不同海洋生境中超微型浮游生物的分布特点研究

	不同海洋生境中超微型浮游生物的分布特点研究
	赵丽
学位类型	博士
导师	肖天
	2012-09
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋生态学
关键词	超微型浮游生物微微型浮游生物东海陆架马赛湾胶州湾
摘要	摘要：本论文研究了不同海洋环境（包括东海陆架，地中海马赛湾以及黄海胶州湾）中超微型浮游生物（包括聚球藻，微微型光合真核生物，微型光合真核生物和异养细菌）的时空变化，并通过分析超微型浮游生物与环境因子的关系来研究不同海区中调控超微型生物分布的可能影响因素。 1. 通过2006年11月和2007年2月两个航次调查了东海不同水团中微微型浮游生物的丰度分布。调查航次跨越了三个主要水团：沿岸水（CWM）,陆架混合水（MWM）以及黑潮水（KWM）。流式细胞仪分析发现东海微微型浮游生物由四个类群组成，即聚球藻、原绿球藻、微微型光合真核生物以及异养细菌。聚球藻、微微型光合真核生物以及异养细菌在秋季航次的平均丰度分别为(10.63±10.88)×103、(1.61±1.16)×103、 (3.39±1.27)×105 cells/mL；冬季航次的平均丰度分别为(6.45±8.60)×103、(3.23±2.63)×103、 (3.76±1.37)×105 cells/mL。而秋、冬季节表层以及沿岸水区域都很少发现原绿球藻。原绿球藻存在于陆架混合水以及黑潮水区域，其丰度约在103 cells/mL。聚球藻的分布与水团有明显的关系，最高丰度出现在黑潮水区域，最低丰度出现在沿岸水区域。黑潮水区域聚球藻的丰度平均水柱积分比沿岸水区域高6倍左右，这种现象可能是有温度引起的。此外在秋季航次中，陆架混合水部分站位中聚球藻发生了种群分化。与聚球藻相比，微微型光合真核生物受水团的影响相对较小，而异养细菌受水团的影响最不明显，不同水团中异养细菌丰度的水柱积分变化很小。相关性分析也显示不同水团中微微型浮游生物与环境因子（温度、营养盐和叶绿素a）之间的相关性存在明显差异，可见不同水团对微微型浮游生物的影响是不同的。 2. 自2010年5月至2012年4月，我们调查了位于地中海西北部的马赛湾表层超微型浮游生物的组成及季节变化。流式细胞仪分析显示，超微型浮游生物由四个主要类群组成，即聚球藻、微微型光合真核生物、微型光合真核生物以及异养细菌。虽然已有关于马赛湾原绿球藻广泛存在的报道，然而本次研究中原绿球藻很少存在。从数量上考虑，马赛湾聚球藻是超微型浮游生物的优势类群。聚球藻的季节变化非常显著，高丰度值出现在春季4，5月份，高达90×103 cells/mL，低丰度值出现在秋冬季节，丰度小于15×103 cells/mL。聚球藻的春季最高值（2010年5月，129.59×103 cells/mL）和冬季最低值（2012年3月，2.29×103 cells/mL）之间相差40多倍。微微型光合真核生物的分布趋势与聚球藻类似，高丰度值出现在冬季2，3月份，丰度高达10.72×103 cells/mL，比聚球藻稍早一些。大于2 μm的微型光合真核生物丰度比小于2 μm聚球藻和微微型光合真核生物丰度要低得多，其季节变化趋势与聚球藻类似。异养细菌自2010年5月至9月丰度数据由于一些技术性的原因缺失。异养细菌的季节变化波动性非常明显，最大值出现在2012年3月（9.74×105 cells/mL）。此外，在调查过程中我们发现了一个非常特殊的现象。2010年7月12日的样品中，除了常规的聚球藻，原绿球藻，微微型光合真核生物，微型光合真核生物，我们还观察到了一种与聚球藻类似的也含有橙色荧光（藻红蛋白）和红色荧光（叶绿素a）其细胞粒径大于2μm的未知类群，该类群的丰度高达7?104 events/mL。通过流式细胞仪对该类群进行分选，然后通过荧光显微镜观察发现，它们似乎是一种链状的微生物，与某些含异形胞的固氮蓝细菌的藻丝体类似，但是异形胞似乎并不是位于末端。我们观察并通过流式细胞仪分选到的这种链状微生物并不是直的，而是成折叠状的。通常情况下藻丝体都是与硅藻共生的，自由的藻丝体是非常少见的。据我们所知，这是我们由首次报道发现的自由藻丝体大量爆发。然而由于样品量太少（只有1.5mL的样品），且样品分析比样品采集晚几个月，再加上荧光显微镜照片分辨率不足等限制因素，没办法进行物种鉴定。马赛湾自由藻丝体短暂爆发现象的具体发生原因还有待进一步研究。夏季高温导致的水体层化现象，硝酸盐耗尽等可能与这一现象有关。 3. 我们通过2007年1月至2010年12月胶州湾月调查航次，研究了胶州湾微微型浮游生物的季节变化。调查航次显示，聚球藻，微微型光合真核生物以及异养细菌普遍存在于胶州湾，而原绿球藻从来没有被观察到。在季节分布上，无论是在湾内，还是湾口和湾外，微微型浮游生物都表现出明显的季节变化。聚球藻最高值都是发生在8月份温度最高（>24°C）的季节，而从十二月份到5月份（温度<15°C），聚球藻的丰度一直偏低。微微型光合真核生物高丰度值出现在4-7月份之间，比聚球藻早一些。除了八月份的其他月份，微微型光合真核生物的丰度值都比聚球藻要高。异养细菌每年会出现两个高丰度值—8月份（主要高值）以及4月份（次要高值）。这两个高值的出现恰恰与叶绿素高值出现的时间是完全一致的，由此可以推测二者之间存在明显关联。此外，主成分分析结果表明胶州湾微微型浮游生物的季节变化主要是由温度和营养盐（硝酸盐，亚硝酸盐、铵盐及硅酸盐等）驱动影响的。温度（营养盐）与微微型浮游生物丰度之间的正相关也显示了温度和营养盐对胶州湾微微型浮游生物丰度分布的重要性。 4. 马赛湾与胶州湾的自然及人类环境既存在相似点，又有所不同。首先二者都是海湾系统，并受到人类活动的影响。马赛湾属于地中海的一部分，临近法国第二大城市马赛；而胶州湾入海口与黄海相连，并受到青岛市人类活动的影响。不同点方面：马赛湾没有淡水河流的影响，胶州湾则是受到十多条淡水河流的影响；此外，由于胶州湾夏季降雨量丰富，而马赛湾受到地中海气候的影响，夏季降雨量少，这些特征对于海洋超微型浮游生物的分布都会产生一定的影响。比较马赛湾和胶州湾超微型浮游生物的类群，首先，聚球藻、微微型光合真核生物和大于2μm的微型光合真核生物是普遍存在的，而原绿球藻在两个海湾都很少存在。在季节分布上，马赛湾聚球藻和微型光合真核生物高丰度值出现在春季，而低丰度值出现在秋季和冬季。微微型光合真核生物高丰度值出现在冬季；而胶州湾聚球藻高丰度值出现在八月份，其他月份丰度较低，微型和微微型光合真核生物高丰值出现在七月份，比聚球藻早一个月。两个海湾的超微型浮游生物细胞丰度与细胞荧光含量都呈现相反的趋势，即细胞丰度高的季节，细胞荧光含量较低。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17860
专题	海洋生态与环境科学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	赵丽. 不同海洋生境中超微型浮游生物的分布特点研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.

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