食物碳氮磷比对溞和象鼻溞种群的影响及其机理

湖泊生态系统中浮游动物枝角类溞（Daphnia）和象鼻溞（Bosmina）的种群在不同季节存在演替，现有理论认为这种演替主要受捕食和食物资源的控制。然而，根据食物碳/氮/磷(C/N/P)比不同的湖泊数据分析，现有理论不能完全解释溞和和象鼻溞在枝角类群落中演替的原因。因此，本项目从多元素含量变化影响食物质量的角度出发，并假设食物中C/N/P比的差异会影响溞和象鼻溞的种群大小及在枝角类群落中的演替，这种影响是通过过量的碳引起溞和象鼻溞的代谢变化（呼吸率和排泄率）和改变种间竞争关系引起的。拟通过野外调查和模拟试验，研究长江下游富营养化湖泊中溞和象鼻溞种群变化及其与食物C/N/P比的关系，并验证所提出的假设是否成立。通过本项目的研究，将揭示影响溞和象鼻溞在枝角类群落中演替的部分机理，结果有助于进一步理解和研究C/N/P比对湖泊生态系统的影响，同时为湖泊生态修复，尤其是生物操纵提供参考。

湖泊生态系统中浮游动物枝角类溞（Daphnia）和象鼻溞（Bosmina）的种群在不同季节存在演替，现有理论认为这种演替主要受捕食和食物的控制。然而，根据食物碳/氮/磷(C/N/P)比不同的湖泊数据分析，现有理论不能完全解释溞和象鼻溞在枝角类群落中演替的原因。因此，本项目从元素比例变化影响食物质量的角度出发，并假设食物中C/N/P比会影响溞和象鼻溞的种群大小及在群落中的演替，这种影响是通过过量的碳引起它们的代谢变化和改变种间竞争引起的。通过野外调查和模拟试验，得出如下结果：（1）不同C/N比的食物对同形溞和长额象鼻溞的生长率均没有显著影响，而不同C/P比的食物显著影响大型枝角类同形溞的生长率，同形溞在C/P比低的条件下生长率高于C/P比高的，而不同C/P比的食物对长额象鼻溞的生长率没有显著影响。（2）不同C/P比食物条件下，同形溞和长额象鼻溞呼吸率和排泄率差异均不显著，但显著影响同形溞和长额象鼻溞的种间竞争，在C/P比低的条件下，同形溞种群占优势，在C/P比高的条件下，长额象鼻溞种群占优势。（3）长江中下游各湖群温度、总氮、溶解磷和总悬浮颗粒物有显著性差异，浮游甲壳动物密度大小依次为苏皖湖群 > 皖赣湖群 > 江汉湖群 > 太湖湖群。各湖群优势类群均为无节幼体，但象鼻溞、剑水蚤、短钝溞等分布略有差异。影响浮游甲壳动物群落结构的主导因子包括水温、湖泊营养状态、食物及鱼类的捕食。（4）太湖梅梁湾浮游甲壳动物密度差异较大，为1.3-1631.6 ind./l，这是由于象鼻溞6-9月的大量出现。影响太湖梅梁湾浮游甲壳动物群落结构的环境因子主要为溶解氧、透明度、水温、电导率。（5）湖泊颗粒物碳磷比在长江中下游不同湖泊中存在差异，且在太湖梅梁湾随时间变化而变化。对长江中下游不同湖泊以及太湖梅梁湾的调查分析发现，溞属密度与颗粒物碳磷比不显著相关，这可能是由于其他因素，如鱼类的捕食在大型枝角类分布中发挥了主导作用。通过上述结果我们得知，室内实验验证了本项目的假设，即食物中C/P比的差异会影响溞和象鼻溞的种群大小及在枝角类群落中的演替，这种影响是通过过量的碳改变了溞和象鼻溞种间竞争关系引起的。但是通过野外调查，我们并没有发现类似的演替现象与可食颗粒物C/P比的关系，说明野外用C/P比的变化无法准确表征溞和象鼻溞的演替，其他因素，如鱼类的捕食可能是这一变化的重要原因之一。