朝鲜半岛周边太平洋磷虾(Euphausia pacifica)的总长度和干重变化

《Regional Studies in Marine Science》:Total length and dry weight variability of krill Euphausia pacifica around the Korean Peninsula

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.4

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  东/日本海、黄海、东中国海区域磷虾(Euphausia pacifica)体型季节及空间差异研究,基于2016年多季节采样数据,分析显示东/日本海因低温高盐环境磷虾平均体长最大(21.8±0.9mm),东中国海因暖流影响水温最高(23.4℃),磷虾体长最小(17.5±1.2mm),黄海介于两者之间。环境因子中水温对体长影响显著(R2=0.68),且春季体长达到峰值(22.3±1.1mm),夏季因高温(>20℃)体长下降至17.9±1.3mm。研究揭示了温度梯度驱动磷虾体型分异的特征模式,为海洋生态系统的生物地球化学循环研究提供新依据。

  
作者:Bo Ram Lee、Garam Kim、Wongyu Park、Doo Nam Kim
韩国蔚山国家渔业科学研究所鲸类研究实验室,邮编44780

引言

磷虾是海洋生态系统中的关键中型消费者,它们将浮游植物等初级生产者与鱼类和海洋哺乳动物等高级捕食者联系起来(Everson, 2000; Croll et al., 2005)。由于其较高的生物量以及明显的昼夜垂直迁移行为,磷虾在生物地球化学循环中起着核心作用,能够将碳从光合作用区输送到更深的水域(Tovar-Sánchez et al., 2007; Steinberg and Landry, 2017; Cavan et al., 2019)。磷虾Euphausia pacifica(Hansen, 1911)广泛分布于温带冷水海域,范围从阿拉斯加湾和北美西海岸延伸到东北亚沿岸(Brinton, 1962; Feinberg et al., 2013),同时也是朝鲜半岛周边水域数量最多的磷虾物种(Yoon et al., 2006; Lee et al., 2021)。
磷虾的生态学特性和生活史受多种环境因素影响(Everson, 2000; Siegel, 2000; Kim et al., 2010b),其中水温尤为重要。水温调节着新陈代谢、生长、发育和繁殖等关键生理过程(Iguchi and Ikeda, 1994; Iguchi and Ikeda, 1995; Feinberg et al., 2007; Shaw et al., 2010; Tao et al., 2015)。最近的大规模和区域性研究表明,包括E. pacifica在内的磷虾在温暖环境中通常体型较小,这一现象在纬度比较和上升流系统中都得到了证实(Robertson and Bjorkstedt, 2020; Killeen et al., 2022)。因此,朝鲜半岛周边不同地区的温度和盐度变化预计会显著影响E. pacifica的生长和季节性体型变化。
朝鲜半岛周边三个边缘海域——东海(亦称日本海)、黄海和东海北部——的温度和盐度条件存在显著差异:东海(约1700米深)寒冷,全年盐度相对稳定(Chang et al., 2004; Lee et al., 2009);而黄海较浅(约50米深),盐度随季节变化,夏季盐度较低(Hwang et al., 2014);东海北部则受到黑潮的强烈影响,温度和盐度相对较高(Ichikawa and Beardsley, 2002; Lie and Cho, 2016)。这些海洋学差异不仅会影响磷虾的生长速度,还会影响其能量储存和繁殖策略,从而导致个体体型的区域性和季节性变化。尽管E. pacifica在这些生态系统中具有重要作用,但针对其长度和重量在空间和时间上的变化进行定量研究仍较为有限(Kang et al., 2003; Kim et al., 2010a; Zuo and Liu, 2019)。
基于这些环境差异和磷虾的生态特性,我们提出了以下假设:(1)与温暖的海域(如东海北部)相比,寒冷的海域(如东海)中E. pacifica的平均长度和重量更大;(2)在温暖的月份,平均长度的减小现象比寒冷季节更常见。本研究分析了朝鲜半岛周边三个边缘海域中E. pacifica的总长度、干重及其干重与总长度之间的关系,旨在通过整合生物学测量数据与环境信息来揭示影响磷虾体型变化的潜在因素。

研究区域与采样方法

为了标准化总长度和干重数据的比较,根据韩国国家渔业科学研究所(NFRDI, 2001; Kim and Kim, 2015)的标准海域分类方法,将朝鲜半岛周边海域划分为三个区域。
2016年2月、3月、6月、9月、10月和11月期间,在研究区域内的各个站点采集了包括磷虾在内的浮游动物样本(图1)。共调查了24个站点。

环境条件

总体而言,东海的温度和盐度条件比其他两个海域更为寒冷和咸,这可能与其较深的深度有关。相比之下,位于最南端的东海北部温度最高,盐度变化也最为显著。黄海的热量特征介于两者之间,且盐度具有明显的季节性波动(图3)。
在东海中,海表温度最高(23.4°C),盐度最低(32.1 ppt)。

Euphausia pacifica的体型区域差异

研究结果表明,来自寒冷且水体相对稳定的东海(EJS)的个体平均总长度(TL)最大,而来自温暖的海东北部(NECS)的个体平均总长度最小(图3和图4)。黄海(YS)的个体平均总长度处于中间水平,这与它位于寒冷的东海和温暖的东海北部之间的过渡性水文环境相符。在东海和东海北部,TL与温度之间存在负相关关系。

结论

本研究揭示了朝鲜半岛周边海域中Euphausia pacifica的总长度、干重及其干重与总长度关系存在明显的区域性和季节性变化。东海中的个体体型最大,东海北部的个体体型最小,黄海的个体体型介于两者之间。在所有海域中,磷虾的长度在早春达到峰值,夏季则有所下降。
这些发现完全支持了我们提出的第一个假设:即磷虾的体型受环境因素的影响。

未引用参考文献

(CellSens [计算机软件], 2016; Pinchuk and Hopcroft, 2007; Prism [计算机软件], 2019)

资助

本研究得到了韩国国家渔业科学研究所资助的“鲸类评估与管理研究”项目(项目编号:R2025004)的支持。

作者贡献声明

Bo Ram Lee:撰写、审稿与编辑;研究设计、概念构思。Wongyu Park:撰写、审稿与编辑。Garam Kim:撰写初稿、概念构思。Doo Nam Kim:撰写、审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

特别感谢Sung Yun Hong博士和Hyung-Ku Kang博士提供的指导和反馈。
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