海洋典型功能細(xì)菌群的生態(tài)過程研究.pdf

1、海洋浮游細(xì)菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分,在海洋碳和能量循環(huán)中扮演著極其重要的角色。在總的海洋細(xì)菌群落中,包括了各種細(xì)菌類群,不同的菌群對(duì)應(yīng)的功能及其在群落中的地位如何,一直是海洋生態(tài)學(xué)家探討的課題。本研究集中于一類新近認(rèn)識(shí)的功能群——好氧不產(chǎn)氧光合異養(yǎng)細(xì)菌(Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacteria, AAPB)的生態(tài)學(xué)研究。以基于時(shí)間序列觀察的藍(lán)細(xì)菌校正的紅外落式熒光顯微鏡技術(shù)(T

2、ime-series observation based cyanobacteria-calibrated Infrared Epifluorescence Microscopy,TIREM)調(diào)查了中國東海和南海的河口、陸架海及外海的AAPB空間分布、季節(jié)變化及與環(huán)境因子之間的關(guān)系；并且在北太平洋海域更大范圍的進(jìn)行了AAPB的生態(tài)分布研究,探討了AAPB在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)地位。主要研究結(jié)果包括：1.進(jìn)行了系統(tǒng)的方法學(xué)研究,建立了更加

3、精確的原位定量技術(shù)——TIREM。2.確定了AAPB在海洋中的水平分布模式：在從河口沿陸架至外海的營養(yǎng)梯度上AAPB豐度及比例逐漸降低。3.AAPB豐度及占總異養(yǎng)細(xì)菌的比例與葉綠素濃度存在著很好的正相關(guān)性,暗示了AAPB對(duì)浮游植物產(chǎn)生的溶解有機(jī)碳(PDOC)的依賴性。4.在垂直分布上,AAPB由于受到光限制而集中于真光層。5.AAPB在季節(jié)分布上也體現(xiàn)了不同于其它異養(yǎng)細(xì)菌的特征。AAPB豐度的季節(jié)差異要比異養(yǎng)細(xì)菌的小得多,并且AAPB在

4、總異養(yǎng)細(xì)菌中的比例高值出現(xiàn)在冬季。AAPB是從功能上劃分的一類群,從系統(tǒng)發(fā)育分類上看,AAPB主要分布于Alpha-和Beta-proteobacteria,也有部分分布于Gamma-proteobacteria。為了闡明各類系統(tǒng)發(fā)育群在浮游異養(yǎng)細(xì)菌群落中的組成和貢獻(xiàn),我們運(yùn)用微型放射自顯影與熒光原位雜交相結(jié)合的技術(shù)考察了環(huán)境梯度上細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的演替及各類群在總?cè)郝渲械幕钚怨δ?。我們在南中國海的研究結(jié)果表明,沿著從河口至外海的鹽度梯度,

5、Alpha-proteobacteria在豐度和細(xì)菌生產(chǎn)力方面的優(yōu)勢度逐漸上升；而Beta-proteobacteria則呈相反的趨勢；Gamma-proteobacteria是處于次要地位的菌群；Cytophaga-Flavobacterium cluster無論在海洋系統(tǒng)還是在淡水系統(tǒng)中都是一類有重要意義的成份。同時(shí),我們在單個(gè)菌群水平上的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在南中國海營養(yǎng)梯度上Beta-proteobacteria的豐度被生長相關(guān)過程