揭示高山湖泊中的食物网结构：来自稳定同位素分析的见解

《Inland Waters》：Unraveling food web structure in alpine lakes: insights from stable isotope analysis

本研究基于稳定碳氮同位素分析，探讨了西班牙Sierra Nevada山脉3个高山湖泊食物网特征，发现Aguas Verdes湖因生境多样性和初级生产力输入导致同位素生态位更复杂，但易受环境变化影响；La Caldera湖因颗粒有机物为主而营养结构较简单，同位素重叠提示物种适应贫营养条件，内部分食和资源竞争维持了系统稳定性。

　　

摘要

了解高山湖泊中的营养关系对于探索极端环境下的生态系统功能至关重要。本研究利用稳定碳和氮同位素分析（δ¹³C 和 δ¹⁵N）方法，分析了西班牙南部内华达山脉（Sierra Nevada）3个高山湖泊中的水生食物网。我们的主要目标是研究食物网各组成部分的同位素组成以及食物来源与大型无脊椎动物之间的营养联系。研究结果表明，不同大型无脊椎动物物种之间存在生态位重叠，从而导致简单的、较短的营养关系。阿瓜斯韦尔德斯湖（Aguas Verdes Lake）的食物网更为复杂，其δ¹³C 同位素范围也更广，这得益于该湖泊更丰富的生境多样性和更多的初级生产力输入，从而在同位素生态位空间内产生了多样性。然而，这种复杂性可能增加该湖泊对环境变化的脆弱性，进而影响群落组成和初级生产力。相比之下，拉卡尔德拉湖（La Caldera Lake）的δ¹⁵N 值较高，表明其营养结构更为复杂。该湖泊的食物网主要以颗粒有机物质为基础，消费者生态位的变异性较小。湖泊间同位素生态位的重叠表明这些湖泊可能存在共享的资源，这可能是对贫营养条件的一种适应机制。较高的种内捕食率和资源竞争程度凸显了大型无脊椎动物在维持生态系统稳定方面的作用。我们的研究结果有助于加深对高山湖泊食物网的理解，并为未来在这些环境中的生态学研究提供支持。