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作者:卓柏林;王旭东;贾子策;梁前勇;冯东;
单位:上海海洋大学海洋科学与生态环境学院;中国海洋地质调查局广州海洋地质调查局;
摘要:深海冷泉生态系统依赖化能合成维持高生物量的大型底栖生物群落,构成典型的非光合食物网。本研究在南海海马冷泉,通过系统分析3种依赖化能自养共生菌的物种(海马偏顶蛤Gigantidas haimaensis、中国海伴溢蛤Archivesica marissinica、尖猬拟崖管虫Paraescarpia echinospica)和3种异养型物种(佩氏鳃鳞虫Branchipolynoe pettiboneae、拟蛾螺Phymorhynchus buccinoides、新布罗迪石蟹Neolithodes brodiei)的碳、氮、硫稳定同位素(δ~(13)C、δ~(15)N、δ~(34)S)组成,揭示海马冷泉生态系统营养级及食物网结构。结果表明,海马偏顶蛤δ~(13)C值显著偏负(-63.9‰~-52.5‰),反映其与甲烷氧化菌共生特征;中国海伴溢蛤和尖猬拟崖管虫则表现出相对偏正的δ~(13)C值和亏损的δ~(34)S值,指示其硫氧化代谢途径。佩氏鳃鳞虫通过寄生方式从海马偏顶蛤体内获取能量,拟蛾螺主要摄食海马偏顶蛤,新布罗迪石蟹的δ~(15)N值(8.8‰~11.2‰)最偏正,处于最高营养级。结合贝叶斯混合模型(MixSIAR)推演食物来源和贡献,初步构建了海马冷泉生态系统的四级食物网结构。本研究证实稳定同位素是解析冷泉生态系统营养路径与流体生物地球化学过程的重要工具,对理解深海冷泉-生物圈相互作用具有重要意义。
关键词:冷泉生态系统;;大型底栖生物;;稳定同位素;;食物网
基金资助:国家自然科学基金“冷泉双壳类微量元素和Cu同位素组成对甲烷有氧氧化过程的示踪”(42106059);; 上海市教育发展基金会和上海市教育委员会“晨光计划”(22CGA58)