枸杞岛海域异养浮游细菌生态学初步研究

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本文研究海域为舟山嵊泗枸杞岛由大型底栖海藻场和贻贝筏式养殖区组成的特殊生态系统,大型底栖海藻提供初级生产力,为很多附着动植物物提供生活空间,是许多鱼类和小型水生生物的栖息地、产卵场和避难所,而藻体衰落后被细菌分解转化为小分子有机物和铵并再次进入物流循环;养殖贻贝滤水摄食浮游动植物包括食细菌的原生动物,降低浮游细菌生物量;摄食过程未吸收的部分和排泄物等被细菌利用,又促进浮游细菌生物量增加,最终浮游生物和浮游细菌达到动态平衡。异养浮游细菌作为近海生态系统食物网的一个环节,扮演着分解者和生产者的角色,其对近海生态系统起着重要的作用。本文研究近海生态系统异养浮游细菌季节变动情况及与影响因子,尝试分析讨论异养浮游细菌和影响因子的变化规律和机制;为我国近海特定生态系统异养浮游细菌组成的微食物环构建提供依据;浮游细菌种群鉴定有利于评价微生物群落的生物遗传多态性和系统发育关系,对于特定海区海洋生物资源的开发和利用具有重要的实际价值。   本文以2009年5、7、11和2010年1月初的调查和实验数据为基础,春季采样集中在枸杞岛stAO、stA1和stA2区域,共采集9个点,夏秋冬季采样集中在stA1和stA2、stB1和stB2区域,每次采样站点数为14,采集表层水样测定异养浮游细菌丰度(DAPI荧光染色法)、磷酸盐(磷钼蓝法)、硝酸盐(锌镉还原法)、亚硝酸盐(重氮-偶氮法)、铵盐(次溴酸盐氧化法)和碳(Liqui TOCⅡ总有机碳分析仪),通过SPSS和surfer软件分析研究枸杞岛海域表层水体异养浮游细菌与生态环境因子之间的关系;冬季水体中浮游细菌鉴定通过DNA提取、PCR扩增和文库构建、测序等步骤进行,测序结果经NCBI比对后,采用CLUSALX软件对比分析,运用MEGA4.0构建系统发育树。   结果表明:藻场中,叶绿素、铵盐、磷酸盐、溶解有机碳和水温是影响浮游细菌的主要限制因子,叶绿素是春、夏、秋季表层水体中影响细菌数量的主要因子,铵盐和磷酸盐主要在春夏季起限制作用,溶解有机碳只在夏季影响细菌数量变动;影响贻贝养殖区中异养浮游细菌数量变动的主要因素为水温、叶绿素、颗粒有机碳、溶氧。颗粒有机碳在秋季影响细菌数量变动,叶绿素是夏、秋季浮游细菌的限制因子而水温在冬季是限制因子。冬季表层水体中浮游细菌种类分为4门19属,分别为变形细菌门、蓝细菌门、厚壁菌门和拟杆菌门,以γ-变形菌纲占绝对优势,其中梭菌属、冰居杆菌属和科威尔氏菌属为共有属,根瘤菌、假单胞菌、发光杆菌、罗尔斯通氏菌属、蓝细菌和聚球蓝细菌是stA1区域的特有属,蛀船蛤杆菌属是stB2区域的特有属,噬甲基菌属是stA2区域特有属。stA1、stB2和stA2三个区域的多样性指数H分别为:2.87、1.79和2.46,均匀度指数E分别为0.993、0.999和0.990,多样性指数和均匀度指数均比较高。   结论:如下:1:枸杞岛东南和西北海域异养浮游细菌分布具有季节变化,没有空间变化,其数量在秋季最高,其次是夏季和春季,冬季数量最少;2:异养浮游细菌快速生长所需的上限温度为21℃;3:浮游植物和异养浮游细菌关系非常密切,除冬季外,浮游植物是影响浮游细菌丰度变化的主要因子;4:水温、铵盐、磷酸盐是影响异养浮游细菌数量的季节性因子;其中水温是冬季异养浮游细菌变动的主要因子,铵盐和磷酸盐是春夏季异养浮游细菌数量变动的因子;5:异养浮游细菌吸收按一定比例碳、氮、磷源;当细菌受到碳源限制时,细菌和营养盐的关系不明显,当碳源充足时,氮磷源对细菌生长具有促进作用;6:表层水体浮游细菌种类鉴定为4门19属,以革兰氏阴性菌中的γ-变形细菌纲占绝对优势;水体中浮游细菌主要在固定氮源、指示气候变化、预测赤潮发生和是否受到油污染方面起重要作用;7:不同的采样区域浮游细菌的种类既存在共有属又具有特有属。
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