利用鲑形鱼稳定同位素评估冷水湖泊对环境驱动因素的区域生态系统响应

摘要 多种环境驱动因素影响食物网能量和营养流，这是一个关键的生态系统功能，但它们的相对重要性仍然了解不足。我们汇编了来自北欧120个冷水湖泊的2854条褐鳟（Salmo trutta）和3062条北极红点鲑（Salvelinus alpinus）的碳和氮的数千个总体稳定同位素测量，湖泊面积从0.02到1090平方公里不等，以量化九个潜在驱动因素对能量和营养流的相对重要性。鱼类群落类型和个体体型与这两种鱼类的生态特征相符：红点鲑在种间竞争下从湖岸源转移到漠漠源，而褐鳟在捕食性猎物可用性和体型增加的情况下，机动性地提升其营养级。水位调节和流域改造的人为影响在两种鱼类中都有反映，导致δ13C值降低，暗示在调节湖泊中相对的漠漠生产增加，以及δ15N值增加，可能是由于跨界营养流的增加。湖泊大小和气候驱动因素（夏季降水和冬季温度）引发了同位素值的强烈种特异性变化，表明由捕食者驱动的生态响应可能主导湖泊食物网中能量和营养流的生态系统范围变化。没有在区域尺度上观察到与流域生产力或岸线复杂性的同位素趋势，这与局部尺度研究的见解形成对比。这种空间不匹配表明，区域尺度上生态过程的环境驱动因素不一定能够从局部研究中推断，尽管相关的随机湖泊效应捕捉到了同位素中无法解释的局部基线变化。