论文摘要
近年来,稳定同位素技术已经广泛应用于生态系统研究,包括食物网结构和营养关系等方面,成为了水生生态学中最为有效和重要的研究手段。本研究应用自然碳、氮稳定同位素探讨了太湖食物网结构和营养级关系,并在梅梁湾水华爆发期间对部分太湖主要鱼类、浮游动物、底栖动物、微囊藻、高等植物及附着生物进行了碳、氮稳定同位素比值分析。结果表明,δ13C值范围为-28.44‰～-19.88‰,并且在水生生物体内没有稳定的富集现象;δ15N值范围为+12.36‰～+25.68‰,随营养层次升高有明显的富集趋势。梅梁湾δ13C和δ15N值的范围较大,说明了该湖区食物来源的多样性。其中δ15N值同其它湖泊生态系统相比明显偏高。通过δ13C值发现,微囊藻是鲢、鳙鱼、浮游动物以及摇蚊幼虫的碳源之一;狐尾藻的附着生物与狐尾藻的碳同位素有一定差别。通过δ15N值分析发现,浮游动物为棒花鱼、刀鲚、大银鱼等几种主要鱼类以及秀丽白虾提供了约37%～94%的食物来源。于2006年11月,应用13C的稳定同位素标记技术探讨了太湖微囊藻参与浮游动物食物网的方式和途径。一个上下无底的透明的有机玻璃圆柱（直径1.5 m,高1.7 m）放在太湖梅梁湾湖区,形成一个分割开的小型生态系统。将标记的适量的微囊藻酸化后倒入圆柱中(106 cells 1-1)。采集的样品包括浮游动物、POM和细菌。标记的13C在微囊藻倒入桶中后很快在细菌中表现出来。通过对试验桶中浮游动物、POM和细菌的采集数据得出结论:太湖中微囊藻能够被浮游动物所利用,但是被浮游动物利用的形式尚不清楚,可能是微囊藻碎屑也可能是分解的微囊藻和细菌。细菌可能在微囊藻参与食物网的过程中起到了重要的作用。在室内模拟实验中,通过对微囊藻进行碳、氮稳定同位素的标记实验,研究了微囊藻碳源在食物网中的循环。试验过程中采集了浮游动物、摇蚊幼虫、水蚯蚓、萝卜螺、环棱螺、秀丽白虾幼虾和成虾等,通过δ13C和δ15N值证实了微囊藻的物质和能量均能够被这些水生生物所利用。其中,浮游动物、秀丽白虾幼虾和萝卜螺利用微囊藻来源的物质能量的程度最高,而其他生物也在不同程度上利用了微囊藻的能量。由此可见,不管通过什么方式和机制,微囊藻能够被其它水生生物利用可能是一个包括太湖在内的富营养化且其它浮游植物较少的水体的一种普遍现象。但是,被其它生物利用的微囊藻的机制和形式尚不能确定,微囊藻碎屑和来自微囊藻的细菌对其它生物能量的贡献还需要进一步的研究。分解微囊藻的细菌可能对微囊藻参与食物网有着重要的作用,可能是因为细菌的分解才使得微囊藻更适合其它生物利用。