Frequency and intensity of precipitation events can alter hydrological conditions of lotic systems and material inflow from the catchment. In this study, interannual changes in food web structure were investigated in a lake–swamp–river system in the semi-arid West Siberian forest-steppe region using carbon and nitrogen stable isotope ratios (δ13C and δ15N). The δ15N signatures of aquatic producers and consumers including zooplankton, benthic invertebrates, and fish sharply increased (up to 7.2‰ in range) in 2009 under high summer precipitation. This would reflect the inflow of 15N-rich nutrients accumulated in the catchment through natural and anthropogenic activities, e.g., sewage, livestock farming, evaporation, and/or microbial denitrification. In 2010, benthic producers including epiphytes and macrophytes were more 13C-enriched, which is likely due to limited supply of dissolved inorganic carbon (DIC) under water stagnation, leading to a large isotopic fractionation during photosynthesis. However, 13C-enrichments in the benthic producers were not reflected to those of aquatic consumers in the habitat. Interannual changes in δ13C of particulate organic matter (POM; a proxy of phytoplankton) were reflected to those of zooplankton, benthic invertebrates, and fish fry, suggesting the trophic importance of autochthonous phytoplankton in the system. These findings suggest that occasional precipitation events in semi-arid forest-steppe regions can modify nutrient flux from the catchment, leading to changes in δ15N baseline in the lotic food web.

中文翻译：

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湖泊-沼泽-河流食物网中δ15N基线的年际变化：西西伯利亚森林草原夏季降水的影响

降水事件的频率和强度可以改变流水系统的水文条件和流域的物质流入。在这项研究中，使用碳和氮稳定同位素比率（δ13C 和 δ15N）研究了半干旱西西伯利亚森林草原地区湖泊-沼泽-河流系统中食物网结构的年际变化。浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼类等水生生产者和消费者的δ15N特征在2009年夏季高降水量下急剧增加（范围高达7.2‰）。这将反映流域中通过自然和人为活动（例如污水、畜牧业、蒸发和/或微生物脱氮）积累的富含 15N 的养分流入。2010 年，包括附生植物和大型植物在内的底栖生产者更富含 13C，这可能是由于在水停滞状态下溶解无机碳 (DIC) 的供应有限，导致光合作用过程中出现大量同位素分馏。然而，底栖生产者的 13C 富集并没有反映到栖息地中的水生消费者身上。颗粒有机物（POM；浮游植物的代表）δ13C 的年际变化反映在浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼苗中，表明本地浮游植物在系统中的营养重要性。这些发现表明，半干旱森林-草原地区偶尔的降水事件可以改变集水区的养分通量，导致流食食物网中 δ15N 基线的变化。在光合作用过程中导致大量同位素分馏。然而，底栖生产者的 13C 富集并没有反映到栖息地中的水生消费者身上。颗粒有机物（POM；浮游植物的代表）δ13C 的年际变化反映在浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼苗中，表明本地浮游植物在系统中的营养重要性。这些发现表明，半干旱森林-草原地区偶尔的降水事件可以改变集水区的养分通量，导致流食食物网中 δ15N 基线的变化。在光合作用过程中导致大量同位素分馏。然而，底栖生产者的 13C 富集并没有反映到栖息地中的水生消费者身上。颗粒有机物（POM；浮游植物的代表）δ13C 的年际变化反映在浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼苗中，表明本地浮游植物在系统中的营养重要性。这些发现表明，半干旱森林-草原地区偶尔的降水事件可以改变集水区的养分通量，导致流食食物网中 δ15N 基线的变化。浮游植物的代表）被反映到浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼苗中，表明本地浮游植物在系统中的营养重要性。这些发现表明，半干旱森林-草原地区偶尔的降水事件可以改变集水区的养分通量，导致流食食物网中 δ15N 基线的变化。浮游植物的代表）被反映到浮游动物、底栖无脊椎动物和鱼苗中，表明本地浮游植物在系统中的营养重要性。这些发现表明，半干旱森林-草原地区偶尔的降水事件可以改变集水区的养分通量，导致流食食物网中 δ15N 基线的变化。