工、农业发展等人为活动增加了淡水生态系统中的氮、磷等营养元素的输入，导致水生生态系统中食物网的营养互作和能量流动发生改变，从而影响生态系统的健康。然而，高海拔河流食物网结构和功能对营养负荷增加的响应仍然知之甚少。
中国科学院武汉植物园系统生态学科组博士生张健在张全发研究员和谭香副研究员的指导下，以青藏高原拉萨河流域为研究对象，基于河流基础食源、大型底栖无脊椎动物摄食功能群和鱼类的碳（δ13C）、氮（δ15N）稳定同位素比率，使用贝叶斯混合模型计算了基础食源对食物网的食源贡献率，并运用多元统计方法分析了食物网结构指标,包括营养长度（trophic length）、营养多样性（trophic diversity）和营养冗余（trophic redundancy）对环境因子的响应。结果表明，青藏高原河流大型底栖无脊椎动物中初级消费者主要依赖外源性碳，与营养负荷相关的人为干扰增加了附石生物的δ15N值及基础食源和鱼类的同位素空间（isotopic space），但降低了食物网的营养长度和营养冗余。水体总氮浓度是影响河流食物网中营养多样性和营养冗余的关键环境变量。该研究提高了我们对营养负荷影响高海拔河流食物网结构的认识，为青藏高原河流的可持续管理和生物多样性保护提供了理论基础。
研究成果以“Nitrogen loadings affect trophic structure in stream food webs on the Tibetan Plateau, China”为题发表于国际主流生态环境类学术期刊Science of the Total Environment。研究受到了国家自然科学基金(31720103905, 32030069）的资助。
图1 氮负荷对河流食物网的影响研究
图2 河流食物网结构指标的环境驱动因子
