北黃海微表層與次表層細菌豐度及群落結(jié)構(gòu)的時空變化特征研究.pdf

1、以北黃海為研究海區(qū),于2011年3月-2012年1月分四個季節(jié)進行微表層與次表層海水樣品采集,分別采用流式細胞儀技術(shù)與傳統(tǒng)培養(yǎng)方法進行細菌總數(shù)與可培養(yǎng)細菌總數(shù)的測定,同時應(yīng)用DGGE和測序分析技術(shù)對其群落結(jié)構(gòu)進行了研究,旨在發(fā)現(xiàn)北黃海調(diào)查海域海水微表層與次表層細菌豐度及其群落結(jié)構(gòu)隨時空因素變化的特征。研究結(jié)果顯示,北黃海調(diào)查海域微表層的細菌總數(shù)以及可培養(yǎng)細菌總數(shù)在各站位、各季節(jié)普遍高于其相應(yīng)次表層,其中,細菌總數(shù)在微表層中的數(shù)量要比次表

2、層中的數(shù)量多出3倍以上,可培養(yǎng)細菌總數(shù)在微表層中的數(shù)量比次表層中的數(shù)量多一個數(shù)量級,結(jié)果表明細菌在微表層有著明顯的富集作用。分析微表層和次表層的總細菌數(shù)量及可培養(yǎng)細菌總數(shù)的季節(jié)變化可知,細菌在春、夏、秋季有著更高的數(shù)量值,這可能是由于較為溫暖的溫度更適合細菌生長,而在相對較寒冷的冬季總細菌數(shù)量及可培養(yǎng)細菌總數(shù)都處于一年中的最低值。從站位間總細菌數(shù)量及可培養(yǎng)細菌總數(shù)的空間差異上可以看出,在近岸微表層的細菌豐度要高于遠海,這可能是由于近岸有

3、著更為豐富的營養(yǎng)條件供給細菌生長所造成的,但實驗中還發(fā)現(xiàn)所選取的兩個近岸站位中離岸最近的站位(A1)細菌豐富度并沒有相對較遠的站位(B1)的細菌豐富度高,這也許是因為無機、有機物質(zhì)的過度富集導(dǎo)致的環(huán)境惡化,可能會抑制細菌的生長。DGGE圖譜以及克隆測序結(jié)果分析表明,微表層與次表層細菌群落之間有著密切的聯(lián)系,通過主成分分析與聚類分析也可以發(fā)現(xiàn),同一站位的微表層與次表層往往有著更高的群落相似度,這也驗證了微表層形成假說中的——微表層細菌群落

4、的形成是由其下層水中細菌自由運動和向上傳輸?shù)慕Y(jié)果。在微表層與次表層所得序列中兩個主要的優(yōu)勢細菌群落均與變形菌門(Proteobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)細菌有著很高的相似度,但是二者之間也存在著一定的差異,并且這種差異會隨時空因素的變化而變化。不同種群的細菌會依季節(jié)變化在微表層和次表層呈現(xiàn)不同的分布特征,在時間尺度上,除了在四季樣品中都檢出了微表層與次表層固有的細菌群落外,一些細菌類群也會根據(jù)季節(jié)的變化被動