消费者驱动的营养循环与光照相互作用，从而影响溪流沉积物中的营养动态

《Freshwater Biology》：Consumer-Driven Nutrient Cycling Interacts With Light to Impact Stream Sediment Nutrient Dynamics

淡水 mussel 物种通过氨态氮和有机质分解直接影响沉积物营养循环，且光环境通过增强底栖自养作用显著调控所有营养通量，但 mussel 间接影响微生物氮通量的假设未被验证。

　　

摘要

1. 消费者对淡水生态系统中的养分循环有着重要影响。然而，这种影响是通过物种特征与环境条件之间的相互作用来实现的。尽管关于消费者驱动的养分动态（CND）对生态系统功能的直接影响已经得到了广泛研究，但其间接影响却较少受到关注。
2. 在溪流中，密集且多样的淡水贻贝群落可以形成养分循环的热点区域。在这里，我们使用底栖代谢室进行了一系列原位光照-黑暗培养实验，并结合养分排泄和有机物（OM）生物沉积分析，研究了四种具有不同特征的贻贝物种（Amblema plicata、Fusconaia cerina、Lampsilis ornata 和 Pustulosa kieneriana）——具体来说，这些物种在铵（NH₄⁺–N）和可溶性活性磷（SRP）的排泄率以及有机物生物沉积率方面存在差异——如何影响沉积物中的 NH₄⁺–N、SRP 和微生物产生的 N₂ 的循环。
3. 我们提出了以下假设：(H1) 贻贝通过排泄直接增加 NH₄⁺–N 和 SRP 的通量，其影响程度取决于物种特定的排泄率；(H2) 贻贝通过 NH₄⁺–N 的排泄和有机物生物沉积间接促进微生物产生的 N₂ 通量，这些影响的程度因物种在这两个过程中的具体速率而异；(H3) 光照会通过增强底栖光自养活动来调节所有养分通量。
4. 我们观察到不同物种在单位质量的 NH₄⁺–N 排泄率和有机物生物沉积率上存在差异，但在单位质量的 SRP 排泄率上没有差异。我们的结果支持了第一个假设 (H1)，因为贻贝确实通过排泄直接影响了 NH₄⁺–N 和 SRP 的通量，且生物量较大的物种对这些通量的贡献更大。相反，第二个假设 (H2) 未得到支持，因为贻贝并未间接影响环境中的或潜在的微生物产生的 N₂ 通量。第三个假设 (H3) 也得到了验证，因为光照显著调节了所有养分通量，这可能是通过增强底栖光自养活动实现的。
5. 我们的研究发现表明，贻贝的养分循环活动可以在小范围内影响溪流中的养分循环，且其直接和间接影响受到光照条件的调节。这项研究强调了将局部环境条件纳入基于特征的研究中的重要性，以便全面理解消费者驱动的养分动态对生态系统功能的影响。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究收集的数据可在 https://doi.org/10.6084/m9.figshare.31029688 公开获取。