基于脂肪酸生物標(biāo)志物分析南京市及其周邊不同營養(yǎng)水平湖庫的浮游動(dòng)物碳源*

馬靜靜，李廷真，李寬意，蘇雅玲，劉正文

(1:重慶三峽學(xué)院三峽庫區(qū)水環(huán)境演變與污染防治重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 404100) (2:中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，南京 210008)

湖泊是地球表層系統(tǒng)中各個(gè)圈層相互作用的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，是陸地水圈的重要組成部分[1]. 作為與人類聯(lián)系最為密切的淡水生態(tài)系統(tǒng)之一，在氣候變化和人類活動(dòng)的雙重影響下，世界范圍內(nèi)已有75%以上的湖泊發(fā)生了富營養(yǎng)化或正處于富營養(yǎng)化過程中[2]. 隨著氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)持續(xù)不斷進(jìn)入湖泊，營養(yǎng)水平上升到一定程度或者閾值時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)就可能發(fā)生劇變，藻類大量增殖，高等水生植物逐漸或迅速消失[3-4]，進(jìn)而影響湖泊食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能. 浮游動(dòng)物既是主要的初級消費(fèi)者，是銜接浮游食物網(wǎng)與更高營養(yǎng)級之間的紐帶，從而成為影響湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的一個(gè)關(guān)鍵類群[5]. 浮游動(dòng)物(尤其是浮游甲殼動(dòng)物)不僅牧食浮游植物，也可以攝食水體中的有機(jī)顆粒物和細(xì)菌，其碳源包括內(nèi)源有機(jī)碳(浮游植物、水生植物等初級生產(chǎn)者)，也包括陸源輸入的有機(jī)碳[6]. 湖泊營養(yǎng)狀態(tài)不同，浮游動(dòng)物的碳源組成也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的差異[7]. 以往研究表明，在寡營養(yǎng)和含腐殖質(zhì)豐富的小型水體中，由于初級生產(chǎn)力過低，外源有機(jī)碳有助于維持生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)[7-8]；但在富營養(yǎng)化水體中，水生生物對外源性碳的依賴性降低，可能會(huì)更多地利用內(nèi)源有機(jī)碳[7-8]. 然而，隨著富營養(yǎng)化程度加劇，水體中的浮游植物多為營養(yǎng)價(jià)值較低的種類占優(yōu)，浮游動(dòng)物的碳源會(huì)如何變化尚不明確.

食性分析法常被用來研究浮游動(dòng)物的食物來源組成[8]. 此方法主要采用腸道解剖法和觀察方法，但結(jié)果難以反映動(dòng)物長期的攝食習(xí)性，存在一定的偶然性，并且對一些小型動(dòng)物的食性分析難度較大[9]. 脂肪酸作為細(xì)菌、藻類、水生動(dòng)物體內(nèi)含量最高的脂類物質(zhì)，主要以三羧酸甘油酯和磷脂的形式存在，生物體內(nèi)的脂肪酸主要來自于食物，在生物新陳代謝過程中比較穩(wěn)定，故常被作為生物標(biāo)志物來反映生物間的攝食關(guān)系[10]. 相比食性分析法，生物體脂肪酸的組成和累積能夠反映其長期攝食活動(dòng)經(jīng)歷，減少了判斷的偶然性，因而采用脂肪酸作為生物標(biāo)志物來追溯消費(fèi)者的食物來源被廣泛認(rèn)可[11].

研究表明, 亞油酸(C18∶2n6)、亞麻酸(C18∶3n3)、花生四烯酸(C20∶4n6)、二十碳五烯酸(C20∶5n3)、二十二碳六烯酸(C22∶6n3)等多不飽和脂肪酸，屬于必需脂肪酸(EFA)，主要源自藻類顆粒有機(jī)物(POM)[12]；奇鏈飽和脂肪酸和支鏈脂肪酸(如 C15∶0、C17∶0 及其支鏈)主要來源于細(xì)菌脂肪酸(BAFA)[13-14]，故∑C15+∑C17脂肪酸常被用作細(xì)菌標(biāo)志物[15]；C24∶0等偶數(shù)高碳直鏈脂肪酸則主要源自陸生高等植物[16]. 二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等多不飽和脂肪酸對水生生物的生長發(fā)育和免疫系統(tǒng)起著支配作用，因此浮游植物中EPA的相對含量可作為預(yù)測浮游動(dòng)物對其碳轉(zhuǎn)化效果的有效指標(biāo)[17]. 湖泊中消費(fèi)者脂肪酸的組成主要與食物來源相關(guān)，而食物組成又受到湖泊營養(yǎng)水平的影響[18]. 富營養(yǎng)化湖泊中，浮游植物是湖泊的主要初級生產(chǎn)者，其對應(yīng)的脂肪酸標(biāo)志物在浮游動(dòng)物體內(nèi)可能會(huì)相應(yīng)較高；而在水生植物占優(yōu)勢或陸源輸入較多的湖泊，浮游動(dòng)物體內(nèi)則可能含有一定的長鏈脂肪酸[8,19]. 目前利用脂肪酸標(biāo)志物技術(shù)研究湖庫營養(yǎng)水平和浮游動(dòng)物碳源之間關(guān)系的報(bào)道較少. 因此，了解不同營養(yǎng)水平梯度下湖庫浮游動(dòng)物的碳源特征及其與水環(huán)境因子的關(guān)系，有助于加強(qiáng)對湖庫水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識.

為了解湖泊營養(yǎng)狀態(tài)與浮游動(dòng)物碳源的關(guān)系以及影響浮游動(dòng)物碳源的主要影響因子，采集了南京及周邊不同營養(yǎng)水平湖庫中的水樣、POM與浮游動(dòng)物樣品，通過對比分析POM、浮游動(dòng)物的脂肪酸特征及水環(huán)境因子，比較了浮游動(dòng)物的碳源組成，為研究不同營養(yǎng)水平對湖泊浮游動(dòng)物碳源的影響提供借鑒.

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

浮游動(dòng)物采集：采用64 μm浮游動(dòng)物網(wǎng)在水中拖曳若干次，將濃縮液置于500 mL聚乙烯瓶中，帶回實(shí)驗(yàn)室置于清水中4 h清空腸道，用解剖鏡挑選優(yōu)勢種并于-20℃保存. 南京及其周邊地區(qū)21個(gè)湖庫浮游動(dòng)物數(shù)量分布雖不均勻，但優(yōu)勢種均以中-富營養(yǎng)指示種為主，例如中山水庫以象鼻溞(Bosminaspp.)、湯匙華哲水蚤(Sinocalanusdorrii)、螺形龜甲輪蟲(Keratellacochlearis)等為優(yōu)勢種[21]，玄武湖以模糊秀體溞(Diaphanosomadubium)、微型裸腹溞(Moinamicrura)、尖額溞(Alonasp.)及殼紋船卵溞(Scapholeberiskingi)等枝角類優(yōu)勢種為主[22]. 本研究挑選枝角類浮游動(dòng)物優(yōu)勢種測其脂肪酸.

過濾浮游動(dòng)物后將濾有POM樣品的GFF膜冷凍干燥，稱取10 mg凍干物提取脂肪酸，提取方法如下[23]：在凍干物中加入甲醇、二氯甲烷和甲酸(20∶10∶1，V∶V∶V)混合液，在液氮中研磨3遍，用旋渦振蕩器劇烈搖動(dòng)10 min后，添入3 mL水溶液(19.6 mg/mL磷酸，74.55 mg/mL氯化鉀). 振搖2 min后在1000×g轉(zhuǎn)速下離心10 min，然后在氮?dú)庀抡舭l(fā)以除去溶劑. 將脂質(zhì)溶解在10 μL的二氯甲烷∶甲醇(1∶1，V∶V)混合液中，然后與200 μL的二氯甲烷∶甲醇(2∶1，V∶V)、300 μL的HCl∶甲醇(5%HCl)和25 μL的C19∶0(200 μg/mL)混合. 將混合物置于水浴鍋中85℃加熱1 h. 冷卻至室溫后，加入1 mL己烷，然后短暫離心，將200 μL正己烷頂層轉(zhuǎn)移至GC小瓶中，與5 μL十九烷標(biāo)準(zhǔn)液(最終濃度為200 μg/mL)混合上機(jī)測定. 上機(jī)條件:毛細(xì)管柱是HP-88(60 m×0.25 mm×0.2 μm，安捷倫)；進(jìn)樣器、檢測器的溫度：250℃；溫度程序:初始溫度為50℃，保持2 min，后以25℃/min的速度升至175℃，并以7℃/min的速度保持5 min，直至達(dá)到210℃，持續(xù)2 min，最終以2℃/min升至275℃.

1.2 計(jì)算方法

1.2.1 脂肪酸含量計(jì)算 脂肪酸測定值轉(zhuǎn)換為單位干重的脂肪酸含量(mg/g)，并根據(jù)單位干重的脂肪酸含量計(jì)算不同脂肪酸組分占總脂肪酸的百分比.

1.2.2 營養(yǎng)水平評價(jià)方法 本研究采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評價(jià)水體營養(yǎng)狀況[24-25]. 選擇營養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)Chl.a、SD、TP、TN、CODMn. 綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)公式如下:

(1)

(2)

式中,TLI(∑)為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；TLIj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重，rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chl.a的相關(guān)系數(shù)；m為評價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù). 根據(jù)中國湖泊中Chl.a與其他參數(shù)之間的關(guān)系[24]，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對湖泊的營養(yǎng)狀態(tài)分為貧營養(yǎng)、中營養(yǎng)、輕富營養(yǎng)、中度富營養(yǎng)、重度富營養(yǎng).

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

所有數(shù)據(jù)處理采用Excel 2013，圖表繪制使用ArcGIS 10.2與Origin 2018. 浮游動(dòng)物脂肪酸與環(huán)境因子的相關(guān)性采用Canoco5進(jìn)行RDA分析. 統(tǒng)計(jì)分析通過SPSS 22.0軟件實(shí)現(xiàn).

2 結(jié)果

2.1 水體營養(yǎng)等級

根據(jù)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法選取Chl.a、SD、TP、TN、CODMn5個(gè)參數(shù)對采樣點(diǎn)水體營養(yǎng)等級進(jìn)行計(jì)算. 從(圖1)可以看出，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI(∑)為中營養(yǎng)的湖庫包括中山水庫、姚家水庫、方便書庫、方莊水庫、黃山水庫、紫霞湖、老鴨壩水庫(編號分別為1～7)，其余湖庫則均為富營養(yǎng)狀態(tài). 其中，輕富營養(yǎng)湖庫為山曹水庫、大泉水庫、龍墩河水庫(編號分別為8～10)，中富營養(yǎng)湖庫為平山水庫、泥橋水庫、大河橋水庫、三岔水庫、固城湖、河王壩水庫(編號分別為11～16)，重富營養(yǎng)湖庫有海平莊水庫、山湖水庫、傅灣水庫、趙橋水庫、玄武湖(編號分別為17～21).

圖1 南京及周邊湖庫采樣點(diǎn)及營養(yǎng)狀態(tài)分布Fig.1 Distribution of sampling sites and eutrophication status in sampling lakes and reservoirs in Nanjing and surrounding areas

2.2 POM脂肪酸組成

不同營養(yǎng)水平湖庫POM中脂肪酸組成來源不同(圖2). 本研究所采集的21個(gè)湖庫中，POM脂肪酸組成主要以源自藻類的必需脂肪酸(EFA)占優(yōu)；且隨著湖庫富營養(yǎng)化程度的增加，EFA濃度隨之增加，其中泥橋水庫濃度最高(117.96 mg/L)，中營養(yǎng)湖庫EFA平均濃度為25.83 mg/L，富營養(yǎng)湖庫則為42.16 mg/L. 來源于細(xì)菌的脂肪酸∑C15∶0+∑C17∶0濃度范圍在2.6～5.12 mg/L，濃度略高的有中營養(yǎng)的方便水庫(9.3 mg/L)、中富營養(yǎng)的泥橋水庫(13.89 mg/L)以及重富營養(yǎng)的山湖水庫(7.98 mg/L). 陸源高等植物的脂肪酸標(biāo)志物∑C24在不同湖庫中濃度差別較小，呈均勻分布. 不同湖庫中多不飽和脂肪酸(PUFA)與單不飽和脂肪酸(MUFA)濃度有明顯差異，輕富營養(yǎng)狀態(tài)的山曹水庫、大泉水庫、龍墩河水庫中MUFA濃度均大于PUFA，中富營養(yǎng)湖庫中則相反. 從中營養(yǎng)湖庫到富營養(yǎng)湖庫POM脂肪酸整體變化趨勢來看，PUFA平均百分含量增大，MUFA則逐漸減少. 中營養(yǎng)湖庫MUFA平均百分含量為31.3%，輕富營養(yǎng)湖庫則為17.9%，中富營養(yǎng)湖庫為7.7%，重富營養(yǎng)湖庫為9.6%. PUFA在中營養(yǎng)湖庫的平均百分含量為13.7%，富營養(yǎng)湖庫均比中營養(yǎng)湖庫濃度高，由輕富營養(yǎng)湖庫至重富營養(yǎng)湖庫分別為23.2%、19.5%、17.4%.

圖2 南京及周邊21個(gè)湖庫POM脂肪酸組成及占比Fig.2 Composition and proportion of POM fatty acids in 21 lakes and reservoirs in Nanjing and surrounding areas

2.3 浮游動(dòng)物脂肪酸組成

脂肪酸包括飽和脂肪酸(SFA)與不飽和脂肪酸(MUFA與PUFA). 12種飽和脂肪酸(C12∶0、C13∶0、C14∶0、C15∶0、C16∶0、C17∶0、C18∶0、C20∶0、C21∶0、C22∶0、C23∶0和C24∶0)、9種單不飽和脂肪酸(C14∶1、C15∶1、C16∶1、C17∶1、C18∶1n9t、C18∶1n9c、C20∶1、C22∶1 和 C24∶1)和10種多不飽和脂肪酸(C18∶2n6t、C18∶2n6c、C18∶3n6、C18∶3n3、C20∶3n6、C20∶3n3、C20∶4、C22∶2、C20∶5和C22∶6).

分別比較中營養(yǎng)、輕富營養(yǎng)、中富營養(yǎng)、重富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物的主要脂肪酸，包括EPA、DHA、∑C15∶0+∑C17∶0、EFA、∑C24含量和總PUFA、總MUFA的百分含量. 圖3表明，21個(gè)湖庫的PUFA占各自總脂肪酸(TFA)含量的19%～40%，其中山湖水庫的PUFA占比最高；而MUFA在中營養(yǎng)水平的方便書庫、方莊水庫、黃山水庫、紫霞湖、老鴨壩水庫中百分含量達(dá)到了60%以上. 紫霞湖的MUFA最高，達(dá)到7.38 mg/g，中山水庫的MUFA最低為0.06 mg/g，中營養(yǎng)湖庫的MUFA含量高于富營養(yǎng)湖庫.

浮游動(dòng)物的必需脂肪酸，包括亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、EPA、DHA在內(nèi)，在中營養(yǎng)水平湖庫中含量低于富營養(yǎng)湖庫，含量最高的為山湖水庫(2.99 mg/g). 就對于生物生長有重要影響的EPA和DHA而言，中營養(yǎng)狀態(tài)的湖庫中EPA含量較富營養(yǎng)湖庫少，玄武湖浮游動(dòng)物中的EPA為0.67 mg/g，在21個(gè)湖庫中最高，而中山水庫不含EPA；DHA除了方便書庫、方莊水庫、黃山水庫、紫霞湖、老鴨壩水庫之外，其余湖庫中均有分布. 總體而言，隨著水體富營養(yǎng)化程度增加，湖庫浮游動(dòng)物體內(nèi)EFA含量逐漸增多，∑C24含量逐漸減少. 脂肪酸∑C24在紫霞湖中含量達(dá)到1.84 mg/g，是大河橋水庫的20倍. 在輕富營養(yǎng)狀態(tài)下的山曹水庫、大泉水庫、龍墩河水庫中∑C24平均含量為0.18 mg/g. 中營養(yǎng)湖庫中除了中山水庫和姚家水庫，其余湖庫浮游動(dòng)物體內(nèi)細(xì)菌脂肪酸∑C15∶0+∑C17∶0的含量遠(yuǎn)高于富營養(yǎng)狀態(tài)的湖庫，以固城湖浮游動(dòng)物體內(nèi)∑C15∶0+∑C17∶0含量最高，達(dá)到0.43 mg/g，而方便水庫、方莊水庫、黃山水庫、老鴨壩水庫中浮游動(dòng)物體內(nèi)均未檢測到細(xì)菌脂肪酸.

圖3 南京及周邊21個(gè)湖庫浮游動(dòng)物脂肪酸含量Fig.3 The fatty acid contents of zooplankton in 21 lakes and reservoirs in Nanjing and surrounding areas

2.4 浮游動(dòng)物碳源脂肪酸比值

已知16∶0脂肪酸廣泛分布于浮游植物群落[12,26-28]，為避免因含量較少的脂肪酸的影響而導(dǎo)致主要脂肪酸百分比的相對降低(實(shí)際含量未變)，本研究采用浮游動(dòng)物各脂肪酸與其體內(nèi)棕櫚酸(C16∶0)的比值(相對指數(shù))作為浮游動(dòng)物碳源轉(zhuǎn)化指征(圖4). 具體如下，以EFA/C16∶0指示浮游植物碳源；∑C24/C16∶0指示陸源碳；(∑C15+∑C17)/C16∶0指示細(xì)菌碳源. 結(jié)果表明，中營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物EFA/C16∶0、∑C24/C16∶0、(∑C15+∑C17)/C16∶0的比值均顯著高于富營養(yǎng)水平的湖庫(P<0.001). 中營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物EFA/C16∶0、∑C24/C16∶0、(∑C15+∑C17)/C16∶0 的平均比值分別為2.81、2.00、8.06，輕富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物的平均比值分別為0.86、0.08、0.16，中富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物的平均比值分別為1.07、0.1、0.19，重富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物的平均比值分別為1.03、0.11、0.17. 富營養(yǎng)湖庫中指示浮游植物碳源的EFA/C16∶0比值均顯著高于外源碳(∑C24/C16∶0)與細(xì)菌碳 ((∑C15+∑C17)/C16∶0)(P<0.001).

圖4 湖庫浮游動(dòng)物碳源脂肪酸指征圖Fig.4 Indication map of carbon source fatty acid of zooplankton in lakes and reservoirs

2.5 浮游動(dòng)物脂肪酸冗余分析

圖5 南京及其周邊地區(qū)湖庫浮游動(dòng)物碳源轉(zhuǎn)化指征與環(huán)境因子的冗余分析(1～21代表湖庫)Fig.5 Redundancy analysis diagram of carbon sources utilization indicators of zooplankton and environment factors in lakes and reservoirs in Nanjing and surrounding areas

3 討論

淡水生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳由內(nèi)源有機(jī)碳和流域輸入的外源有機(jī)碳組成[29]. 水體的營養(yǎng)狀態(tài)是決定外源有機(jī)碳對食物網(wǎng)碳源的重要因素[30-31]. 在營養(yǎng)水平較低的水體中，初級生產(chǎn)力不足，外源性有機(jī)碳可被浮游細(xì)菌利用，細(xì)菌是鞭毛蟲、纖毛蟲和枝角類浮游動(dòng)物的適口食物，橈足類浮游動(dòng)物也可以選擇性攝食纖毛蟲和鞭毛蟲[32-33]. 通過以上路徑，外源有機(jī)碳可以補(bǔ)貼湖泊食物網(wǎng)碳源. 在富營養(yǎng)水體中，內(nèi)源性初級生產(chǎn)力較高，消費(fèi)者對外源碳的依賴性則相對較低[34-35].

研究區(qū)湖庫POM與細(xì)菌的脂肪酸組成特征表明，浮游動(dòng)物碳源組成與選取的湖庫營養(yǎng)狀況有關(guān). 21個(gè)湖庫中，不同營養(yǎng)水平湖庫的POM樣品中脂肪酸組成有明顯區(qū)別. Chl.a與浮游植物的種類、豐度以及生物量密切相關(guān)，是反映水質(zhì)的綜合評價(jià)指標(biāo)；浮游植物豐度越高，Chl.a濃度越高[33]，來源于POM的特征脂肪酸EFA濃度也會(huì)相應(yīng)越高. 本研究中，中營養(yǎng)湖庫Chl.a濃度低于富營養(yǎng)湖庫，脂肪酸EFA平均濃度(25.83 mg/L)低于富營養(yǎng)湖庫(42.16 mg/L). 通過對比發(fā)現(xiàn)，中營養(yǎng)湖庫中POM的細(xì)菌特征脂肪酸(∑C15+∑C17)含量多于富營養(yǎng)湖庫，且中營養(yǎng)湖庫的SD相對較高、Chl.a濃度相對低. 輕富營養(yǎng)湖庫EFA濃度高于陸源碳特征脂肪酸∑C24和細(xì)菌特征脂肪酸∑C15+∑C17濃度，POM的PUFA濃度較低. 與輕富營養(yǎng)湖庫相比，中富營養(yǎng)湖庫水體中Chl.a濃度較高，SD較低，PUFA濃度均大于MUFA. 有研究表明，隨著水體富營養(yǎng)化水平增加，PUFA濃度隨之升高[34]. 重富營養(yǎng)湖庫Chl.a濃度最高，POM的EFA濃度略高于中營養(yǎng)湖庫，PUFA濃度逐漸增大，MUFA濃度則逐漸減少. 有研究表明處于中度富營養(yǎng)-富營養(yǎng)化狀態(tài)的水庫，SD是影響浮游植物功能群分布的主要因子之一，而浮游植物生產(chǎn)力高又會(huì)反過來導(dǎo)致SD下降[33].

中營養(yǎng)湖庫與POM相似，浮游動(dòng)物脂肪酸組成特征與湖庫營養(yǎng)狀態(tài)密切相關(guān). 中營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物PUFA濃度總體低于富營養(yǎng)湖庫，∑C15+∑C17濃度則相反. 這與POM中PUFA與∑C15+∑C17濃度變化趨勢一致. 其中，中山水庫浮游動(dòng)物的SFA占其總脂肪酸的73%，而主要來源于藻類的EFA和PUFA含量較低. 這可能與中山水庫作為飲用水水源地，對營養(yǎng)鹽輸入管控嚴(yán)格，藻類生物量低導(dǎo)致EFA或PUFA含量低有一定關(guān)系. 輕富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物PUFA濃度大于MUFA，與POM相反. 重富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物∑C24濃度較其他營養(yǎng)水平湖庫逐漸減少，而POM中∑C24在不同湖庫中濃度無明顯差異.

中營養(yǎng)湖庫的細(xì)菌碳源轉(zhuǎn)化指征(∑C15+∑C17)/C16∶0比值高，表明中營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物的主要碳源為細(xì)菌來源的有機(jī)碳，尤其是外源碳. 值得注意的是，中營養(yǎng)湖庫中陸源碳轉(zhuǎn)化指征∑C24/C16∶0顯著高于其他類型湖庫(P<0.001)，進(jìn)一步證明了外源輸入的有機(jī)碳對該類型水體中異養(yǎng)生物的物質(zhì)與能量需求有重要的支撐作用. 同時(shí)，盡管中營養(yǎng)湖庫POM中EFA絕對濃度較低，但浮游動(dòng)物體內(nèi)浮游植物轉(zhuǎn)化指征EFA/C16∶0比值仍然相對較高，說明藻類碳仍是浮游動(dòng)物的重要碳源，而細(xì)菌來源的碳是對藻類碳的重要補(bǔ)充，二者共同成為浮游動(dòng)物的主要碳源，以維持浮游動(dòng)物的生產(chǎn). 另外，輕富營養(yǎng)水平的山曹水庫、大泉水庫、龍墩河水庫POM中EFA濃度高于∑C24和∑C15+∑C17，且浮游動(dòng)物體內(nèi)EFA濃度最高，說明輕富營養(yǎng)湖庫藻類生物量開始增多，藻類對浮游動(dòng)物的碳源貢獻(xiàn)可能較細(xì)菌的貢獻(xiàn)高. 中富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物PUFA占總脂肪酸百分含量增加，EFA含量最高. 可見隨著湖庫富營養(yǎng)化，水體中浮游植物增多，會(huì)產(chǎn)生高濃度的PUFA[36]. 值得關(guān)注的是，中富營養(yǎng)湖庫浮游動(dòng)物DHA濃度較輕富營養(yǎng)湖庫高. DHA是多不飽和脂肪酸中極為重要的生物必需脂肪酸之一，DHA 含量對于浮游動(dòng)物的生長和繁殖具有不可缺少的作用. 通常，DHA在甲藻中含量豐富[37]，夏季時(shí)，中富營養(yǎng)湖泊橈足類產(chǎn)卵率和孵化率都相對較高，Evjemo 等認(rèn)為這是由于甲藻 DHA含量顯著較高所致[38]. Jónasdóttir與Kirboe[39]的研究也表明DHA 含量會(huì)影響浮游動(dòng)物的產(chǎn)卵率. 由于中富營養(yǎng)湖庫藻類以DHA含量較高的藻類為主，食物質(zhì)量較高[40]，因此浮游動(dòng)物碳源以藻類為主，導(dǎo)致浮游動(dòng)物體內(nèi)EFA/C16∶0比值較高. 重富營養(yǎng)山湖水庫POM脂肪酸中EFA含量最多，浮游動(dòng)物體內(nèi)PUFA含量也最多，說明EFA沿食物鏈進(jìn)入浮游動(dòng)物體內(nèi)，浮游植物是浮游動(dòng)物的主要食物來源，食物質(zhì)量較低的外源碳的作用并不顯著. 藍(lán)藻占優(yōu)的富營養(yǎng)湖庫中盡管其POM中EFA的含量略高于中營養(yǎng)湖庫，然而浮游動(dòng)物對EFA的轉(zhuǎn)化指征卻顯著低于中營養(yǎng)湖庫. 這可能與藍(lán)藻或部分綠藻中PUFA含量低，食物質(zhì)量較差有關(guān)[41].

4 結(jié)語

脂肪酸生物標(biāo)記物在消費(fèi)者脂質(zhì)組成中大量存在，從而成為追溯消費(fèi)者食物來源的重要證據(jù)，還能為水體生物之間的營養(yǎng)關(guān)系提供豐富的信息. 本研究對南京及其周邊地區(qū)21個(gè)湖庫POM和浮游動(dòng)物脂肪酸組成特征進(jìn)行了分析，湖庫營養(yǎng)水平是影響生物體內(nèi)脂肪酸組成的重要因素，脂肪酸生物標(biāo)志物技術(shù)較好地指示了浮游動(dòng)物碳源組成及食性差異，為今后研究水生生物碳源對水體富營養(yǎng)化進(jìn)程的響應(yīng)提供借鑒和參考. 今后的研究可借助例如單分子脂肪酸穩(wěn)定同位素方法，更精確地追溯食物網(wǎng)碳源流動(dòng)與轉(zhuǎn)化.