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南海鸢乌贼耳石微量元素差异性分析

刘玉 王雪辉 杜飞雁 刘必林 张鹏 刘梦娜 邱永松

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南海鸢乌贼耳石微量元素差异性分析

    作者简介: 刘玉(1994— ),男,硕士研究生,从事海洋生物学研究。E-mail: liuyu199406@163.com;
    通讯作者: 王雪辉, wxhscs@163.com
  • 中图分类号: Q 958.8;S 917.4

Difference analysis of trace elements in statolith of Sthenoteuthis oualaniensis in South China Sea

    Corresponding author: Xuehui WANG, wxhscs@163.com ;
  • CLC number: Q 958.8;S 917.4

  • 摘要: 通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)测量南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)耳石微量元素浓度,分析鸢乌贼耳石微量元素组成及与钙(Ca)元素比值的变化,探讨其存在的差异和与栖息环境之间的关系。结果表明,鸢乌贼耳石主要微量元素为Ca、锶(Sr)、钠(Na)、铁(Fe)、钡(Ba)、锰(Mn)。方差分析表明,鸢乌贼中型群和微型群及其性别间耳石微量元素浓度差异不显著(P>0.05)。除Fe/Ca外,不同耳石区域微量元素浓度与Ca比值存在显著性差异(P<0.01)。核心区Sr/Ca最高,随后逐渐降低,不同产卵群体和地理区域耳石Sr/Ca无显著差异(P>0.05)。幼体期Sr/Ca与温度呈正相关性,与盐度呈负相关性,可以作为良好的温度指标。Na/Ca先增大后减小,暗区最高,核心区和后核心区Na/Ca在不同产卵群体间差异显著(P<0.01)。Mn/Ca和Ba/Ca先减小后增大,暗区最低,随后分别在边缘区和外围区增大。成体期耳石Ba/Ca与盐度呈正相关,可以作为垂直移动的指标。Fe/Ca在不同产卵群体和地理区域中差异显著(P<0.01)。分析认为,Na/Ca和Fe/Ca较为适合研究南海鸢乌贼不同群体的划分,Sr/Ca和Ba/Ca可用于推测鸢乌贼的栖息环境。
  • 图 1  样品采集站位示意图

    Figure 1.  Sampling sites in South China Sea

    图 2  鸢乌贼耳石微量元素采集点

    Figure 2.  Collection points in statolith of S. oualaniensis

    图 3  不同耳石区域耳石微量元素与钙的比值

    Figure 3.  Ratios of elements to Ca in different statolith zones of S. oualaniensis

    图 4  不同日龄阶段耳石微量元素与钙的比值

    Figure 4.  Ratios of elements to Ca of different ages of S. oualaniensis

    图 5  不同产卵群体耳石元素与钙的比值

    Figure 5.  Ratios of elements to Ca in different hatching groups

    图 6  不同地理区域耳石微量元素与钙的比值

    Figure 6.  Ratios of elements to Ca in different geographical areas

    图 7  幼体期鸢乌贼耳石微量元素比值与温度、盐度的关系

    Figure 7.  Relationship between trace element ratio and temperature and salinity of statolith of larvae

    图 8  成体期耳石微量元素比值与温度、盐度的关系

    Figure 8.  Relationship between trace element ratio and temperature and salinity of statolith of adult

    表 1  鸢乌贼样本生物学信息

    Table 1.  Biological information of S. oualaniensis

    站位
    station
    胴长/mm
    ML
    体质量/g
    BW
    性成熟度
    maturity stage
    日龄/d
    age
    孵化时间
    hatching month
    季节
    season
    1 95 26 56 2017.01
    2 121~189 67~344 Ⅱ~Ⅳ 71~125 2016.11~2017.01 秋冬
    3 89~1254 18~153 Ⅱ~Ⅲ 62~80 207.01~02
    4 131~175 107~256 Ⅱ~Ⅲ 77~84 2017.01
    5 110~139 35~104 Ⅰ~Ⅲ 69~91 2016.12~2017.01
    6 130~157 95~149 74~90 2016.1
    7 122~133 63~96 Ⅰ~Ⅱ 73~84 2017.01
    8 112~159 53~184 Ⅰ~Ⅳ 74~119 2016.12~2017.01
    9 111~155 44~159 Ⅰ~Ⅲ 64~84 2017.01~02
    10 110~171 40~166 Ⅰ~Ⅳ 70~92 2017.01
    11 87~182 7~199 Ⅰ~Ⅳ 63~99 2016.12~207.02
    12 80~117 16~51 Ⅱ~Ⅳ 55~68 2016.08~09 夏秋
    13 81~100 17~38 Ⅱ~Ⅲ 60~73 2016.08~09 夏秋
    14 66~92 10~24 Ⅰ~Ⅳ 52~65 2016.08
    15 86~110 19~48 Ⅰ~Ⅲ 66~73 2016.08
    16 96~112 23~43 Ⅰ~Ⅲ 69~73 2016.08
    17 141 128 84 2017.01
    18 117~120 55~71 Ⅰ~Ⅱ 65~69 2017.02
    19 120~128 74~91 Ⅱ~Ⅲ 80~83 2016.08
    20 117~135 66~103 Ⅱ~Ⅳ 75~87 2016.08
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    表 2  不同水层温度和盐度数据

    Table 2.  Temperature and salinity data at different water layers

    站位
    station
    温度/℃
    temperature
    盐度
    salinity
    表层 50 m 100 m 表层 50 m 100 m
    2 24.5 24.3 23.9 32.8 33 33.1
    3 27 25.5 22 31.8 32.3 32.9
    4 27.3 24.4 23.6 31.8 33.2 33.3
    5 25.3 24.3 24 32.7 33.1 33.2
    7 26.3 24.8 19.7 31.7 32.5 33
    8 24.9 24.1 20.5 32.2 32.5 33.2
    9 26.8 24.6 19.6 32.2 33 33.3
    10 26.5 25.5 32.3 32.4 33
    11 26.6 25.1 20.9 32.4 32.5 32.8
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    表 3  南海鸢乌贼耳石微量元素浓度及与钙元素比值

    Table 3.  Element concentrations and element/Ca ratios in statoliths of S. oualaniensis

    元素
    element
    元素浓度/μmol·mol−1
    element concentration
    元素/Ca
    element
    范围
    range
    均值±标准差
    X±SD
    范围
    range
    均值±标准差
    X±SD
    钠 Na 370~550 1 411 5±474 (1~14.1)×10−3 (10.5±1.2)×10−3
    锰 Mn 0.03~21.6 2.8±2 (0.08~57.3)×10−6 (7.2±5.3)×10−6
    铁 Fe 2.3~189.5 39.7±31 (5.8~502)×10−6 (102±79.7)×10−6
    锶 Sr 443~747 5 607 6±595 (1.2~19.1)×10−3 (15.5±1.5)×10−3
    钡 Ba 2.4~30.8 6.1±2 (6.1~79.8)×10−6 (15.6±5.2)×10−6
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    表 4  南海鸢乌贼耳石不同区域微量元素浓度及差异

    Table 4.  Difference of trace element concentrations in different growth zones of statoliths

    元素
    element
    元素浓度/μmol·mol−1
    element concentration
    P
    核心区
    N
    后核心区
    PN
    暗区
    DZ
    外围区
    PZ
    边缘区
    EZ
    钠 Na 291 9~472 2 280 2~509 1 262 5~514 6 231 0~523 8 370~550 1 0
    锰 Mn 0.03~8.3 0.03~10.6 0.1~13.9 0.11~12.4 0.11~21.6 0
    铁 Fe 2.3~151.3 9.6~164.7 12.2~159.4 12~154 9~189.5 0.1
    锶 Sr 497 1~744 6 429 6~705 9 335 6~662 2 318 7~682 9 443~747 5 0
    钡 Ba 3.3~10.7 2.7~11.8 2.5~18.9 2.4~9.4 2.7~30.8 0
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-04
  • 录用日期:  2019-05-21
  • 网络出版日期:  2019-06-22

南海鸢乌贼耳石微量元素差异性分析

    作者简介:刘玉(1994— ),男,硕士研究生,从事海洋生物学研究。E-mail: liuyu199406@163.com
    通讯作者: 王雪辉, wxhscs@163.com
  • 1. 中国水产科学研究院南海水产研究所,广东 广州 510300
  • 2. 上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306
  • 3. 广东省渔业生态环境重点实验室,广东 广州 510300

摘要: 通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)测量南海鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)耳石微量元素浓度,分析鸢乌贼耳石微量元素组成及与钙(Ca)元素比值的变化,探讨其存在的差异和与栖息环境之间的关系。结果表明,鸢乌贼耳石主要微量元素为Ca、锶(Sr)、钠(Na)、铁(Fe)、钡(Ba)、锰(Mn)。方差分析表明,鸢乌贼中型群和微型群及其性别间耳石微量元素浓度差异不显著(P>0.05)。除Fe/Ca外,不同耳石区域微量元素浓度与Ca比值存在显著性差异(P<0.01)。核心区Sr/Ca最高,随后逐渐降低,不同产卵群体和地理区域耳石Sr/Ca无显著差异(P>0.05)。幼体期Sr/Ca与温度呈正相关性,与盐度呈负相关性,可以作为良好的温度指标。Na/Ca先增大后减小,暗区最高,核心区和后核心区Na/Ca在不同产卵群体间差异显著(P<0.01)。Mn/Ca和Ba/Ca先减小后增大,暗区最低,随后分别在边缘区和外围区增大。成体期耳石Ba/Ca与盐度呈正相关,可以作为垂直移动的指标。Fe/Ca在不同产卵群体和地理区域中差异显著(P<0.01)。分析认为,Na/Ca和Fe/Ca较为适合研究南海鸢乌贼不同群体的划分,Sr/Ca和Ba/Ca可用于推测鸢乌贼的栖息环境。

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