气候变化事件对头足类繁殖、年龄生长与早期生活史影响的研究进展

头足类是重要的渔业资源之一,其渔业生物学特性极易受到海洋环境变化的影响。气候系统中的能量主要储存载体是海洋。近年来频发的气候变化事件引发海洋环境因子变动,直接或间接地改变了头足类的渔业生物学特性,对头足类的渔业生产造成影响。为此,本文归纳和总结了气候变化对头足类繁殖、年龄生长与早期生活史等3个方面的影响,并提出了展望。结果表明,气候变化事件的发生极易影响头足类动物的渔业生物学特性,海洋环境因子中的温度和初级生产力变动为主要影响因素。目前,相关研究对象多为柔鱼科和枪乌贼科等经济种类,选用的海洋环境因子也多为海洋环境温度,今后应结合其他海洋环境数据研究气候变化事件对其他种类的影响。本文旨为研究气候变化事件对头足类渔业生物学特性的影响提供理论依据,为近年来气候变化事件频发下头足类渔业的可持续发展提供科学指导。

中国海域头足类物种多样性

本文回顾了中国头足类物种多样性研究历史,分析了头足类的种类组成、分布特点,结果显示中国海域头足类记录的有效现存种达154种,隶属于34科79属:鹦鹉螺目1科1属1种,乌贼目3科12属37种,闭眼鱿目1科4属13种,开眼鱿目17科38属47种,八腕目8科20属51种,幽灵蛸目1科1属1种,未定目3科3属4种。渤海、黄海、东海和南海的头足类种类组成存在显著差异性,呈自北(渤海)向南(南海)逐渐增多的趋势:渤海9种,黄海15种,东海91种,南海140种。结合上述研究结果和国内外研究现状、发展趋势,对深入开展头足类多样性研究提出了建议。

黔北上奥陶统宝塔组头足类的聚爆深度分析及其地质学意义

上奥陶统宝塔组是扬子板块分布广泛的标志性地层单元,因富含类型多样的头足类化石及发育特殊的网纹状构造而闻名。目前,有关宝塔组沉积时期水体深度的分析都是基于沉积学和古生物学特征的定性推测,而且争议较大。笔者等在黔北尧龙山地区宝塔组采集到大量原域埋藏的头足类化石,根据它们的隔壁强度系数(Septal Strength Index,SSI)与聚爆深度的耦合关系,首次对这些头足类生活时的古海水深度进行定量化分析。通过选取符合SSI分析条件的16块Sinoceras和12块Michelinoceras标本,系统分析了SSI分别与外部特征和内部构造的相关性。结果显示,SSI随壳体长度及隔壁间距的增大而增加,随顶角角度的增加而减小,但与内部构造单一参数的相关性不大,可能受到多个内部构造参数的共同制约。定量化分析结果显示,尧龙山地区宝塔组中共埋出现的Sinoceras和Michelinoceras的SSI分别为5.564~10.829和11.432~19.532,对应的生态深度大约分别为128~169 m和228~280 m,表明两属头足动物生活时可能已经出现明显的生态分层现象,古生物地理区系也出现一定的差异。不过,两个属内部不同种的生态深度没有明显差别。头足类的生态深度分析结果表明,研究区宝塔组沉积时期的水体深度可能大于280 m,远比前人分析的结果深得多。

东海南部海域头足类群落结构特征及其与环境关系

根据2008年春(5月)、夏(8月)、秋(11月)、冬(2009年2月)四季东海区桁杆拖虾网调查期间所采集的头足类资料,分析了东海南部海域头足类种类组成及优势种,采用生态多样性指数分析了群落物种多样性,并运用典范对应分析法研究了头足类群落变化与主要环境因子的关系。结果表明:东海南部海域共捕获头足类22种,隶属于3目6科8属,优势种主要有神户乌贼(Sepia kobiensis)、双喙耳乌贼(Sepiola birostrata)、短蛸(Octopus ocellutus)和杜氏枪乌贼(Loligo duvaucelii)等;种类丰富度指数D变化范围为0—1.30,多样性指数H′变化范围为0—1.69,均匀度指数J变化范围为0.02—1.00,t检验表明,各群落多样性指数四季之间的差异均不显著(P>0.05);根据典范对应分析认为,底层水温为影响调查海域头足类种类组成的主要环境因子。

利用耳石鉴定头足类年龄与生长研究进展

年龄和生长是头足类生物学研究的重点内容,利用耳石轮纹鉴定其年龄、分析其生长特性是一种可靠而有效的方法。耳石经提取、研磨、抛光后制备成切片,对切片观察面轮纹进行计数可得到日龄。研磨平面的选择是头足类耳石制片的最关键步骤,通常选择纵截面研磨。轮纹计数时,一般选择轮纹相对比较清晰的背区计数。适合头足类的生长模型有线性、指数、幂函数、逻辑斯谛、Gompertz和Von Bertalanffy等多种。分析认为,同一种头足类在不同生长阶段以及不同种群间,其年龄组成、生长率以及适合的生长模型往往不同,因此,建议应先对研究对象进行不同产卵季节或地理种群的划分,然后根据不同种群分别研究其生长并建立生长模型。

头足类耳石轮纹研究进展

头足类耳石与鱼类一样,是一种很好的信息载体,它具备2个基本条件,即:1)信息的输入稳定;2)所输入的信息能得到良好的储存。因此耳石研究可拓宽人类对头足类生物学的了解范畴,尤其是加深对繁殖生物学的认识,丰富渔业资源管理的方法和手段。本文从研究方法和应用方面,综述30年来头足类耳石及其轮纹的研究成果及进展,期望为头足类生物学研究提供有效的方法。

头足类角质颚研究进展Ⅰ——形态、结构与生长

头足类通常为一年生种类,是典型的短周期生命物种。鉴于其特殊的生活史特点,及其在海洋生态系统中占据的重要地位,各国学者越来越关注头足类的基础生物学。角质颚作为重要的硬组织之一,具有形态相对稳定且不易腐蚀等特点,近些年来对其内部结构组成和微结构的研究越来越多,其几丁质结构和黑色素沉着的变化也得到很大的关注。本文基于前人对角质颚在形态、生化结构和年龄生长方面的研究进行回顾,并对近几十年来的研究方向展开分析。结果认为,角质颚的研究方向应该从定性到定量分析开始转变,并且要更加关注角质颚形状变化与其生化结构和生长等规律性变化之间的关系。

头足类繁殖行为学研究现状与展望

头足类(Cephalopods)是一类较为高等的海产软体动物,在海洋渔业中占有重要地位。它们复杂的求偶、交配和繁殖行为代表了无脊椎动物交配系统和性别决定体系的进化趋势,也是制约群体大小的直接因素。本文就其繁殖行为学领域的研究状况进行了概括,包括性成熟、交配、受精、产卵直至孵化等头足类繁育的各代表时期,以及微卫星DNA标记技术在繁殖策略中的应用等方面,并对发展前景作了展望,旨在为中国近年来开展的头足类遗传多样性、增殖放流、资源修复等研究与政策制订提供科学依据。

东海区头足类资源现状与合理利用的探讨

根据有关调查、生产和文献资料，较系统地阐明：东海区头足类的种类组成共有７８种，隶属４目，２０科，３８属；产量变动呈上升趋势；其中剑尖枪乌贼的主要渔场为东海南部、中部外海和五岛对马海区渔场，渔期为５～１０月；该种的生物学特征及其与环境的关系等。文中还分析了头足类资源前景，提出了合理利用意见。

基于角质颚长度的头足类种类判别

本文根据2013年8月于舟山市沈家门东河菜场采集的5种近海常见经济头足类(剑尖枪乌贼、杜氏枪乌贼、金乌贼、曼氏无针乌贼和短蛸),利用逐步判别和主成分分析法对其上、下角质颚的各5种长度指标(喙长、头盖长、脊突长、侧壁长、翼长)进行分析。结果显示,这5种头足类角质颚长度差异显著(ANOVA:P<0.001),其中以金乌贼的角质颚尺寸最大,短蛸的角质颚尺寸最小。判别分析显示,角质颚长度适合用来划分头足类的种类,综合判别成功率为96.2%,其中以上颚侧壁长、上颚头盖长和下颚脊突长对判定的贡献率最高。然而,与之相比,标准化后的角质颚长度则更适合用来划分头足类的种类,综合判别成功率达到100%,其中以标准化下颚喙长和标准化下颚翼长对判定的贡献率最高。主成分分析显示,角质颚长度及标准化后角质颚长度对枪乌贼类和乌贼类的判定成功率均达到100%。本文建立了一种基于角质颚长度判别分析法的头足类种类判定的新方法,丰富了头足类种类鉴定的技术手段,为我国学者在相关领域的研究提供了基础。

中国近海习见头足类DNA条形码及其分子系统进化

应用DNA条形码通用引物扩增了11种中国近海习见头足类(Cephalopoda)共计97个个体的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(Cytochrome CoxidaseI,COI)基因片段,与GenBank收录的19种95条头足类同源序列进行比对。结果表明,头足类COI基因存在碱基插入缺失现象,杜氏枪乌贼(Uroteuthis duvauceli)插入缺失位点数多达33个;碱基组成偏倚明显,A+T含量(66.70%)显著高于G+C(33.30%)含量。基于Kimura双参数模型计算,29个物种的种内平均遗传距离为0.0072,种间平均遗传距离(0.2024)是种内遗传距离的28.11倍。针对剑尖枪乌贼(Loligo edulis,Uroteuthis edulis,Photololigo edulis)分类和命名的分歧,DNA条形码分类结果显示,该物种与枪乌贼属(Loligo)和尾枪乌贼属(Uroteuthis)的COI基因同源性较低,不支持将其划归到Loligo或Uroteuthis。近爱尔斗蛸属(Pareledone)6个代表物种的种间遗传距离较小(0.0120～0.0385),对于此类变异程度较低的物种,DNA条形码仍可准确区分,但其种间遗传距离的阈值尚待深入探讨。系统发育树的聚类分析结果表明,COI基因在种、属水平的分类鉴定及其系统进化关系与传统方法所得结果一致性较高,分别为100%、91.67%;科、目水平的一致性略低,分别为80%和66.67%。可见,线粒体COI基因作为头足类DNA条形码在物种鉴定中适用性较高,亦适用于种属水平的系统进化分析,是形态学分类系统的必要补充和佐证。

华南地区奥陶纪头足类生物相及其分区

在研究华南地区奥陶纪头足类生态特征基础上,根据头足类的生态类型及其保存条件等特征,识别出18个头足类生物相,即开阔台地Proterocameroceras生物相,局限台地Pseudoectenolites-Xiadongoceras生物相,开阔台地Ret-roclitendoceras-Pararetrocli tendoceras生物相,开阔台地Pronajaceras-Mamagouceras生物相,陆棚斜坡—盆地Cyclos-tomiceras-Bactroceras生物相,开阔台地Cameroceras-Cyrtovaginoceras生物相,开阔台地Coreanoceras-Manchuroceras生物相,陆棚斜坡—盆地Kaipingoceras-Kyminoceras生物相,内陆棚Bathmoceras-Protocycloceras生物相,中部陆棚Dideroceras-Ancistroceras生物相,深水陆棚Lituites-Cyclolituites生物相,滞流盆地Lituites-Trilacinoceras生物相,深水盆地Paraendoceras-Sactorthoceras,深水陆棚Sinoceras-Michelinoceras-Disoceras生物相,深水陆棚Beloitoceras-Jiangs-hanoceras生物相,深水陆棚—盆地Eurasiaticoceras生物相,浅海陆棚—斜坡Jiangxiceras-Yushanoceras生物相,深水盆地Michelinoceras生物相,并阐述各生物相的组成、生态特征及其生态环境。根据头足类生物相在时间和空间上的组合规律,划分出3个头足类生物相区,即扬子生物相区、黔东—湘西生物相区(过渡型生物相区)和湘中—浙西生物相区,并讨论了各生物相区在不同时期内头足类生态类型和生物相分异特征、海平面升降、环境演变特征以及其与油气的关系。认为在低海平面或海平面下降阶段中生物相分异明显,而在高海平面阶段中则分异较小。

头足类角质颚稳定同位素研究进展

角质颚作为头足类重要硬组织之一,结构稳定、耐腐蚀、易获取,蕴含着大量的生物与生态学信息,在头足类的年龄鉴定、生长估算、种群划分、摄食生态评估、洄游路线推测以及栖息环境重建等方面受到国内外学者的广泛关注。过去,角质颚的研究主要集中在形态与微结构的分析与应用领域。近年来,随着地球微化学手段的不断创新与进步,角质颚的稳定同位素的研究越来越受到海洋生物与生态学家的重视。本文根据国内外学者对其的研究成果,重点对碳氮稳定同位素在头足类摄食生态评估、栖息环境重建和洄游路线推测等方面的应用进行综述,旨在解读头足类不同生活史阶段的生物与生态信息,其应用前景十分广阔。

舟山渔场及邻近海域头足类(Cephalopod)种类组成和数量分布

根据2006年8月、2007年1月、5月和11月4个季节在舟山渔场及邻近海域(29°30′N—32°00′N,127°00′E以西)开展海洋生态系统综合调查所获得的头足类资料,用渔获率作为头足类分布的数量指标,分析了该海域的头足类种类组成、数量分布以及季节变化趋势。结果表明,该海域共鉴定头足类25种,隶属于3目8科9属。以浅海种类为主,渔获量以长蛸、短蛸较高,分别占头足类总渔获量的34.93%、30.06%,另外,神户枪乌贼、双喙耳乌贼等也占有一定比例。渔获量高峰期主要出现在夏季,以长江口渔场和舟山渔场为较高,春季以长江口渔场和江外渔场相对较高,秋季头足类在舟山渔场的出现率高于长江口渔场,但是平均渔获率以长江口渔场为最高。冬季调查海域的头足类数量不多,分布较分散,仅在长江口渔场的个别站位有出现。与以往的调查结果比较,该海域头足类群落结构发生了很大的变化,以往的优势种类——日本无针乌贼已严重衰退,从优势种类更替为浅海小型种类。

环境对头足类耳石微结构的影响研究进展

头足类和鱼类一样,它的耳石微结构的形成受到环境条件的影响,包含着许多丰富的生态信息。借助扫描电镜和核微探针技术可研究环境因子对耳石总长、轮纹和耳石中微量元素等微结构的影响。通过文献阅读,总结了温度、盐度、食物等环境因子对耳石微结构影响的研究现状及其进展,认为目前温度对耳石中微量元素含量和分布影响的研究较多。多数学者采用耳石Sr/Ca组成作为温度影响的指标,但尚未见用实验室饲养法的证实报道,因此,这种方法可能不适用于所有头足类。此外,盐度和食物等环境因子对耳石微结构影响的研究相对较少。其中,盐度对耳石微结构的影响尚无相对一致的观点,但耳石总长与饵料丰富水平正相关,其微量元素组成和含量与饵料中成分基本相对应,取得了一致性的结论。随着头足类资源的不断开发和利用,建议结合海洋生物化学等学科,系统地开展环境对头足类耳石微结构形成及其机理的比较研究,以便为头足类生活史的重建,以及资源量科学评估与管理提供科学依据。

黄海中南部头足类的群落结构与生物多样性

为掌握黄海中南部头足类的群落结构及数量分布,作者根据2010~2011年间春、秋、冬3个季节的底拖网调查资料,对黄海中南部头足类的种类组成、生物量分布及生物多样性进行了研究。结果显示：3个季节共捕获头足类13种,隶属3目6科6属。各季节的优势种及其生物量比重分别为：春季——双喙耳乌贼（Sepiola birostrata）50.07%、秋季——针乌贼（Sepia esculenta）40.88%、冬季——枪乌贼（Loligo spp.）68.20%。各季节头足类平均资源密度分别为春季4.85 kg/km2、秋季2.52 kg/km2、冬季12.72 kg/km2,春秋两季间差异性不显著（P〉0.05）,冬季与其他两季差异性显著（P〈0.05）。黄海中南部不同季节头足类的生物量分布变化较大,春季以西南及东北部密度最高,秋季以西南部密度最高,冬季以中部及东北部密度最高。头足类在各水深的垂直分布随季节变化。无论根据生物量还是丰度,种类丰富度指数、均匀度指数及Shannon-Wiener指数等多样性指数均以冬季最高,其次是春季,秋季最低。春季与冬季群落结构相似性较高,秋季与其他两个季节的群落结构相似性均较低。与1998~2000年同期相比,头足类种类数增加5种,相对资源密度增长了12%,枪乌贼类的生物量比重仍最高,耳乌贼类的比重提高,太平洋褶柔鱼的比重则大幅下降。

贵州关岭三叠系竹杆坡组、小凹组头足类化石——兼论关岭生物群的时代

贵州关岭地区中、上三叠统竹杆坡组和小凹组产较丰富的头足类化石,计有11科19属37种,其中Enoploceras,Alloceratites,Sibyllites等属以及Trachycerasaon种系国内首次报道。自下而上可识别出(1)Xenoprotrachycerasprimum带;(2)Protrachycerasdeprati带;(3)Protrachycerascostulatum带;(4)Trachycerasmultituberculatum带;(5)Sirenitescf.senticosus带等5个菊石带。讨论了每个菊石带的特征,并与国外同期菊石带进行了对比,指出(1)带与欧洲拉丁期早期R.reitzi带相当,(2)和(3)带分别与拉丁期晚期E.curionii带和P.archelaus带相当,(4)和(5)带分别与欧洲早卡尼期早期T.aon带和北美的早卡尼期晚期Sirenitesnanseni带对比。关岭生物群产出层位与Trachycerasmultituberculatum菊石带层位一致,时代应为早卡尼期早期。

头足类耳石的微化学研究进展

耳石是位于平衡囊内起平衡作用的一对钙化组织,它是头足类的加速度感应器,记录其生命周期内的生物和生态信息。随着鱼类耳石微化学研究及应用的日趋成熟与完善,头足类耳石的相应研究也逐渐兴起。目前头足类耳石微化学的研究内容主要包括无机和有机大分子、微量元素、同位素、微化学标记等方面,其中微量元素是应用研究的重点,在头足类种群识别、生活史分析及栖息环境重建等方面发挥了重要作用。分析认为,头足类微量元素在与栖息环境尤其水温关系的研究中取得了很好的结果,被认为是测定头足类生活水温的"温度计"。然而,涉及种群识别、生活史分析以及与盐度和食物关系的研究还不够充分,且多集中于Sr/Ca的研究。因此,建议在今后的研究中要综合多种研究方法按时间和空间序列从日轮水平分析多种微量元素的含量与变化。

应用资源密度面积法估算东海区头足类资源量

根据2001年、2002年东海区渔业资源监测网海区站监测调查资料,采用资源密度面积法,对东海区大陆架海域头足类及其主要种类的资源量进行估算。结果显示:(1)东海区头足类资源密度2001年、2002年都以夏季为最高,分别为463.70 kg/km2和237.43 kg/km2;2001年春季和2002年冬季最低,分别为98.24kg/km2和125.43 kg/km2。(2)两年中太平洋褶柔鱼的年平均资源密度在所有头足类种类中都为最高,分别为145.07 kg/km2和101.85 kg/km2;而蛸类的资源密度为最低,分别为4.69 kg/km2和2.53 kg/km2。(3)2001年、2002年东海区大陆架海域的头足类资源量分别为375384.90 t和172692.90 t,以年平均资源量算出的MSY分别为238 553.56 t和144277.31 t。

头足类角质颚的研究进展

With the decline of traditional world economic fisheries resources,the exploitation and utilization of cephalopod resources have been recognized generally in the world and many researches on cephalopod resources and biology were made.Beak with the features of steady structure,erosion-resistant and better information storing,is one of hard and main predation organs of cephalopods,and it not only plays an important role in taxonomy but also as a good material to study cephalopod biology and taxonomy.Based on the studies conducted by the authors at home and abroad,the paper described the morphological characteristics of beak and the studies of beaks were reviewed,which were applied in cephalopod biology,taxonomy,stock estimation and feeding habits of predators.The results show that the fixed term "beak" has been formed in the morphology,and has played an important role in cephalopod taxonomy.A new approach on analyzing food composition and diet change was also provided by the analysis of pigmentation in the beak,and analyzing pigmentation has become one of the key problems in studying age and growth of cephalopod.The results show that some problems still exist in age identifying and stock estimating,which should be solved in the future,although certain progress has been made.