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深渊区（深度6-11 km）是地球上最不被人类了解的生境之一,目前对深渊生物营养生态学的研究非常有限。钩虾是深渊生态系统中重要的物种,在物质能量转化中起着关键重要。本论文以三条太平洋深渊海沟的钩虾为研究对象,包括新不列颠海沟中部和东部（NBT;深度8.2-8.9 km）钩虾Alicella gigantean、马里亚纳海沟（MT;深度11 km）钩虾Hirondellea gigas和玛索海沟（MS;深度6.9 km）钩虾Scopelocheirus schellenbergi,开展脂肪酸生物标志物和碳、氮稳定同位素分析(δ13C、δ15N),探究不同海沟钩虾的食性变化以及和上层海洋生物地球化学特性,例如生产力（或食物供应）的关系。结果表明,深渊钩虾具有异常高丰度的C18:1ω9,较高的C18:1ω9/C18:1ω7比值以及较高的δ15N值,这些均说明深渊钩虾主要是腐食性的。多个脂肪酸指标,如C18:1ω9/C18:1ω7、C22:6ω3/C20:5ω3、∑多不饱和脂肪酸/∑饱和脂肪酸（∑PUFAs/∑SFAs）、∑支链脂肪酸（branched fatty acids）,以及主成分分析结果显示出海沟间钩虾食性的差异性。具体表现为NBT钩虾摄食更高比例的高质量有机质（如腐肉）,MT和MS钩虾相对于NBT钩虾摄食更高比例的微生物或碎屑来源的有机质作为食腐的补充。这种不同海沟钩虾食性的显著性差异归因于海沟间食物供应量的差异,即NBT具有更高的初级生产力（NPP）和更强烈的陆地有机物质输入,而MT和MS具有较低的NPP并且几乎没有陆源物质输入。本论文证明了海洋表层生物地球化学性质对深渊海沟生物的食性具有显著的影响。在钩虾食性研究的基础之上,本论文进一步选取一个特定站位点（NBT;深度8225 m）,对该站抓捕的钩虾（A.gigantean）进行脂肪酸生物标志物和碳氮稳定同位素分析,探究钩虾的食性和摄食方式在生长发育过程中是否会发生变化,以及钩虾的食性是否存在性别分化。由于这些钩虾均来自同一个站位,因此可以基本排除上层水体输入有机质差异的影响。本论文共选取50只钩虾样本,根据体长（1-129 cm）和性状分为5个生长发育阶段:阶段I（未成年）、II（亚成年）和III/IV/V（成年）,成年钩虾根据性状划分为雌性和雄性。阶段I个体的平均总脂肪酸（TFAs）含量(237.7±105.6 mg g-1干重)显著低于阶段Ⅱ-Ⅴ个体(476.4±49.0 mg g-1干重)。δ15N（14.7–18.4‰）与钩虾体长呈显著正相关（R=0.33;P=0.03）,而EPA/DHA（C20:5ω3/C22:6ω3）比值（0.09–0.51）与钩虾体长呈显著负相关（R=–0.48;P＜0.001）。PCA的结果表明,第Ⅰ阶段的钩虾个体摄食更多的细菌/浮游动物碎屑有机质,第Ⅱ-Ⅳ阶段的钩虾个体更依赖腐肉有机质,而第Ⅴ阶段的钩虾个体食物来源更加多样化（包括底栖生物、藻类和腐肉）。尽管雄性和雌性钩虾（Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ阶段）的TFAs含量相似,但它们的脂肪酸组成有显著差异。与雄性钩虾相比,雌性钩虾的PUFAs含量较低,单不饱和脂肪酸（MUFAs）含量较高,δ15N值较高,这表明雌性钩虾更依赖富含MUFAs的腐肉,但从第Ⅲ阶段到第Ⅴ阶段,雌性和雄性之间脂肪酸的组成差异不断减小。上述结果揭示了深渊钩虾在生长发育过程中存在明显的食性变化,这可能有助于钩虾更好地适应海沟极端环境,使其能在海沟生存并且数量庞大。本论文还开展了新不列颠海沟端足目钩虾（A.gigantean）的氨基酸单分子稳定同位素分析（CSIA-AA）,量化其营养级,探究摄食方式的变化是否会引起钩虾营养级的变化;在此基础上,分析了深渊钩虾中多环芳烃（PAHs）的组成和含量,量化深渊生物体内PAHs的污染程度,确定深渊海沟中是否存在污染物的生物放大现象。氨基酸氮同位素(δ15NAA)数据显示19只钩虾的平均营养级为3.8±0.5,第Ⅰ阶段个体的营养级（3.2±0.8）显著低于第Ⅲ-Ⅴ阶段个体（3.9±0.2）,这与脂肪酸生物标志物的结果一致。钩虾PAHs平均总含量（∑PAHs）范围为305.0–5744.4 ng g-1湿重,平均值为1049.3 ng g-1湿重。本论文共检测到7种PAHs,分别为两环PAHs:萘（Nap）;三环PAHs:苊（Ace）、芴（Fle）、菲（Phe）、蒽（Ant）以及四环PAHs:荧蒽（Fla）、芘（Pyr）,含量最高的PAHs为Pyr和Phe,主要为低分子量多环芳烃污染,而高环的多环芳烃含量较低。深渊钩虾的PAHs含量和其营养级显著负相关（R~2=0.4,P＜0.01）,不存在生物放大现象。基于PAHs组成的源解析结果显示,深渊钩虾体内PAHs主要为石油化工、燃煤、炼焦等混合来源,其中未成年钩虾个体的PAHs主要来自于化石燃料的不完全燃烧,亚成年和成年个体的PAHs来源更加多样,主要来源于石油污染源输入,同时化石燃料高温燃烧源的重要性也不可忽略。综上所述,本论文对钩虾食性在海沟间以及生长发育过程中的变化情况进行了分析,发现深渊钩虾的食性受海洋表层生物地球化学性质的强烈影响,并且钩虾在生长发育过程中会发生食性的转变,这可能有助于钩虾更好地适应海沟资源匮乏的生存环境。本论文还首次对深渊海沟中钩虾的多环芳烃污染程度进行了探究,发现多环芳烃不会因为钩虾食性的变化而产生生物放大作用,这可能是多环芳烃在高营养级生物体内的低同化率和较高的新陈代谢水平的综合作用。总之,本论文的研究结果支持了深渊钩虾在食性和摄食方式方面的多样性可能是支持其能在深渊极端环境生存并且数量庞大的重要原因。