海洋占据地球上70%以上的面积,尤其是深海大洋,不仅蕴含着各种生物和地球化学活动,而且在全球碳循环和储存过程中发挥着重要作用。地球上91%以上的碳储存在海洋中,这些碳在海洋表层被固定并向大洋深处输送的过程中,绝大部分都在中层水域被分解。这是由于中层水域中不仅有溶解氧浓度和温度的变化以及水团混合等物理因素影响,还包括各种生物活动的作用,尤其是游泳动物中层鱼的昼夜垂直移动活动,它们都对有机碳向大洋深处的输送过程发挥重要作用。中国南海作为地球上最重要的海域之一,在全球气候变化和海洋碳储存中占据重要地位。其陆坡水域含有大量的中层鱼类,不仅是丰富的潜在可利用的生物资源,而且在南海的碳循环甚至是全球生物地球化学循环中都可能发挥着十分重要的作用。而微生物作为食物网中对外界环境变化反应最迅速和敏感的物种之一,我们对南海北部陆坡区域的微生物种群组成和群落结构的变化进行调查,研究其可能的生理特性与生态功能,从而为了解南海的物质循环和能量流动,包括碳储存的潜力提供基础数据和参考。本论文对2014年秋季采集自中国南海北部陆坡区域水体中微生物的多样性进行研究,主要采用Q-PCR定量技术,通过基于16S rRNA基因的高通量测序和克隆文库技术对时间序列站样品中细菌和古菌类群的组成和群落结构变化进行分析。其中,细菌的丰度变化范围为(1.05±0.01)×10~4至(1.50±0.02)×10~8 copies/L,古菌的丰度变化范围为(2.11±0.01)×10~3至(2.05±0.01)×10~6 copies/L;比同一水层细菌丰度低1~2个数量级。细菌和古菌的丰度在200 m以浅水层比200 m以深水层高1~2个数量级,在叶绿素最大层65 m出现最高丰度。南海陆坡中层水中常见的细菌有8个门类,其中有超过50%的类群都属于Proteobacteria变形杆菌门和Bacteroidetes拟杆菌门。尤其在时间序列站中,Proteobacteria类群中的SAR11和SAR406类群比例较高;除此之外,Flavobacteriaceae在各个站位和水层中丰度较高且分布均匀。特别地,在TS07站位的中层鱼活跃层450 m出现了Alcanivoracaceae类群的爆发,推测可能与中层鱼的活动有关。典型相关性分析显示,深度被认为可能是影响细菌群落结构和分布的主要因素。古菌类群以Thaumarchaeota(Marine Group I)和Euyarchaeota(Marine Group II和Marine Group III)为主,其中前者在深层水体中的丰度高于后者,属于氨氧化古菌类群,溶解氧浓度可能是影响其分布的关键环境因子,但相关结论仍需深入探究和分析后得出。而Marine Group II和Marine Group III同属于广古菌门中的Thermoplasmata类群,由于目前缺乏纯培养,因此研究较少。这些信息为后续对微生物类群的季节性变化,以及重要类群生态功能的研究提供基础数据。