具有不同初级生产者的湖泊中宇宙系统中添加浮游动物后的甲烷通量模式

《Aquatic Sciences》：Methane flux patterns following zooplankton addition in lake mesocosms with contrasting primary producers

　　

摘要

在湖泊生态系统中，不同的优势初级生产者可能对甲烷（CH₄）排放产生不同的影响。作为关键次级生产者和浮游植物及细菌的主要捕食者，浮游动物可能调节CH₄循环。然而，目前缺乏评估浮游动物对生态系统CH₄通量影响以及这些影响是否在不同优势初级生产者物种的系统中存在差异的比较研究。我们假设浮游动物对CH₄排放的影响受优势初级生产者的功能和结构属性调节。在本研究中，我们进行了中宇宙实验，以检验三种优势初级生产者物种（大型植物占优：Hydrilla verticillata、Vallisneria natans；浮游植物占优：Chlorella pyrenoidosa）以及浮游动物添加对生态系统CH₄排放的单独和共同影响。在无浮游动物添加的处理中，H. verticillata中宇宙的CH₄水-气界面通量（104.7 ± 50.5 μmol m^?2 day^?1）显著高于V. natans中宇宙（78.2 ± 43.4 μmol m^?2 day^?1）。C. pyrenoidosa中宇宙表现出中等CH₄通量，与两种大型植物处理相比均无显著差异。浮游动物添加与H. verticillata处理中更高的CH₄通量相关（160.8 ± 126.5 μmol m^?2 day^?1），而在V. natans或C. pyrenoidosa处理中未检测到显著影响。相关性分析显示，CH₄通量与浮游动物生物量及H. verticillata生物量之间存在微弱但显著的正相关关系。我们的研究结果表明，湖泊CH₄通量对浮游动物添加的响应受优势初级生产者的身份及其相关特征影响。