台湾西南部月亮鱼的营养生态学：通过稳定同位素和胃内容物分析方法结合海洋环境因素的研究发现

《Marine Environmental Research》：Trophic Ecology of Moonfish in Southwest Taiwan: Insights from Stable Isotopes and Stomach Content Approach in Connection to Marine Environmental Factors

月鱼（*Mene maculata*）在台西南海域的食性及营养级受季节和体型影响显著。通过胃容物分析（SCA）和稳定同位素分析（SIA），发现其食物组成以甲壳类为主，成熟个体在西南季风期间依赖Decapoda占比达90%，而东北季风期间幼鱼食谱更丰富（如Euphausiida占14.2%）。营养级（TP）为2-3，SIA显示δ1?N与营养盐（NO??、PO?3?、DSI）强相关，GAM模型表明溶解硅酸盐、硝酸盐和磷酸盐是主要驱动因子。研究证实季风循环通过改变营养盐和浮游生物群落结构，影响月鱼的摄食策略和营养级分布，为台湾近海生态渔业管理提供依据。

　　月鱼（*Mene maculata*）是一种在台湾海域具有潜在商业价值的物种，但其饮食结构和营养级（TP）的生态学特性仍缺乏深入理解。该研究首次对月鱼在台湾西南部海域的摄食生态进行了系统分析，揭示了其饮食结构和营养级在体型大小及季风环境变化中的显著差异。通过采集2,329个个体，从2021年9月至2024年5月，结合胃内容物分析（SCA）和稳定同位素分析（SIA）方法，研究人员全面评估了月鱼的摄食行为及其与环境变化之间的关系。研究结果不仅有助于理解月鱼在台湾沿海生态系统中的生态功能，也为基于生态系统的渔业管理（EBFM）提供了重要的参考依据。

### 月鱼的生态重要性与研究意义

月鱼作为月鱼科（Menidae）唯一的物种，广泛分布于印度洋-西太平洋的热带水域。在台湾西南部海域，月鱼已被视为一种有潜力的商业鱼类，但其在生态系统中的具体角色仍不明确。作为一种典型的近岸中层鱼类，月鱼在食物链中起到承上启下的作用，连接初级生产者与顶级捕食者。其饮食结构和营养级的变化不仅反映了自身对环境的适应能力，也对整个生态系统中的能量流动和营养循环产生深远影响。因此，理解月鱼的摄食行为及其与环境因素之间的相互作用，对于制定可持续的渔业管理策略具有重要意义。

在海洋生态系统中，食物网的结构和功能受到自下而上（资源驱动）和自上而下（捕食者驱动）两种过程的共同影响。自下而上的调节机制指的是环境因素如营养物质的可获得性和初级生产力对更高营养级生物的影响，而自上而下的控制则涉及捕食者如何通过影响其猎物的丰度和行为来塑造食物网的结构。月鱼作为典型的中层捕食者，其摄食行为在这些过程中扮演着关键角色。尤其是在台湾西南部海域，由于季风系统带来的显著环境变化，月鱼的摄食模式可能受到强烈的自下而上和自上而下调控。

研究发现，月鱼的饮食结构在不同体型和季节间存在显著差异。例如，在东北季风（NE monsoon）期间，其摄食强度较高，主要与生殖过程中的能量补充有关；而在西南季风（SW monsoon）期间，摄食强度下降，这可能与繁殖期的资源分配有关。此外，不同体型的月鱼表现出不同的摄食偏好，体型较小的个体在NE季风期间表现出更高的饮食多样性，而体型较大的个体则更倾向于以十足目（Decapoda）为主食，其占比高达90%以上。这些发现表明，月鱼的摄食行为不仅受到季节变化的影响，还与个体的发育阶段密切相关。

### 研究方法与数据处理

为了全面揭示月鱼的摄食生态，研究人员采用了多种分析方法。首先，通过胃内容物分析（SCA）对2,329个样本进行了分类和量化。所有样本均在实验室中经过处理，使用双筒显微镜对胃内容物进行分类，记录其种类、数量和重量。为了更准确地评估月鱼的饮食结构，研究还采用了相对重要性指数（IRI），结合百分比数量（%N）、百分比重量（%W）和百分比出现频率（%FO）来衡量每种猎物对月鱼饮食的贡献。此外，研究还对不同季节和体型之间的饮食多样性进行了分析，采用互补的辛普森指数（D）来评估其饮食的丰富度和均匀度。

为了进一步理解月鱼在食物网中的位置，研究还结合了稳定同位素分析（SIA）。通过分析月鱼肌肉组织中的碳（δ13C）和氮（δ1?N）同位素比值，研究人员能够估算其营养级（TP），并进一步探讨其在食物网中的功能角色。研究发现，月鱼的δ13C值范围为-18.0‰至-16.24‰，而δ1?N值则在6.57‰至11.92‰之间。这些数据表明，月鱼在食物网中处于中等营养级，主要以浮游动物为食，但也可能摄食部分小型鱼类。研究还通过标准椭圆面积（SEA）和修正后的标准椭圆面积（SEA_C）来评估其同位素生态位宽度，结果显示在NE季风期间，月鱼的生态位更宽，表明其在食物网中具有更高的营养级灵活性。

### 季风环境对月鱼摄食行为的影响

台湾西南部海域的季风系统对其生态环境产生了显著影响。在冬季，东北季风带来富含营养的冷水上涌，增加了水体垂直混合和初级生产力，从而促进了浮游动物的丰度和多样性。而在夏季，西南季风导致水体分层，降低了营养物质的可获得性，使得浮游动物的种类和数量减少。这种环境变化直接影响了月鱼的摄食行为。研究发现，在NE季风期间，月鱼的摄食强度显著增加，其生态位宽度扩大，表明其能够利用更广泛的猎物资源；而在SW季风期间，月鱼的摄食强度下降，其生态位宽度缩小，主要依赖于十足目作为主要食物来源。

此外，研究还发现，月鱼的营养级（TP）与某些环境变量密切相关。例如，溶解硅酸盐（DSI）、硝酸盐（NO?）和磷酸盐（PO?）对TP的变化具有显著影响，这些营养物质的丰度与月鱼的摄食行为之间存在复杂的生态联系。同时，研究也指出，虽然δ13C和δ1?N在不同季节之间没有显著差异，但这些同位素比值的变化仍可能反映月鱼在不同季节对不同营养级猎物的利用情况。例如，在NE季风期间，月鱼可能更多地摄食较高营养级的猎物，而在SW季风期间，其对低营养级猎物的依赖程度增加。

### 月鱼的摄食行为与生态适应性

月鱼的摄食行为与其生态适应性密切相关。研究发现，月鱼在不同季节和体型之间表现出显著的摄食差异。例如，在NE季风期间，月鱼的摄食行为更加活跃，且其生态位更宽，表现出更强的营养级适应能力。而在SW季风期间，月鱼的摄食行为趋于保守，主要依赖于十足目作为食物来源。这种差异可能与季节性变化的营养物质供给和猎物的可获得性有关。此外，研究还发现，月鱼的摄食强度在不同体型之间也存在显著差异，小型个体在NE季风期间表现出更高的摄食频率，而大型个体则在SW季风期间更倾向于摄食大量十足目。

这种摄食行为的变化可能反映了月鱼在不同环境条件下对食物资源的适应策略。例如，在NE季风期间，由于水体垂直混合和营养物质的丰富，月鱼能够获取更多样化的猎物资源，从而表现出更高的摄食强度和更宽的生态位。而在SW季风期间，由于水体分层和营养物质的减少，月鱼的摄食行为受到限制，主要依赖于某些特定的猎物类型。这种适应性可能帮助月鱼在不同季节维持其能量需求，尤其是在繁殖期间，其对营养物质的依赖程度增加。

### 环境变化对月鱼摄食行为的影响

研究还探讨了环境变化对月鱼摄食行为的潜在影响。例如，水温（SST）、盐度（SSS）、海表高度（SSH）和混合层深度（MLD）等变量对月鱼的摄食强度和营养级具有重要影响。在NE季风期间，混合层深度增加，水温下降，营养物质的可获得性提高，这些条件可能促进了月鱼的摄食行为。而在SW季风期间，混合层深度减少，水温升高，营养物质的供给受限，导致月鱼的摄食强度下降。

此外，研究还发现，月鱼的营养级与某些环境变量存在显著的非线性关系。例如，溶解硅酸盐（DSI）和磷酸盐（PO?）对月鱼营养级的影响更为显著，这可能与其对浮游植物（如硅藻）的依赖有关。硅藻在高生产力的环境中往往占据主导地位，其较高的硅酸盐含量可能影响月鱼的营养级估算。因此，研究建议未来的工作应结合更精确的基线同位素数据，以提高营养级估算的准确性。

### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究为月鱼的摄食生态提供了重要的见解，但仍存在一些局限性。首先，研究中发现有69.08%的样本胃内容物为空，这可能与采样时间、捕捞方法和鱼类行为有关。例如，月鱼可能在白天活动时被捕获，而其摄食行为主要发生在夜间或清晨，导致胃内容物未能充分反映其真实的摄食模式。因此，未来的研究应考虑在更合适的时间段进行采样，以减少空胃率带来的偏差。

其次，研究主要依赖于形态学方法对胃内容物进行分类，这可能导致某些软体或高度消化的猎物未能被准确识别。因此，未来的研究可以考虑采用DNA分析等更先进的技术，以提高对猎物种类的识别精度。此外，本研究中使用的同位素数据仅基于固定的基线值，未考虑季节或空间上的基线变化。因此，未来的工作应结合同步采集的基线样本，以更准确地评估月鱼的营养级和食物网中的位置。

### 管理建议与生态意义

本研究的结果对台湾沿海渔业管理具有重要的指导意义。首先，月鱼的摄食行为与其所处的环境条件密切相关，因此，任何对营养物质供给的改变都可能影响其种群的健康状况和繁殖能力。例如，随着全球变暖，海洋温度升高可能导致浮游动物群落结构发生变化，从而影响月鱼的摄食质量和数量。因此，渔业管理应关注浮游动物的丰度和多样性，以确保月鱼能够获得足够的营养支持。

其次，研究发现，月鱼在某些情况下可能摄食微塑料，这可能对其健康产生负面影响。因此，减少海洋污染，特别是塑料污染，对于保护月鱼的摄食质量和生态健康至关重要。此外，研究还指出，月鱼的摄食行为具有高度的季节性和体型依赖性，这提示渔业管理应考虑季节变化和体型差异，制定更为精细化的管理策略。

### 结论

综上所述，本研究通过整合胃内容物分析和稳定同位素分析，揭示了月鱼在台湾西南部海域的摄食生态及其与环境因素之间的复杂关系。研究发现，月鱼的摄食行为受到体型、季节和季风环境变化的显著影响，其在NE季风期间表现出更高的摄食强度和更宽的生态位，而在SW季风期间则表现出更强的依赖性和更窄的生态位。此外，月鱼的营养级与某些环境变量如溶解硅酸盐、硝酸盐和磷酸盐密切相关，这些变量的变化可能影响其在食物网中的位置和功能。

研究结果表明，月鱼在台湾沿海生态系统中扮演着重要的中层捕食者角色，其摄食行为的季节性和体型差异可能对整个食物网的稳定性产生影响。因此，未来的研究应进一步关注月鱼的摄食行为如何响应气候变化和人类活动的影响，并探索其在不同环境条件下的适应策略。通过加强对月鱼摄食生态的研究，可以更好地理解其在食物网中的作用，并为基于生态系统的渔业管理提供科学依据。