墨西哥下加利福尼亚半岛西北海岸蝠鲼物种的摄食生态、营养级与同位素生态位研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.1

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  本研究通过稳定同位素分析(SIA)揭示墨西哥下加利福尼亚半岛西北海岸9种蝠鲼的摄食生态策略,发现其作为二、三级捕食者存在营养级(TP 3.3-4.3)和栖息地分化(δ13C与δ15N差异),其中Rostroraja velezi和Zapteryx exasperata为专食性物种,而Myliobatis californica与Gymnura marmorata存在59%生态位重叠。研究为海洋生态系统保护提供关键数据支撑。

  

在海洋生态系统中,蝠鲼(batoid)作为关键的中层捕食者,既是食物网的能量枢纽,又是生态系统健康的"晴雨表"。然而,过度捕捞和栖息地破坏正威胁全球蝠鲼种群,而对其营养生态学的认知空白更阻碍了针对性保护措施的制定。墨西哥下加利福尼亚半岛西岸的Bahía Tortugas海域,因上升流和反气旋涡流造就了极高的初级生产力,成为研究蝠鲼群落营养互作的天然实验室。

为解析该区域蝠鲼的生态角色,墨西哥国家理工学院(Instituto Politécnico Nacional)的Manuel J. Zetina-Rejón团队联合西班牙科学家Antonio Delgado-Huertas,在2012-2017年间采集了9种蝠鲼(1056份肌肉样本)及其胃内容物猎物(105份)的样本。通过稳定同位素分析(stable isotope analysis, SIA)量化碳(δ13C)和氮(δ15N)同位素比值,结合同位素混合模型和生态位宽度(isotopic niche width, INW)计算,揭示了这群海洋捕食者的营养策略。

关键技术方法
研究采用稳定同位素比值质谱技术分析肌肉组织δ13C和δ15N,通过贝叶斯混合模型(MixSIAR)量化猎物贡献率,计算营养级(trophic position, TP)和标准椭圆面积(SEAc)评估生态位宽度。样本来自Bahía Tortugas手工渔业捕获个体,覆盖6-100米水深梯度。

研究结果

营养层级与栖息地利用
δ15N值显示所有蝠鲼均为二、三级捕食者(TP 3.3-4.3),其中Zapteryx exasperata和Rostroraja velezi营养级最高。δ13C值揭示Narcine entemedor等3种偏好沿岸摄食,其余物种则依赖远洋食物源。

食性特化与重叠
INW分析表明R. velezi和Z. exasperata为专食性物种,主要捕食梭子蟹(portunid crabs)和底层鱼类;而Myliobatis californica与Gymnura marmorata存在59%生态位重叠,呈现泛食性特征。

性别与发育影响
曼-惠特尼U检验显示性别和个体发育阶段对同位素特征无显著影响(p>0.05),暗示种群内摄食策略的高度保守性。

讨论与意义
该研究首次系统阐释了东太平洋过渡带蝠鲼群落的营养分割策略:高生产力环境促使物种通过食性特化(如R. velezi专食底栖甲壳类)与资源分配(如M. californica广谱摄食)实现共存。δ13C的空间梯度差异印证了"近岸-远洋"摄食生境的分化,而δ15N的种间变异则反映了营养级联的复杂性。研究成果为该区域渔业管理提供科学依据——特别是对专食性物种(如Z. exasperata)的保护应优先考虑其特定猎物资源的可持续性。论文发表于《Regional Studies in Marine Science》,为海洋保护区的生态网络设计建立了同位素基准数据。

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