南水北调渠道是一个独立的人工生态系统,边坡沿岸带为水泥筑成;满负荷工作时,平均水速可达1米/秒;这种生境和水文条件形成了其独特的底栖食物网。又由于外来水源的引入影响了当地水域生态结构和物种多样性,干渠营养盐对藻类生长不形成限制,在适宜的温度、光照及水流条件下,底栖藻类会快速生长繁殖、累积。本论文以生物操纵（biomanipulation）为研究着眼点,从各水生动物中筛选日本沼虾（Macrobrachium nipponens）为研究对象,研究了日本沼虾对水绵（Spirogyra）的控制效应,并利用稳定同位素分析技术,对比了日本沼虾在南水北调渠道及其水源地丹江口水库中的食性及发挥的生态功能,为底栖藻类的控制提供技术支持。主要研究结果如下:（1）运用非经典生物操纵的理论,采用控制实验的方法,探究鲤、鲫、鲢和日本沼虾对水绵的控制效应。结果表明,在没有营养加富的水体中,鲤和鲫作为底栖杂食性鱼类可将水生动植物死亡残体和底质中的沉积物转化为营养盐,加速底质营养盐的溶解,会促进水绵的生长。在营养加富的条件下,日本沼虾对水绵的控制效应明显。二倍生物量的日本沼虾组较单倍日本沼虾组对固着态水绵的抑制效果更显著（p=0.039）。该实验为固着藻类的控制筛选了目标生物。（2）运用稳定同位素分析技术,探究南水北调渠道及丹江口水库中日本沼虾的食性及营养位置差异。结果表明,渠道中的日本沼虾主要以中上游食物网中的POM为食,而水库中的日本沼虾更喜欢摄食底栖食物链中的食物资源—小筒藻（Microsolenia sp.）。同时比较了两个生态系统中不同体长日本沼虾的食性,结果表明,渠道中的中型、大型日本沼虾较小型虾更喜欢摄食较多活动范围较大的透明溞;但水库中日本沼虾的食性在其不同生长阶段不发生变化。日本沼虾在渠道中和水库中的营养位置存在显著性差异（p<0.001）。虽然渠道中具有更多的初级生产力、外界干扰和环境压力,但渠道中的日本沼虾较丹江口水库具有更高的营养位置。（3）为探究在日本沼虾在不同营养条件下水体中对水绵的控制效果,以及其食性的变化,设置了空白及4个不同梯度的营养盐加富浓度,比较不同实验组的结果,其中营养盐以N/P（质量比）为30/1,分别按单倍（P为10μg/L）、二倍（P为20μg/L）、三倍（P为30μg/L）、四倍（P为40μg/L）浓度形式添加。结果显示,日本沼虾在不同水体营养条件下均摄食水绵。实验末期,二倍组水体中固着态水绵的生物量显著低于单倍组和三倍组（p<0.05）,表明日本沼虾在中营养型水体中对水绵的控制效果最好。二倍组日本沼虾的δ13C比值与空白组存在显著性差异,且二倍组的浮游动物生物量显著低于空白组（p=0.038）,显示其食性会随着水体营养条件的变化而发生改变,在中营养型水体中较贫营养型水体中更多的摄食了水体中的浮游动物。这些结果初步显示了日本沼虾的食性及生态作用,在后续日本沼虾控制固着藻类的研究中,充分考虑南水北调渠道的环境因素:季节性营养差异、调水期的急流、固着藻类的复杂群落以及食物网中的多个营养级等因素,将有助于更充分地揭示日本沼虾对固着藻类的摄食率及其发挥的生态效应,探讨日本沼虾对固着藻类影响的生态学价值。