浮游生物網大小與強壯箭蟲捕獲效率的關系,動物學論文浮游生物網是定量采集浮游動物的重要工具。國際上使用最廣泛的是網孔200m的WP-2型浮游生物網〔簡稱WP-2網〕[1],國內常用網孔505m的大型浮游生物網〔簡稱大網〕和網孔160m的中型浮游生物網〔簡稱中網〕。但日益增加的研究表示清楚，網孔200m以上的網具嚴重漏采以小型橈足類為代表的小個體浮游動物，使浮游動物的豐度、生物量和次級生產力等數據出現嚴重偏差[2-6],網孔100~200m的網具也存在不同程度的漏采[3].因而，很多國外學者開場使用網孔100m下面的小孔徑網采集浮游動物[7-11].在國內，網孔77m的小型浮游生物網〔簡稱小網〕主要用來采集浮游植物，用于浮游動物的研究鮮有報道。若要用小網定量采集浮游動物，必須首先測試其捕獲效率，并同當前常用的網具進行比照。浮游生物網的捕獲效率研究多以橈足類〔Copep-oda〕為重點關注對象[3-4,7-8,12],而對海洋中另一重要類群毛顎類〔Chaetognatha〕的捕獲效率研究相對較少。毛顎類是上、中層魚類和幼魚的重要餌料，同時又可捕食橈足類等浮游動物，在海洋食物網中起到承上啟下的重要作用。毛顎類身體柔軟、瘦長，體寬變化范圍大，從幾十微米至幾十毫米不等。在網內水流壓力的作用下，不同孔徑的網具有可能漏過不同體寬的個體，使捕獲效率產生差異。有研究顯示，網孔較小的網具捕獲的毛顎類總豐度更高層次[9-10,13];相反地，也有網孔小而捕獲效率低的情況出現[11,14].但這些研究僅比照了毛顎類總豐度的差異，并未詳細分析差異產生的原因。本文以渤海的毛顎類優勢種強壯箭蟲〔Sagittacrassa〕為研究對象，比照大網、WP-2網和小網的捕獲效率，并分析捕獲效率與個體大小之間的關系，以期為愈加準確地定量研究我們國家近海毛顎類提供采樣方式方法的根據。2材料與方式方法2.1樣品采集和分析2020年11月17日至19日乘坐中國海洋大學東方紅2號船在渤海中部水域選取海況良好的6個站位進行實驗〔圖1〕。為確保采樣水體、拖網速度和深度一致，將3種網具〔大網：網口內徑80cm、網孔505m,WP-2網:網口內徑57cm、網孔200m,小網：網口內徑37cm、網孔77m〕的網口用不銹鋼圈并排固定在同一平面。以0.8~1.0m/s的速度底至表垂直拖網，以拖網繩長乘以網口面積計算濾水量。浮游動物樣品立即用最終濃度5%的海水甲醛溶液固定。樣品運回實驗室后，在體視顯微鏡〔LeicaS8APO〕下鏡檢分析。計數時將每個樣品混合均勻，隨機取出1/10~1/2并計數至少200只強壯箭蟲，缺乏則計數全樣。以樣品中的個體數除以濾水量計算總豐度〔ind/m3〕。體長測量以箭蟲頭部前端至尾鰭末端計，以1mm為間隔將1~9mm的個體分為8段，9mm以上個體為1段，共9段，計算各體長段的豐度。從各樣品中隨機挑選450只〔每個體長組內50只〕口部閉合、身體呈直線型的個體，測量其頭寬〔代表身體最大寬度〕和體長并計算頭寬-體長回歸方程。2.2數據處理捕獲效率的相對高低通過不同網具豐度的比值來反映。應用ORIGIN9.0軟件繪制強壯箭蟲的頭寬-體長關系圖并建立回歸方程〔最小二乘法〕。應用SPSS22.0軟件檢驗頭寬-體長相關關系顯著性和各站位不同網具總豐度之間的相關關系顯著性，應用單因素ANOVA功能分析網具間箭蟲豐度差異的顯著性，并用Turkey檢驗進行網型間箭蟲豐度差異的兩兩事后多重比擬，顯著性水平P=0.05.3結果與討論3.1頭寬-體長關系樣品中的強壯箭蟲體長范圍是1.0~17.5mm.強壯箭蟲頭寬〔m〕與體長〔mm〕之間呈現極顯著的正相關關系〔圖2〕，線性回歸方程為：y=58.8x+16.3,r2=0.990,P0.01.3.2總豐度和各體長段豐度比擬3種網具對強壯箭蟲的捕獲效率存在明顯差異。小網捕獲的強壯箭蟲總豐度最高，到達631.1ind/m3;WP-2網的總豐度次之，為504.8ind/m3;大網的總豐度最低，僅為216.8ind/m3.小網的捕獲效率為大網的2.9倍、WP-2網的1.3倍，網孔越小捕獲效率越高。根據單因素ANOVA的分析結果，3種網型采集的箭蟲總豐度差異顯著〔P0.05〕，Turkey檢驗表示清楚大網和小網之間的總豐度差異極顯著〔P0.01〕。各站位不同網具的總豐度之間無顯著相關關系〔P0.05〕，即捕獲效率不依靠于豐度。3種網具捕獲的各體長段豐度比照情況如此圖3所示，捕獲效率隨體長變化情況如此圖4所示。除9mm以上段之外，大網的捕獲效率低于其他兩種網具，且個體越小其捕獲效率越低，華而不實大網對1~2mm個體的捕獲效率與小網差異極顯著〔P0.01〕，僅為小網的4.4%;捕獲效率隨著體長增大而升高，與其他兩種網具的差異逐步縮小并在9mm以上段與WP-2網基本持平。WP-2網的捕獲效率高于大網，但對體長1~4mm個體的捕獲效率低于小網，在差距最大的1~2mm段僅為小網的44.7%;對1~4mm個體的捕獲效率隨體型增大而升高，在4~8mm段稍低于小網。小網對1~9mm段的捕獲效率始終高于其他兩種網具，十分是在1~4mm段優勢最明顯；對9mm以上個體的捕獲效率出現偏低的跡象，約為其他兩種網具的80%.4討論從總豐度來看，捕獲效率由高到低依次為小網、WP-2網和大網，小孔徑網具捕獲效率更高層次。以往的研究中也有類似的結果，例如：Pitois等[9]在北海的Dove長期監測站的研究表示清楚，箭蟲〔Sagittaspp.,平均頭寬394.5m〕在用網孔60m的浮游生物網采樣品中占優勢，而在使用網孔200m及以上網采的樣品中從未成為優勢種類；Riccardi[10]在威尼斯瀉湖的研究表示清楚，網孔200m的網具相比80m網具會漏采73.2%的毛箭蟲〔S.setosa,平均體長2.591mm〕個體。強壯箭蟲總豐度的差異是各體長段豐度差異總和的具體表現出，各體長組豐度差異是由箭蟲最大體寬與網孔最大寬度之間的關系決定的。強壯箭蟲身體寬度最大的部位依次為側鰭、尾鰭和頭部，固然側鰭和尾鰭寬度大于頭部，但由于身體和鰭質地柔軟，受機械壓力作用很容易彎曲變形，因而選擇頭寬代表最大體寬。當箭蟲的頭寬小于網孔對角線長度〔網孔最大寬度〕時可能發生漏采，導致捕獲效率降低。大網、WP-2網和小網網孔對角線長度分別為714m、283m和109m.根據頭寬-體長回歸方程，頭寬為714m、283m和109m時箭蟲的體長分別為11.9mm、4.5mm和1.6mm.因而，理論上體長1~9mm和部分9mm以上的個體可能漏過大網，WP-2網可能漏過1~4mm和部分4~5mm的個體，小網能夠漏過部分2mm下面的個體。由圖3可見，大網對體長1~9mm的強壯箭蟲確實存在漏采,WP-2網理論上可漏過的部分與實際漏采最嚴重的范圍也基本一致。小網能否漏采了體長2mm下面的個體以后可嘗試采用更小網孔徑的網具加以驗證。由圖3知，對體長1~9mm的強壯箭蟲而言，網孔越小捕獲效率越高，體長越小捕獲效率的差異越大；隨著體長逐步增大至9mm,3種網具的捕獲效率差異縮小。對于體長9mm以上的強壯箭蟲，大網和WP-2網的捕獲效率基本持平，而小網的捕獲效率出現低于其他兩種網具的跡象。由于體長大于9mm的個體數量較少，各網型間豐度差距不大，尚不能在統計學上斷定小網的捕獲效率確實低于其他兩種網具。類似地，Makabe等[11]在南大洋Ltzow-Holm灣捕獲的毛顎類平均體長超過10mm,用網孔60m網捕獲的毛顎類豐度卻比100m網的低了10%.出現這種結果可能的原因是：小孔徑網網孔小，底表拖網經過中會在網口前方產生較強的水流擾動，更容易警示毛顎類避網；且小孔徑網網口面積小，體型大的毛顎類運動能力強。兩種因素均可增加大個體強壯箭蟲對小孔徑網的避網成功率，導致小孔徑網的捕獲效率下降。這一假設有待于進一步證實。除此之外，由圖3還能夠看出，箭蟲的體長頻度分布情況與網型有關。小網和WP-2網的特征基本類似，即體長1~5mm部分頻度高，約占總豐度的75%,在2~3mm段到達峰值，約為總豐度的22%.這是由于本文采樣期間〔11月〕正處于渤海強壯箭蟲的繁衍期[15],幼體大量出現所致。大網樣品中體長3~8mm部分頻度高，約占總豐度的78%,峰值不明顯，體長頻度分布顯然與真實情況不符。以往使用大網進行的強壯箭蟲種群動力學研究[16]很可能低估了繁衍季節強壯箭蟲幼體的豐度，造成體長頻度分布結果失真，根據豐度推算生物量等數據也會產生偏差。根據Uye[17]建立的強壯箭蟲干重生物量與體長關系的線性方程，結合各體長段的豐度數據，估算單位水體中1~9mm強壯箭蟲的總干重生物量，小網的結果約為WP-2網的1.2倍、大網的1.6倍。事實證明，不同的采樣網具在性能上各有優劣，在功能上互為補充[1,18].小網對小個體強壯箭蟲的捕獲效率高，但不利于采集大個體；其他兩種網具對小個體的捕獲效率雖不如小網，但合適采集大個體。建議在強壯箭蟲的繁衍季節使用小網采樣，作為其他網具樣品的必要