中层鱼广泛分布于除北极之外的各大海域,且数量庞大,是目前已知海洋中生物量最大的鱼类。大部分中层鱼具有昼夜垂直迁移习性,加速了表层有机碳向中深层水域的输送,形成一种独特的主动运输的生物泵机制,为深海生态系统提供了丰富的食物来源。目前,由于中层鱼中不同物种存在复杂的迁移及摄食习性,导致我们对其食物网过程及物质流动的相关认知了解甚少。冷泉区是研究海洋深层生物圈的窗口,对全球气候变化及重要元素的循环过程具有重要影响。冷泉区形成以化能为主的高生产力的生态系统,化能共生贻贝是冷泉区关键物种。现阶段国际上已经对冷泉区生态系统开展相关的地化研究,但对共生贻贝的氮循环及物质流动过程的研究却鲜有报道。本文采集南海北部陆坡区三个季节（春季、夏季、秋季）及中西部海域的中层鱼样品,南海东北部Formosa Ridge冷泉区的贻贝样品,利用碳、氮同位素,脂肪酸,脂肪酸单分子δ13C,氨基酸单分子δ15N方法来指示南海中层鱼复杂的食物网关系,揭示冷泉区化能共生贻贝的氮循环及其物质流动过程。传统的氨基酸δ15N测定过程需要大量的剧毒有机试剂进行衍生化处理,同时对GC-C-IRMS要求较高。为了避免剧毒有机试剂的使用及减少样品所需浓度,本研究中我们采用离子色谱（IC）进行氨基酸的分离、收集工作,然后将氨基酸转化为N2O进行δ15N的测定。在保持IC压力稳定的情况下,通过调节流动相pH值实现氨基酸的分离、收集,然后采用“Strecker”方法将氨基酸转化为NO2-,实现低含量氨基酸δ15N的测定。具有垂直迁移习性的中层鱼（>30%）的脂质含量明显高于其它类型鱼类的脂质含量,因此消除脂质含量引起的δ13C变化是探究中层鱼食物来源的关键。脂质校正多采用数学校正公式法,本研究发现C/Nmass(C/Nmass<5.5)与Δδ13C(萃取脂质之后的δ13C与未萃取脂质的δ13C之间的差值)存在比较明显的相关性,而地理位置及生长阶段的差异会引起线性校正曲线的变化,高脂(C/Nmass>5.5)的内脏等器官的δ13C与背部肌肉的δ13C也存在明显差异。因此,脂质校正模型的建立还需要考虑地理位置及取样部位的综合影响。南海北部陆坡中层鱼具有不同的迁移及摄食行为。δ13Cbulk(未消除脂质的δ13C值)受脂质影响不能反映中层鱼的食源组成,δ13Cextraction(消除脂质之后的δ13C值)可以指示中层鱼食物的可能来源。中层鱼生活的暮光层水域温度较低,会影响中层鱼的代谢速率,进而导致δ15N值的富集过程低于1‰,而肉食性中层鱼的DHA（22:6n-3）/EPA（20:5n-3）比值高于5,浮游生物习性中层鱼的DHA/EPA比值低于5,说明DHA/EPA比值可以代替δ15N反映中层鱼的肉食性程度。δ13Cextraction结合DHA/EPA的方法分别揭示迁移肉食性中层鱼与迁移浮游生物习性中层鱼之间的捕食关系,不迁移肉食性中层鱼与不迁移浮游生物习性中层鱼之间的捕食关系。浮游生物ARA（20:4n-6）脂肪酸的δ13C值随着水深变化发生-34～-27‰的同位素变化,不迁移浮游生物习性中层鱼ARA脂肪酸的δ13C值低于-32‰,该结果指示深层浮游生物是不迁移浮游生物习性中层鱼的重要食物来源。肉食性中层鱼比浮游生物习性中层鱼的Glu（谷氨酸）的δ15N值高约4‰,因此,ARA脂肪酸的δ13C及Glu的δ15N的结合可以更加精确地解析不迁移中层鱼之间的摄食关系,同时暗示不同营养级之间中层鱼的氨基酸δ15N的富集约为4‰。南海中西部海域受到明显的上升流影响,而湄公河的输入是上升流区营养盐的主要来源。由于陆源的输送,上升流区的浮游生物的δ15N值比非上升流区高2‰,进而使上升流区与非上升流区中相同类型中层鱼之间的δ15N值存在约2‰的差异;陆源营养盐的输入会影响不同区域的硅藻和鞭毛藻的生长,这也造成了不同区域的中层鱼其浮游植物特征脂肪酸组成的差异。结合已知生活习性的中层鱼的脂肪酸组成及脂肪酸δ13C值,可以初步判断未知生活习性的中层鱼的迁移习性及摄食行为,丰富我们对中层鱼习性的认知。冷泉区化能共生贻贝的能量主要由共生细菌提供。甲烷氧化菌共生贻贝的δ13C值很负（-69.6±2.2‰）,暗示甲烷是其主要的能量来源;硫氧化菌的δ13C值为（-34.7±2.3‰）,揭示CO2是其主要碳源。根据不同氮源的富集程度及两端元混合模型计算得知:甲烷氧化菌共生贻贝的氮源主要是无机氮,而硫氧化菌共生贻贝则主要受有机氮影响,造成该差异的原因可能是两种贻贝生存环境中有机物的组成及含量不同。基于脂肪酸δ13C及氨基酸δ15N的数据,我们揭示了共生贻贝独特的脂肪酸、氨基酸的合成路径。通过多种生物标志物方法对南海中层鱼及冷泉区贻贝的食物组成分析发现:传统的碳、氮同位素方法不适用于中层鱼食物网关系的研究;δ13Cextraction可以更好地反映中层鱼的食物来源;DHA/EPA也可以替代δ15N进行营养级的判断;20:4n-6脂肪酸δ13C与谷氨酸δ15N值相结合可以更加细致的揭示中层鱼的食物来源关系及营养级水平;因生存环境的差异,共生贻贝的氮源受无机氮、有机氮的贡献不同,而碳、氮来源的差异也导致共生贻贝具有不同的脂肪酸、氨基酸合成路径。