杜至力 張銳堅(jiān)

摘要：沼蛤（Limnoperna fortunei）作為亞洲地區(qū)淡水環(huán)境中主要的土著雙殼貝類群之一，其濾食生理活動(dòng)對水環(huán)境產(chǎn)生重要的影響。本研究以沼蛤以及浮游生物（plankton）、懸浮有機(jī)顆粒（POM）和沉淀有機(jī)顆粒（SOM）為研究對象，檢測以上研究對象的穩(wěn)定碳同位素，分析沼蛤可能的食物來源。經(jīng)同位素線性混合模型計(jì)算，POM（約占57.6 - 65.2%）是沼蛤的主要食物源，其次分別為浮游生物（約占19.8 - 28.2%）和SOM（約占10.2 - 21.1%）。

關(guān)鍵詞：沼蛤;食性分析;穩(wěn)定同位素

中圖分類號：X174 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract：Limnoperna fortunei （L. fortunei ） is one of the most abundant freshwater bivalves in southeast Asia， with wide-ranging direct and indirect impacts on ecosystems. To estimate material flows in the habitats of L. fortunei， a stable-isotope analyses was applied to assess the feeding spectrum of L. fortunei in southern China. Using the isotope-mixing model， the contribution proportions to the diet of L. fortunei were estimated as 19.8%–28.2% for plankton， 57.6%–65.2% for particulate organic matter （POM） and 10.2%–21.1% for sediment organic matter. We conclude that POM is the principal food source of L. fortunei.

Keyword：Limnoperna fortunei; Feeding ecology; Stable isotope

1 簡介

沼蛤（Limnoperna fortunei），同種異名湖沼股蛤（Limnoperna lacustris），又稱金貽貝（Golden mussl）、淡水殼菜，是一種亞洲淡水貽貝，屬軟體動(dòng)物門（Mollusca），雙殼綱 （Bivalvia），貽貝科（Mytilidae），股蛤?qū)伲↙imnoperna）[1]。沼蛤原產(chǎn)于東南亞地區(qū)的淡水河流和湖泊中，曾入侵香港的原水供水系統(tǒng)，其在管道及泵房造成生物污損密度達(dá)每平方米11，000個(gè)[2]。由于沼蛤具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和群集性，沼蛤的侵入將影響原有水生食物鏈的平衡，并改變原水體中的底棲生物群落結(jié)構(gòu)。

目前，本地區(qū)對沼蛤的研究集中在其作為生物污損物種的生理習(xí)性[3]和治理[4]等方向，而對它的食性分析及其對浮游生物的影響則較少。本研究選擇原水管中附著生長的沼蛤?yàn)檠芯繉ο?，?yīng)用穩(wěn)定碳同位素比值法分析沼蛤可能的食物來源。

2 試驗(yàn)部分

2.1 樣本采集和預(yù)處理

研究所用plankton樣本、POM樣本和SOM樣本于2016年3 - 11月期間每月取自廣東西江流域，采樣點(diǎn)水質(zhì)長期屬于 I 類地表水。采用孔徑為60 ?m的浮游生物網(wǎng)于水深2 - 8m，在垂直方向反復(fù)多次拖網(wǎng)采集plankton樣本。采集30 L淡水并分裝存于經(jīng)酸洗預(yù)處理的聚乙烯瓶中，用于過濾分離提取POM樣本。使用沉淀顆粒采集器于8 - 10m水深處采集SOM樣本。在采集上述樣本的同時(shí)，用深潛的方式采集河床深度為2 - 10m的沼蛤樣本（體長 ≥ 22 mm）。所有樣本采集后需迅速存于4℃冷藏環(huán)境中，然后運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理。

上述樣本在檢測之前均需進(jìn)行預(yù)處理。plankton樣本首先進(jìn)行冷凍干燥，然后研磨成粉末裝在經(jīng)酸洗預(yù)處理的聚乙烯袋中-80℃保存;用于過濾提取POM的水樣，首先采用孔徑為200 ?m的篩網(wǎng)去除大顆粒物，然后再用玻璃纖維濾膜過濾，用超純水洗出過濾物，冰凍干燥并裝在經(jīng)酸洗預(yù)處理的聚乙烯袋中-80℃保存;SOM樣本首先進(jìn)行冰凍干燥，然后用300 ?m的鋼篩網(wǎng)去除大顆粒物，并裝在經(jīng)酸洗預(yù)處理的聚乙烯袋中-80℃保存;在提取消化腺組織之前，沼蛤樣本需采用經(jīng)過濾的河水培養(yǎng)24小時(shí)，然后采用塑料刀解剖，所得的消化腺組織最后用超純水超聲清洗。10個(gè)沼蛤樣本的消化腺組織為一個(gè)待測樣本，每個(gè)待測樣本首先冰凍干燥，并裝在經(jīng)酸洗預(yù)處理的聚乙烯袋中-80℃保存。

2.2 穩(wěn)定碳同位素比值法

穩(wěn)定碳同位素的檢測參考Deniro等人的方法[5]。plankton樣本、POM樣本、SOM樣本和沼蛤待測樣本分別用450℃預(yù)灼燒后的玻璃研缽研磨成均一粉末，不同樣本預(yù)處理的過程之間，需分別用水和無水乙醇將研缽沖洗干凈并風(fēng)干。研磨后的樣本置于灼燒過的稱量瓶中，密封-20℃保存待分析。此外，為了排除plankton樣本中的無機(jī)碳類雜質(zhì)干擾δ13C 測定，plankton樣本需進(jìn)行第二步的預(yù)處理（酸化處理），稱取20–50 mg樣本至小試管，加入1N HCl （GR） 于4℃下酸化4小時(shí)讓CO2氣泡放出，酸化過程中需確保HCl與plankton樣本充分混合，每30 min震蕩試管一次。酸化后離心分離吸出液體，50℃烘干，重新研磨成粉，置于灼燒過的稱量瓶中，密封-20℃保存待分析。

分析用儀器為Elementar元素分析儀（Vario PYRO cube，德國Elementar），具體的操作參數(shù)為：氧化爐溫度1120 ℃;還原爐溫度650 ℃;TCD檢測器溫度60 ℃;元素分析儀載氣流速230 ml/min;進(jìn)同位素比質(zhì)譜儀130 ml/min。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件（版本號19.0）。穩(wěn)定同位素δ13C顯著性差異（P < 0.05）分析采用Students t-test和單因素方差分析（one-way ANOVA， P < 0.05）。

參考Philips等人[6]的穩(wěn)定同位素混合模型，分析沼蛤攝食plankton、POM和SOM的相對比例。按照Fukumori等人[7]對穩(wěn)定同位素混合模型設(shè)定的貽貝類分段值0.8，則plankton、POM和SOM對沼蛤食物來源的貢獻(xiàn)率計(jì)算采用式（1）標(biāo)準(zhǔn)的線性混合模型為：

3 結(jié)果

3.1 穩(wěn)定同位素δ13C特征

Plankton、POM、SOM和沼蛤的平均δ13C值如表1所示。Plankton的δ13C值為-23.38‰ ～ -20.68‰;POM的δ13C值為-23.52‰ ～ -20.99‰;SOM的δ13C值為-26.72‰ ～ -19.30‰;沼蛤的δ13C值為-21.62‰ ～ -19.91‰。單因素方差分析結(jié)果顯示，Plankton、POM、SOM和沼蛤的δ13C值存在顯著差異。

3.2 沼蛤攝食plankton、POM和SOM的相對比例

根據(jù)式（1）的計(jì)算，plankton、POM和SOM對沼蛤食物來源的貢獻(xiàn)比例如圖1所示。

沼蛤的攝食主要以POM為主，POM對沼蛤食物來源的貢獻(xiàn)比例約為57.6 - 65.2%。而plankton和SOM對沼蛤食物來源的貢獻(xiàn)比例分別約為19.8 - 28.2%和10.2 - 21.1%（t-tests， P < 0.05）。

4 討論

由于表1中關(guān)于plankton、POM、SOM和沼蛤樣本的穩(wěn)定同位素δ13C 值存在顯著差異，因此本文采用穩(wěn)定同位素混合線性模型（見式（1））計(jì)算plankton、POM、SOM作為沼蛤食物來源的相對比例。圖1所示，沼蛤主要攝食POM，其次分別為plankton和SOM。類似于同類型的研究，POM是濾食性貽貝的主要食物來源，珍珠貝（Pinctada fucata martensii）占總量78.0%的碳元素來自于POM[8]，而菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）占總量61.0%的碳元素同樣來自于POM [7]。另一方面，沼蛤的穩(wěn)定同位素δ13C高于其主要食物源POM（0.67% - 2.41%），其原因可能在于POM中的穩(wěn)定同位素δ13C會(huì)富集在沼蛤體內(nèi)。

根據(jù)穩(wěn)定同位素指紋數(shù)據(jù)，沼蛤傾向于從POM中積極攝食浮游藻類和異養(yǎng)微生物。盡管有研究[9]指出，部分濾食性貽貝不會(huì)選擇性地?cái)z食，但沼蛤則具備這種選擇性攝食能力，其原因可能在于，沼蛤通過濾鰓進(jìn)行選擇性攝食。Wong等人[10]認(rèn)為貽貝類生物是根據(jù)食物源的化學(xué)屬性和表面特征進(jìn)行選擇性攝食，而不是按照實(shí)物粒徑大小。

5 結(jié)論

本研究探討了中國南方沼蛤的攝食特征，采用穩(wěn)定同位素模型計(jì)算，POM（約占57.6 - 65.2%）是沼蛤的主要食物源，其次分別為浮游生物（約占19.8 - 28.2%）和SOM（約占10.2 - 21.1%）。

參考文獻(xiàn)

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[6]Phillips， D. L. 2001. Mixing models in analyses of diet using multiple stable isotopes： a critique. Oecologia，127（2）： 166-170.

[7]Fukumori K， Oi M， Doi H， et al. 2008. Food sources of the pearl oyster in coastal ecosystems of Japan： Evidence from diet and stable isotope analysis. Estuarine Coastal and Shelf Science.76（3）：704-709.

[8]Kanaya G， Nobata E， Toya T， et al. 2005. Effects of different feeding habits of three bivalve species on sediment characteristics and benthic diatom abundance. Marine Ecology Progress.299（1）：67-78.

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