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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2008年
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黄海太平洋磷虾种群生态学研究

陶振铖  
【摘要】:太平洋磷虾(Euphausia pacifica Hansen)作为目前已开发利用的6种主要磷虾资源之一,广泛分布于北太平洋北部及其临近近岸海域。在黄海,太平洋磷虾是黄海海洋生态系统中大型浮游动物的优势种和重要功能群的组成种类,它还是黄海生态系统中鱼类等上层营养级生物的重要饵料。太平洋磷虾的种群组成以及数量变化会直接影响到黄海经济鱼类的资源动态,从而影响到整个黄海海洋生态系统的变化。 本论文依托国家重点基础研究发展计划项目(973-II)——“我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理”和国家自然科学基金40306021号——“黄、东海太平洋磷虾种群补充机制研究”,在2006年4月到2007年8月的八个黄海调查航次中,通过网采固定样品和现场培养实验相结合的方法,对黄海海域太平洋磷虾的种群生态分布和补充、繁殖和发育策略、以及成体的摄食、代谢进行了较为全面、细致的研究。 种群生态分布:本文根据2006年4月(春季)和10月(秋季)两次黄海大面调查和2006年9月-2007年8月六次黄海断面调查所获得的样品,研究了太平洋磷虾在南黄海的种群生态分布和补充机制,并探讨了其生态分布与环境因子的关系。 春季,南黄海太平洋磷虾种群主要分布在33°N-36°N、50 m-75 m等深线之间的海域,种群总丰度(不包括卵)为152.90 ind. m-3,卵丰度非常高,成体丰度较低,仅占种群总数量的8.72%。调查海域的平均成体丰度为0.35 ind. m-3。种群组成以幼体为主,占到种群的90.85%。春季是太平洋磷虾种群补充的高峰期。秋季,种群主要分布在黄海冷水团海域,种群总丰度(不包括卵)为335.38 ind. m-3,成体丰度显著高于春季,调查海区成体的平均丰度为7.73 ind. m-3。成体和未成体以99.5%的总比例在种群中占绝对数量优势,卵和幼体都非常少。秋季太平洋磷虾种群处于稳定期。春季成体的体长显著大于秋季,春季成体全长以13-18 mm为主,而秋季成体的全长主要是9-13 mm。 春季,太平洋磷虾成体具有昼夜垂直迁移行为,白天主要停留在底层水域,夜间少部分成体会上升到中上层水域,但是大部分成体仍然停留在深层。幼体从C3期开始就具有一定昼夜垂直迁移行为,F2—F5期幼体的昼夜垂直迁移行为已经非常明显。由于从表层到底层叶绿素a浓度逐渐降低,因此,太平洋磷虾的昼夜垂直迁移行为可能与摄食有关。 太平洋磷虾成体的分布是与海水温度紧密相关,南黄海太平洋磷虾成体比较适宜生活的水温是8-16°C。春、冬季水温较低,成体分布范围较广。夏、秋季表层水温急剧升高到20°C以上,太平洋磷虾成体主要分布在黄海冷水团海域,丰度也达到一年中的最高值。另外,秋季在近长江口的北部海域有大量成体分布。 繁殖和发育:自2006年9月到2007年8月的一年内,在黄海进行了七个航次的太平洋磷虾现场培养产卵实验,结果表明:在南黄海,太平洋磷虾在3月—6月份都具有产卵行为,4月份达到产卵高峰期。单个雌体的最大产卵量为617 egg female-1,出现在4月份。8月、9月和12月在南黄海均未发现太平洋磷虾的产卵行为。太平洋磷虾具有二次产卵行为,并且第一次产卵量要高于第二次。太平洋磷虾的产卵行为与其干湿重紧密相关。成体干重低于5.0 mg,湿重低于26.0 mg,均不具有产卵能力。在产卵高峰期,太平洋磷虾的干湿重达到一年中的最高值。 在南黄海,太平洋磷虾的幼体发育主要遵循下面的发育途径:卵→无节幼体→后期无节幼体→原溞状幼体→溞状幼体F1(0' 7, 1' 7)→溞状幼体F2(1' 4'' 7, 3' 1'' 7)→溞状幼体F3(5'' 7)→溞状幼体F4(5'' 5)→溞状幼体F5(5'' 3)→溞状幼体F6(5'' 1)。太平洋磷虾在15°C下的幼体发育速度明显快于4°C。15°C下幼体发育到C1期只需5.6 d,而4°C下则需要16.1 d。 摄食和代谢:2006年9、10、12月和2007年3、8月,在南黄海的五个断面调查航次中,在S1-4站进行了太平洋磷虾成体摄食实验,结果表明:太平洋磷虾在8月和9月份对水体中浮游植物的摄食率比较低,主要摄食水体中的微型浮游动物,从而由于营养级级联作用,致使水体中叶绿素a浓度升高。12月和3月,太平洋磷虾对水体中浮游植物有着很强的摄食活动,使得水体的叶绿素a浓度大量降低,当然太平洋磷虾也可能会同时摄食水体中微型浮游动物。 2006年9、12月和2007年3月,在南黄海的三个断面调查航次中,在S1-4站进行了太平洋磷虾现场耗氧率和排氨率实验,结果表明:太平洋磷虾在3月份的耗氧率是172.92μg ind.~(-1) d~(-1),是9月份和12月份的6倍还要多。太平洋磷虾在9月和12月的耗碳率和体碳日损耗量相近,且都较低。3月份太平洋磷虾的代谢非常旺盛,体碳日损耗量达到2.70 % d~(-1),每日的耗碳率为62.9μg C ind~(-1) d~(-1)。9月和12月份太平洋磷虾代谢的氧氮比都较低,分别是11.3和7.0,太平洋磷虾成体的主要代谢基质是蛋白质。3月份的氧氮比为35.1,太平洋磷虾成体代谢主要以脂肪及碳水化合物为主。
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