Анализ стабильных изотопов в водной экологии (обзор)

Abstract

Theory and practice of analyses of stable isotopes of carbon and nitrogen for food trophic studies in aquatic ecology are regarded basing on literature, published primarily in the last decade. Methods of measuring of the stable isotope ratios, δ¹³C and δ¹⁵N, are described including those of compound specific isotope analyses. Differences in isotopic signatures between terrestrial and aquatic organisms as well as between taxa and life forms and habitats are generalized. Trophic fractionation of ¹⁵N as the basis of quantitative estimation of trophic positions of organisms is described. Environmental factors affecting values of isotope ratios and limitations of the stable isotope method are discussed. Novel conceptions of aquatic ecology, developed on the basis of the stable isotope analyses are listed. As concluded, the stable isotopes are becoming a standard analytical tool in food web ecology. Careful use must be made of this tool, however.

На основе публикаций преимущественно последнего десятилетия рассмотрена теория и практика анализа стабильных изотопов углерода и азота в трофических исследованиях водных экосистем. Описаны методы измерения соотношений стабильных изотопов, δ¹³C и δ¹⁵N, включая анализ изотопов в отдельных классах веществ. Обобщены данные о различиях изотопного состава водных и наземных организмов, а также разнообразных видов и жизненных форм в основных типах местообитаний. Рассмотрено трофическое фракционирование ¹⁵N как основа для количественной оценки трофической позиции организмов. Рассмотрены экологические факторы, влияющие на соотношения изотопов, а также приведены сведения об ограничениях метода анализа стабильных изотопов. Перечислены новейшие концепции водной экологии, разработанные на базе применения анализа стабильных изотопов. Сделан вывод, что анализ стабильных изотопов становится стандартным инструментом для экологических исследований пищевых сетей. Тем не менее, использование этого инструмента требует большой осторожности.