用,丰富的有机物进入到小江回水区也为食物网提供了潜在的C源。随着三峡工程运转时间的增加,陆生有机物输入也将成为整个三峡库区鱼类食物网能量来源的重要方式。关键词：三峡库区论文小江回水区论文汉丰湖论文鱼类资源论文食性转变论文稳定性同位素论文食物网论文营养级论文IsoSource模型论文
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Abstract11-15
第1章 文献综述15-43

1.1 三峡库区生态环境介绍15-17

1.1 三峡工程概况15

1.2 库区自然条件情况15-16

1.3 三峡工程对鱼类种类及资源的影响16-17

1.1.4 三峡工程论文导读：的采集与处理102-1036.1.4稳定性同位素测定1036.1.5数据统计浅析103-1046.2结果104-1306.2.1有机物来源的稳定性同位素组成104-1306.3讨论130-1326.3.1IsoSource模型1306.3.2初级生产者同位素比值1306.3.3初级生产者对7种主要经济鱼类的可能的贡献比例130-1326.4参考文献132-135结论与展望135-137致谢137-139发表论
对支流小江生态环境影响的探讨17

1.2 稳定性同位素在水生生态系统探讨中的运用17-34

1.2.1 稳定性同位素概念及表达形式18-20

1.2.2 水生生态系统中稳定性同位素特点20-24

1.2.3 稳定性同位素在探讨消费者食性来源方面的运用24-26

1.2.4 稳定性同位素在食物网结构和营养级探讨方面的运用26-29

1.2.5 稳定性同位素在食性转变方面的运用29-31

1.2.6 稳定性同位素在鱼类洄游方面的运用31-32

1.2.7 稳定性同位素技术在评估生态环境中的运用32-33

1.2.8 稳定性同位素技术在我国的探讨近况33-34

1.3 本探讨的目的和作用34-35

1.4 参考文献35-43

第2章 三峡库区蓄水后小江鱼类资源近况43-53
前言43

2.1 材料策略43-45

2.

1.1 采样时间及采样点43-44

2.

1.2 样品收集及处理44

2.

1.3 统计浅析44-45

2.2 结果45-49

2.1 渔获物种类组成45

2.2 渔获物分布及季节性变化45-47

2.3 渔获物丰富度47-48

2.4 小江主要经济鱼类48-49

2.3 讨论49-52

2.3.1 渔获物组成及其季节性变化49-50

2.3.2 小江渔获物种类组成丰富度50-52

2.4 参考文献52-53

第3章 蒙古鲌食性转变的稳定性同位素探讨53-65
前言53-54

3.1 材料和策略54-56

3.

1.1 样品采集及预处理54-55

3.

1.2 同位素浅析55

3.

1.3 统计浅析55-56

3.2 结果56-59
3.

2.1 食物组成56

3.

2.2 同位素组成56-59

3.3 讨论59-62

3.1 蒙古鲌食性转变——来自形态学的证据59-60

3.2 蒙古鲌食性转变——来自同位素证据60-61

3.3 蒙古鲌δ~(13)C、δ~(15)N值与体长联系61-62

3.4 参考文献62-65

第4章 人为营养物质输入对汉丰湖不同营养级生物的影响65-79
前言65-66

4.1 探讨策略66-68

4.

1.1 探讨地点66

4.

1.2 样品采集及处理66-67

4.

1.3 同位素测定67-68

4.

1.4 统计浅析68

4.2 结果68-73
4.

2.1 碳、氮稳定性同位素组成68-71

4.

2.2 营养位置71-73

4.3 讨论73-75
4.

3.1 生物氮稳定性同位素比值与环境联系73

4.

3.2 生物相对营养位置73-75

4.4 参考文献75-79
第5章 三峡库区水位调节对小江鱼类食物网结构的影响79-101
前言79-80

5.1 材料策略80-83

5.

1.1 探讨区域概况80-81

5.

1.2 样品的采集与处理81-82

5.

1.3 同位素浅析82

5.

1.4 营养级公式82

5.

1.5 统计浅析82-83

5.2 结果83-92
5.

2.1 不同生物δ~(13)C和δ~(15)N值的组成83-88

5.

2.2 生产者和消费者δ~(13)C和δ~(15)N时空变化88-90

5.

2.3 相对营养级位置90-92

5.3 讨论92-97
5.

3.1 初级生产者同位素特点92-93

5.

3.2 营养结构的时空变化特点93-95

5.

3.3 相对营养级位置95-97

5.4 参考文献97-101
第6章 三峡大坝对小江主要经济鱼类碳源的影响101-135
前言101-102

6.1 材料策略102-104

6.

1.1 探讨区域概况102

6.

1.2 采样点设置及采样时间102

6.

1.3 样品的采集与处理102-103

6.

1.4 稳定性同位素测定103

6.

1.5 数据统计浅析103-104

6.2 结果104-130
6.

2.1 有机物来源的稳定性同位素组成104-130

6.3 讨论130-132
6.

3.1 IsoSource模型130

6.

3.2 初级生产者同位素比值130

6.

3.3 初级生产者对7种主要经济鱼类的可能的贡献比例130-132

6.4 参考文献132-135
结论与展望135-137
致谢137-139
发表论文目录139
参加学术会议情况139-140
参加项目140-141
附工作照片141