北部湾两种亲缘关系密切的Upeneus鱼属物种在摄食生态学方面的功能特征差异：一项生态形态学分析

《Ecology and Evolution》：Functional Trait Divergence in Feeding Ecology Between Two Closely Related Upeneus Species in the Beibu Gulf: An Ecological Morphology Analysis

　　广西北海海湾的两种近缘 goatfish（Upeneus sulphureus和Upeneus tragula）通过功能位和营养位分化实现共存。研究采用功能性状分析、稳定同位素技术及形态学比较，发现U.sulphureus具有更强游泳能力，以 cephalopods为主食，而U.tragula具有更优底栖捕食结构，以小型无脊椎动物为主。功能位重叠仅27.91%，营养位分析显示两者δ13C和δ1?N值显著差异，U.tragula营养多样性更高。形态分化（如吻长、触须长度）与资源利用策略相关，验证了功能位分化对减少竞争的关键作用。

　　本研究围绕两种紧密相关的鱼类——*Upeneus sulphureus*（黄鳍海鲫）和*Upeneus tragula*（短鳍海鲫）在北部湾的共存机制展开，重点探讨了它们在功能特征与营养生态位上的差异。这些鱼类在形态上具有高度相似性，且分布区域重叠，因此它们之间可能存在激烈的种间竞争。然而，研究发现，这两种鱼类通过不同的功能特征和营养生态位实现了共存，为理解生态系统中物种适应性演化和资源分配机制提供了重要线索。

功能生态位的分化通常体现在物种对资源的利用方式、栖息地选择以及对环境的适应策略上。在本研究中，通过功能特征分析、稳定同位素技术以及形态学对比，研究人员发现*U. tragula*的功能丰富度（Functional Richness, FRic）显著高于*U. sulphureus*（22.33% vs. 11.64%），而两者之间的功能生态位重叠度较低（27.91%）。这一结果表明，*U. tragula*在资源利用上具有更广泛的适应能力，而*U. sulphureus*则在某些特定资源上表现出更强的专一性。功能丰富度的差异反映了两种鱼类在生态位上的分化，可能与它们在不同生态环境中的生存策略密切相关。

在营养生态位方面，研究发现*U. tragula*的营养多样性（Centroid Distance, CD）和核心生态位宽度（Standard Ellipse Area, SEAc）均显著高于*U. sulphureus*，表明*U. tragula*在利用资源方面更具灵活性和广泛性。*U. sulphureus*的δ¹³C和δ¹⁵N值较低（分别为?18.38‰ ± 0.35‰和13.31‰ ± 0.47‰），而*U. tragula*的δ¹³C和δ¹⁵N值较高（分别为?15.23‰ ± 0.96‰和15.36‰ ± 0.38‰）。这些同位素值的差异反映了两种鱼类在食物来源上的显著不同：*U. sulphureus*主要以头足类动物为食，而*U. tragula*则更多依赖于小型底栖无脊椎动物。这说明，尽管它们属于同一属，但通过不同的摄食策略和生态位划分，这两种鱼类在资源利用上实现了分离，从而降低了种间竞争的压力。

在形态学方面，*U. sulphureus*具有较为结实的身体结构，较长的胸鳍和吻部，以及较大的口腔开口，这些特征可能与其采用吸食式摄食策略有关，有助于捕获移动较快的头足类动物。而*U. tragula*则呈现出流线型的身体结构，较大的眼径和较长的触须，这些特征可能与其在底栖环境中通过视觉和触觉相结合的方式寻找隐藏的无脊椎动物有关。形态学差异不仅影响了它们的摄食方式，还可能与它们在不同栖息地中的生存策略密切相关，例如，*U. tragula*更适应于沙质或泥质底质环境，而*U. sulphureus*可能更倾向于在较深的水层或沙质与泥质交界处活动。

通过主成分分析（PCA），研究人员发现两种鱼类在功能生态位空间中的分布存在显著差异。*U. sulphureus*主要分布在PCA的第一主成分（PC1）的负向区域，这与它较强的垂直活动能力和较小的尾柄宽度有关，而*U. tragula*则主要分布在PC1和PC3的正向区域，显示出更强的持续游泳能力和更广泛的生态位宽度。这种形态与功能之间的关联性表明，鱼类的生态适应性不仅体现在它们的生理结构上，还与它们的生存策略和资源利用方式密切相关。

此外，研究还发现功能生态位与营养生态位之间存在显著的相互作用。通过Spearman等级相关分析，研究人员发现某些形态特征（如体宽、眼径和尾柄长度）与δ¹³C和δ¹⁵N值呈正相关，而其他特征（如口腔开口形状、口腔位置、胸鳍长度和吻长）则与这些同位素值呈负相关。这种形态与营养生态位之间的联系，可能反映了鱼类在不同生态位中对资源获取效率的适应性变化。例如，较长的吻和胸鳍可能使*U. sulphureus*更擅长在沙质底质中挖掘头足类动物，而较长的触须和较大的眼径则有助于*U. tragula*在复杂的底栖环境中发现并捕捉隐藏的猎物。

从生态学角度来看，这两种鱼类的分化反映了生态系统中物种适应性演化的关键机制之一——生态位分化。在资源有限的环境中，物种之间通过调整其形态、行为和资源利用方式，减少竞争，从而实现共存。本研究中，*U. sulphureus*和*U. tragula*在生态位上的分离不仅限于形态学特征，还体现在它们的营养生态位上。这种分离可能是长期适应环境的结果，使得它们能够在相同的生境中占据不同的生态位，从而减少资源竞争，维持种群的稳定。

该研究的发现对于理解鱼类生态适应性具有重要意义。在生态系统中，物种的共存不仅依赖于它们的资源利用能力，还与它们的形态特征、行为策略以及对环境的适应性密切相关。通过功能生态位分析和稳定同位素技术，研究人员能够更全面地揭示物种之间的生态位分化机制。这一方法为未来研究其他紧密相关物种的共存机制提供了重要的参考。同时，研究结果也表明，生态位分化是生态系统中物种共存的关键机制之一，尤其是在资源竞争激烈的环境中。

本研究进一步强调了生态形态学在生态学研究中的价值。通过分析鱼类的形态特征，可以更直观地理解它们在生态系统中的功能角色。例如，较长的触须和较大的眼径可能使*U. tragula*在底栖环境中更有效地发现猎物，而较长的吻和胸鳍可能帮助*U. sulphureus*更高效地挖掘沙质或泥质底质中的食物。这些形态特征不仅影响了它们的生存策略，还可能对生态系统的结构和功能产生深远影响。

在生态系统的背景下，物种的共存和资源利用模式是生态平衡的重要组成部分。本研究通过比较*U. sulphureus*和*U. tragula*的功能生态位和营养生态位，揭示了它们如何通过不同的资源利用策略实现共存。这种共存机制不仅有助于维持生态系统的稳定性，还可能为其他类似物种的共存研究提供理论依据。例如，其他密切相关的鱼类可能也通过类似的生态位分化机制，在相同的环境中共存并适应不同的资源利用方式。

此外，研究还指出，生态位分化不仅是形态学和营养生态位的体现，还可能与鱼类的活动范围、迁徙能力、生活习性等多种生态因素相关。因此，未来的研究应更加注重多维度的生态数据整合，以更全面地理解物种共存的机制。同时，稳定同位素分析作为一项重要的生态工具，可以为研究鱼类的营养结构和生态位提供定量支持。通过这一方法，研究人员能够更准确地评估不同物种在生态系统中的营养地位，从而揭示其对生态系统功能的影响。

综上所述，本研究通过功能生态位分析和稳定同位素技术，揭示了*U. sulphureus*和*U. tragula*在北部湾的生态适应性分化及其共存机制。这一发现不仅有助于理解鱼类生态适应性的演化路径，也为生态系统中资源分配和物种共存的研究提供了新的视角。未来的研究可以进一步探索这些鱼类在不同环境条件下的适应性变化，以及它们在生态系统中的具体功能角色，从而更深入地揭示生态位分化在生物多样性维持中的作用。