Determination of Trophic Structure in Selected Freshwater Ecosystems by using Stable Isotope Analysis

Abstract

Stable isotope analysis has been used extensively to establish trophic relationships in many ecosystems. Present study utilised stable isotope signatures of carbon and nitrogen to identify trophic structure of aquatic food web in river and rice field ecosystems in Perak, northern peninsular Malaysia. The mean ?¹³C values of all producers ranged from - 35.29 ± 0.21 to - 26.00 ± 0.050 ‰. The greatest ?¹⁵N values noted was in zenarchopterid fish with 9.68 ± 0.020 ‰. The ?¹⁵N values of aquatic insects ranged between 2.59 ± 0.107 in Elmidae (Coleoptera) and 8.11 ± 0.022 ‰ in Nepidae (Hemiptera). Correspondingly, with all the ?¹³C and ?¹⁵N values recorded, it can be deduced that there are four trophic levels existed in the freshwater ecosystems which started with the producer (plants), followed by primary consumer (aquatic insects and non-predatory fish), secondary consumer (invertebrate predators) and lastly tertiary consumer (vertebrate predators).

Analisis isotop stabil telah digunakan secara meluas untuk mewujudkan hubungan trofik dalam pelbagai ekosistem. Kajian ini menggunakan tanda isotop stabil karbon dan nitrogen untuk mengenal pasti jaringan makanan akuatik dalam ekosistem sungai dan sawah padi di Perak, utara Semenanjung Malaysia, dan juga untuk menentukan struktur trofik jaringan makanan yang telah dikenal pasti. Nilai min ?¹³C untuk semua pengeluar berjulat dari - 35.29 ± 0.21 hingga - 26.00 ± 0.050 ‰. Nilai ?¹⁵N yang terbesar terdapat dalam ikan zenarchopterid dengan 9.68 ± 0.020 ‰. Nilai ?¹⁵N serangga akuatik berjulat antara 2.59 ± 0.107 dalam Elmidae (Coleoptera) dan 8.11 ± 0.022 ‰ dalam Nepidae (Hemiptera). Sehubungan dengan itu, dengan semua nilai ?¹³C dan ?¹⁵N yang telah direkod, ia boleh disimpulkan bahawa terdapat empat tahap trofik yang wujud dalam ekosistem air tawar yang bermula dengan pengeluar (tumbuh-tumbuhan), diikuti oleh konsumer primer (serangga akuatik dan ikan bukan pemangsa), konsumer sekunder (pemangsa invertebrata) dan akhir sekali konsumer tertier (pemangsa vertebrata).