钙限制条件下食物量与磷含量对水蚤(Daphnia)生长的多元素模型构建

本研究针对淡水浮游动物水蚤(Daphnia)在低钙环境下的生长受限问题，创新性地建立了碳(C)、磷(P)、钙(Ca)多元素质量平衡模型。来自加拿大的研究人员通过整合钙吸收动力学、摄食率及营养元素利用效率等参数，首次揭示了钙限制与食物量及C:P比之间的动态转换机制。模型预测与实验数据高度吻合，为评估湖泊生态系统中钙限制的发生频率和强度提供了新方法。

　　

低钙环境显著抑制淡水枝角类浮游动物水蚤(Daphnia)的生长繁殖，这一现象虽经实验证实，却长期缺乏理论模型阐释其内在机制。最新研究构建了整合碳(C)、磷(P)、钙(Ca)三大元素代谢的多维度模型，巧妙融合了钙离子吸收动力学、摄食速率调控、C/P吸收效率差异以及体内营养元素稳态等关键参数。该模型首次阐明：当环境钙浓度超过临界阈值时，水蚤的生长限制因素会随食物丰度和C:P比的变化在钙限制与碳/磷限制之间动态转换。

模型预测的临界钙浓度与既往实证研究惊人吻合，但模拟获得的生长速率明显低于低钙培养实验数据。特别值得注意的是，模型推演显示加拿大安大略省中南部湖泊中的水蚤种群主要受食物量或磷限制，而非钙限制，这源于该区域食物碳和磷的供给相对钙元素更为匮乏。尽管钙吸收参数的精确度有待完善，这项研究仍开创性地展示了多元素质量平衡模型在生态毒理学中的应用价值，为定量评估湖泊生态系统中浮游动物钙限制的时空格局提供了创新方法论。