环境因子对好氧不产氧光合细菌脂肪酸组成的影响

对赤杆菌属(Erythrobacter)、柠檬酸微菌属(Citromicrobium)和玫瑰杆菌(Roseobacter)分支的9株好氧不产氧光合细菌(AAPB)的脂肪酸组成进行分析,并以10株非AAPB菌为参照,从脂肪酸角度考察光照、温度、营养等重要环境因子对AAPB的影响.结果显示, AAPB的脂肪酸以C18:1 w7c为主,该成分在Roseobacter分支中含量最高,不同种脂肪酸对环境因子的响应不同,低温和寡营养条件主要作用于不饱和脂肪酸(UFA);二羟基脂肪酸在寡营养和光照双重作用下有较明显的升高.此外,结合非AAPB 的比较也为 AAPB 脂肪酸研究提供了新的视角,如温度实验显示,由于不饱和脂肪酸的比例较高, AAPB 可能在寒冷海域有更好的竞争优势,而从饥饿培养试验来看, AAPB 的异养能力似乎比非AAPB更弱.     

舟山海域好氧不产氧光合异养细菌群落结构分析

好氧不产氧光合异养细菌(aerobic anoxygenic phototrophic bacteria,AAPB)是广泛分布在各种海洋环境中并在微生物生态学、海洋碳汇和海洋生态系统的生物地球化学循环的过程中具有潜在的重要作用的一类光合异养微生物。于2016年4月份在舟山群岛不同海洋功能区海域的八个站点采集表层海水,基于编码光合反应复合中心小亚基的puf M基因进行高通量测序,对测序结果进行分析,结果发现:除了岱山的样品测序失败以外,其它七个站点共得到192633条序列,我们进行了OTU聚类分析,相似性设为97%,可以看到,所有的数据最后一共分成4051个OTU。属于Proteobacteria的AAPB占明确分类的各细菌门的97%。Rhodobacteraceae科的Loktanella和Roseobacter两个属的AAPB在所有的采样站点中都处于优势地位。Desulfocapsa属在朱家尖站位(ZJJ)的发现非常具有研究价值,在以往的研究中还没有出现过。研究结果表明,在舟山群岛不同功能海域AAPB的群落结构和分布情况也是有差别的,而且与很多环境因素有关,这可以解释为什么目前很难准确预测水生环境总AAPB分布的问题。     

北部湾北部海域水体异养细菌的时空分布特征研究

为探讨环境因素对异养细菌丰度的影响，2016年9月至2017年8月通过月度航次调查对北部湾北部海域异养细菌丰度的时空分布特征进行了系统研究。结果表明，调查海区异养细菌丰度介于（2.75~56.86）×105 cell/mL，平均值为（11.01±6.31）×105 cell/mL。各季节细菌丰度从高至低依次为:夏季、春季、冬季、秋季。异养细菌丰度由近岸海域向西南深水区方向逐渐降低，在近岸浅水区垂直分布均匀，在水深大于20 m的海区出现季节性分层现象:表层细菌丰度较高，底层细菌丰度较低。主成分分析显示温度对异养细菌时空分布有重要影响，秋、冬季异养细菌丰度与温度呈显著负相关，在春、夏季呈显著正相关。细菌丰度与盐度呈显著负相关，说明海水盐度变化是细菌时空分布重要影响因素。异养细菌丰度与叶绿素a和溶解氧含量呈显著正相关，表明浮游植物初级生产过程影响了异养细菌的时空分布。在秋、冬和春3季异养细菌丰度与营养盐水平呈显著负相关，二者关系受浮游植物生物量间接影响。异养细菌时空分布差异取决于环境条件的变化，温度、盐度、叶绿素a和溶解氧含量是影响异养细菌丰度分布的主要因素。     

黄海春季水华过程中微微型浮游生物的变化特点

于2007年3—4月在黄海中部海域采用流式细胞术研究了春季水华过程中聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌的生物量变化。聚球藻和微微真核型浮游生物的生物量与叶绿素a浓度变化基本呈现相反的趋势,在水华前期较高,水华期迅速下降,直至水华后期又有所升高。异养细菌在整个水华过程中变化较小,生物量在水华期最高,与水柱叶绿素a浓度呈极显著正相关(r=0.319,p<0.01)。水华期这三类微微型浮游生物对浮游植物总碳生物量的贡献很低。纤毛虫和鞭毛虫捕食可能是导致聚球藻和微微型真核浮游生物在水华期生物量降低的主要原因。     

沙尘沉降对黄海海域异养细菌丰度和活性的影响

亚洲沙尘是全球沙尘的重要组成部分,黄海是受亚洲沙尘影响较大的海域。沙尘沉降是海洋营养元素的重要来源之一,对海洋异养细菌的生长有重要影响。为研究亚洲沙尘沉降对黄海海域异养细菌丰度和活性的影响,于2014年11月在北黄海S1站位和南黄海S2站位分别进行了船基围隔培养实验,通过添加不同浓度的沙尘和无机磷研究沙尘沉降对海洋异养细菌的作用过程。结果显示,沙尘的添加在南、北黄海海域均显著提高了异养细菌丰度和高核酸菌比例(HNA%),高浓度沙尘对异养细菌丰度和活性的促进作用最显著,培养结束后使北黄海和南黄海异养细菌丰度分别增加了62%和45%;磷的添加在北黄海海域显著提高了异养细菌丰度和高核酸菌比例(HNA%),高浓度磷对异养细菌丰度和活性的促进作用最显著,培养结束后使异养细菌丰度增加了50%。研究表明,沙尘能够缓解北黄海磷对异养细菌生长的限制,促进异养细菌的生长,增强异养细菌的活性,提高异养细菌在海洋生态系统中的生态功能。南黄海海域,沙尘在短期内对异养细菌的生长表现为抑制作用,降低了异养细菌的活性;沙尘在长期内对异养细菌的生长表现为促进作用,增强了异养细菌活性。等量沙尘的沉降方式不同,对生态系统的影响结果存在较大差异。     

珠江口冬季小型原生动物的分布及其影响因素的初步研究

分析了2004年2月珠江口小型原生动物(包括鞭毛虫、纤毛虫和异养甲藻)的分布特征,探讨了环境因子对其分布的影响.结果表明,鞭毛虫在珠江口的丰度为3.4×103～25.6×103个/mL,异养甲藻的丰度为11～312个/mL,纤毛虫的丰度为7～172个/mL.高丰度的原生动物主要集中在广州附近盐度为2～5的河口上段,而低丰度在外海盐度超过30的下段区域,原生动物的3个类群的丰度均从上段往下段呈递减的趋势.原生动物的分布特征与浮游植物叶绿素a的分布特征相似,原生动物也与细菌呈显著的正相关,表明细菌和浮游植物影响着原生动物在珠江口内的分布.冬季温度对原生动物的分布不具有直接的影响作用,而营养盐可能是通过影响浮游植物及细菌的分布而间接对原生动物的分布产生影响.原生动物的丰度表明珠江口部分水域已处于富营养化和超营养化状态.     

南黄海秋季浮游病毒丰度分布及其与宿主和环境因子的相关性研究

利用流式细胞仪对南黄海秋季浮游病毒丰度在水平分布和垂直分布上的特征进行了研究,并分析了浮游病毒丰度与异养细菌、微微型浮游植物等宿主丰度以及环境因子的相关性.结果表明,该海区秋季浮游病毒丰度在(2.22×106)-(1.60× 107)ind/ml之间,平均值8.32×106ind/ml.病毒丰度在调查海域的东北和中南部海域出现高值区,在西南部出现低值区,且浮游病毒丰度与异养细菌丰度的平面分布趋势较一致.在表层、中层和底层水体,浮游病毒丰度平均值分别为8.63×106、7.83×106、8.49×106ind/ml,表层和底层丰度无显著差异,但均高于中层(P＜0.05).相关性分析表明,浮游病毒丰度与异养细菌丰度、VBR呈显著正相关(P＜0.01),与微微型真核浮游植物丰度呈显著负相关(P＜0.05),与聚球藻、水深、水温、盐度、溶氧、叶绿素a浓度无明显相关性(P＞0.05).     

夏季南黄海主要环境因子对微微型浮游生物分布影响

利用流式细胞技术, 获取南黄海夏季微微型浮游生物丰度数据, 分析了其组成和分布规律, 并探讨了主要的影响因子。2011年夏季, 聚球藻、微微型真核藻、异养细菌在整个调查海区的平均丰度分别在1×104、1×103、1×106 cells/mL数量级上。在全调查海区, 聚球藻和微微型真核藻受温度和光照的限制明显, 主要集中分布在温跃层及其以上水层;而营养盐的限制较小, 它们的影响只有在沿岸流影响明显的西部海区才能较为明显的体现出来。结果表明在该海域浓度较高的营养盐能够促进微微型浮游生物的生长, 但不是其限制因素;异养细菌受环境因子限制较小, 即使在深海也保持着较高的丰度。     

热带西太平洋Y3和M2海山微食物网主要类群生态分布与比较

2014年12月和2016年3月分别对热带西太平洋Y3海山(中层海山)和M2海山(浅海山)微食物网主要类群(包括聚球藻、原绿球藻、微微型真核浮游生物、异养细菌和浮游纤毛虫)丰度和生物量垂直分布进行了研究。结果表明,Y3和M2海山水文环境比较相似但略有区别,叶绿素最大值层(DCM)分别在75—100m和110m水层,微食物网各主要类群在垂直尺度上的分布与叶绿素a浓度紧密相关。其中浮游纤毛虫呈现"双峰型"模式,即丰度高值出现在表层和DCM层;原绿球藻和微微型真核浮游生物呈现"单峰型"模式,丰度高值出现在DCM层;聚球藻和异养细菌峰型相对不显著,DCM层以浅丰度较高,DCM层以深丰度明显降低。分析其原因,可能是受到温度、光照和营养盐的共同影响。Y3和M2海山微食物网结构的垂直变化不完全一致。其中,Y3海山30m以浅和150m以深异养细菌生物量占绝对优势,75—100m水层自养型生物(原绿球藻和微微型真核浮游生物)占绝对优势;M2海山75m以浅和200m以深异养细菌占绝对优势,110—150m自养型生物占绝对优势。M2海山自养型生物占优势的水层要明显深于Y3海山,可能与它们的海山类型和采样季节不同有关。     

2009年冬、夏季南海北部超微型浮游生物的分布特征及其环境相关分析

2009年2月(冬季)和8月(夏季)在南海北部海域(nSCS)采用流式细胞术对聚球藻、原绿球藻、超微型光合真核生物3类超微型光合浮游生物和异养浮游细菌的丰度和碳生物量的时空分布特征进行了研究,并分析了其与环境因子之间的关系。结果表明,夏季聚球藻和原绿球藻的平均丰度高于冬季,超微型光合真核生物和异养浮游细菌的丰度反之,为冬季高于夏季。聚球藻、超微型光合真核生物和异养浮游细菌在富营养的近岸陆架海域丰度较高,而原绿球藻高丰度则出现在陆坡开阔海域。在垂直分布上,聚球藻主要分布在跃层以上,跃层以下丰度迅速降低;原绿球藻高丰度主要出现在真光层底部;超微型光合真核生物在水层中的高值同样出现在真光层底部,且与Pico级份叶绿素a浓度分布一致;异养浮游细菌在水体中的分布与聚球藻类似。这些分布格局的差异,取决于环境条件的变化和4类超微型浮游生物生态生理适应性的差异。在超微型光合浮游生物群落中,各类群碳生物量的贡献因季节和海域类型的不同而发生变化:聚球藻在夏季近岸陆架区占超微型光合浮游生物总碳生物量的41%,原绿球藻在陆坡开阔海成为主要贡献者(50%),超微型光合真核生物碳生物量以冬季为高(在近岸陆架区占比68%)。冬、夏季异养浮游细菌碳生物量均高于超微型光合浮游生物碳生物量。     

Environmental control of growth and BChl a expression in an aerobic anoxygenic phototrophic bacterium, Erythrobacter longus (DSMZ6997)

1Introduction Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria(AAPB) are facultative heterotrophs that can utilizelight for photosynthesis. These unique-functioningbacteria are widely distributed in marine environ-ments, such as coastal waters (Shiba et al., 1991…     

海洋围隔中异养细菌与环境中氮、磷关系的研究

利用海洋围隔生态系统实验装置,向海水中施加不同浓度的氮和磷,研究海洋异养细菌与海水环境中氮、磷的关系。结果表明,实验开始后海洋异养细菌的数量就迅速增加,并且一直维持在较高水平,第7~8天达到峰值。但在海洋异养细菌数量达到峰值后,海水中氮和磷的浓度有所回升,磷元素促进了海洋异养细菌的快速生长和繁殖,同时海洋异养细菌在一定程度上也利用了无机氮,海洋异养细菌的数量与海水环境中氮和磷的浓度具有较好的正相关性。     

2014年夏季南海北部超微型浮游植物分布及环境因子影响

利用流式细胞仪BD Accuri C6对2014年夏季南海北部超微型浮游植物进行了现场的观测研究,发现了3类超微型光合自养浮游植物,聚球藻(Synechococcus,Syn)、原绿球藻(Prochlorococcus,Pro)和超微型真核藻类(pico-eukaryotes,Euk),并对其丰度与分布以及环境因子影响进行了研究。结果表明,Syn、Pro和Euk丰度总平均值分别为5.13×103个/mL,3.27×104个/mL和1.85×103个/mL,碳生物量均值分别为1.19μg/L,1.86μg/L和4.51μg/L。Syn、Pro和Euk的丰度表现出不同的分布特征。Syn、Pro和Euk丰度分布趋势呈现近海低而外海高,Syn和Euk丰度高值区分别出现在沿岸带与陆架和上升流影响海域,Pro丰度高值区出现在沿岸带与陆架,低值区出现在上升流影响海域。Syn、Euk丰度高值区主要分布在次表层,Pro丰度高值区主要分布在真光层底部,Euk丰度垂直变化差异相对Syn和Pro较小。超微型浮游植物与环境因子的相关性分析结果表明,Syn、Pro和Euk的碳生物量均与硝酸盐、硅酸盐浓度和深度呈现负相关关系,Pro的碳生物量与磷酸盐浓度呈现正相关关系。     

Distribution of mixotrophic nanoflagellates along the latitudinal transect of the central North Pacific

To elucidate the ecological importance of mixotrophic nanoflagellates in the open ocean and the environmental factors that regulate their abundance, we surveyed latitudinal distributions of autotrophic, mixotrophic and heterotrophic nanoflagellates in the central North Pacific Ocean along a transect at 170°W. Mixotrophic nanoflagellates significantly contributed (26–64 %) to total bacterivory, as measured by the fluorescently-labeled bacteria method, from the equatorial through the subarctic regions, which reinforces the importance of mixotrophic nanoflagellates as a trophic link in the open ocean. The proportion of mixotrophic to total plastidic nanoflagellates was significantly higher in the nutrient-depleted subtropical gyre than in other regions, sometimes exceeding 10 %. Additionally, the proportion was negatively correlated with soluble reactive phosphorus concentration within the tropical and subtropical waters, suggesting that low nutrient availability could facilitate phagotrophy of plastidic nanoflagellates, which may explain the survival of nano-sized eukaryotic phytoplankton in the ultraoligotrophic water. In the subarctic regions, the proportion exhibited no obvious relationship with any environmental parameter. Conversely, the numerical proportion of mixotrophic nanoflagellates in total phagotrophic nanoflagellates (sum of mixotrophic and heterotrophic nanoflagellates) was positively correlated with nutrient concentrations. In contrast to macronutrient availability, the physical stability of the water column did not appear to affect the contribution of mixotrophic nanoflagellates.     

Abundance and biomass of heterotrophic microbes in the Kongsfjorden, Svalbard

1Introduction Heterotrophicmicrobesarenowconsideredtobe significantcomponentsofthestructureandfunctionof marinepelagicecosystems.Heterotrophicbacteriacon- stituteamajorpoolofbiomassinopenecosystem (WilhelmandSuttle,1999).Theyconsumealargepor- tionofprimaryproduction(Li,1998;Sherryetal., 2002;Lietal.,2004),andtheymineralizemostofthe dissolvedorganiccarbonthattheyconsume(Azamet al.,1983;Richetal.,1997;Azam,1998).Therolesof planktonicprotists,suchasheterotrophicflagellates andciliates,inmicro…     

Ecological characteristics of the abundance and distribution of bacteria in the waters nearby the front of the Hangzhou Bay

- Abundance of total bacteria, heterotrophic bacteria, coliform and oil degradable bacteria and their relations with salinity and suspended matter in the frontal waters in the Hangzhou Bay are described. The results obtained show that the highest abundances of total bacteria , heterotrophic bacteria are encountered around the front and near the northern shore of the Hangzhou Bay, where a positive correlation ( r =0. 70) between the total bacteria abundance and the total suspended matter (TSM) is persent. Moreover,the abundance of oil degradable bacteria being an indicator of oil pollution, is also high in that region.     

Effects of an Artificial Breakwater on the Distributions of Planktonic Microbial Communities

The summer distributions of planktonic microbial communities (heterotrophic and phtosynthetic bacteria, phtosynthetic and heterotrophic nanoflagellates, ciliate plankton, and microphytoplankton) were compared between inner and outer areas of Lake Sihwa, divided by an artificial breakwater, located on the western coast of Korea, in September 2003. The semienclosed, inner area was characterized by hyposaline surface water (<17 psu), and by low concentrations of dissolved oxygen (avg. 0.4 mg L¹) and high concentrations of inorganic nutrients (nitrogenous nutrients >36 μM, phosphate <4 μM) in the bottom layer. Higher densities of heterotrophic bacteria and nanoflagellates also occurred in the inner area than did in the outer area, while microphytoplankton (mainly diatoms) occurred abundantly in the outer area. A tiny tintinnid ciliate, Tintinnopsis nana, bloomed into more than 10⁶ cells L¹ at the surface layer of the inner area, while its abundance was much lower (10³-10⁴ cells L¹) in the outer area of the breakwater. Ciliate abundance was highly correlated with heterotrophic bacteria (r = 0.886, p < 0.001) and heterotrophic flagellates (r = 0.962, p < 0.001), indicating that rich food availability may have led to theT. nana bloom. These results suggest that the breakwater causes the eutrophic environment in artificial lakes with limited flushing of enriched water and develops into abundant bacteria, nanoflagellates, and ciliates.     

Seasonal variations in abundance,growth and mortality of heterotrophic bacteria in Kagoshima Bay

Seasonal changes in abundance, growth and mortality of heterotrophic bacteria were investigated monthly from collections and dilution experiments in Kagoshima Bay, the southernmost of Japan. Bacteria occurred abundantly with considerable variation in the surface layers where chlorophyll a concentrations were high, whereas seasonal variations were obscure below 100 m. Especially, bacteria showed a decline of cell density toward summer when heterotrophic nano-flagellates increased their abundance. Seasonal and vertical variations in bacterial cell number during the study period were positively correlated with those of water temperature and pico-sized chlorophyll a concentration. Maximum growth and mortality rates showed positive correlations with water temperature but no positive relationships to size-fractionated chlorophyll a. Net increase rate (i.e. in situ rate if abundance changes) was negatively correlated with cell density of heterotrophic nano-flagellates. It is concluded that bacterial abundance is controlled by the resultant (i.e. net growth rate) of the balance between maximum growth and predatory mortality by heterotrophic nano-flagelllates which are both dependent on ambient temperature.     

珠江口异养细菌时空分布特征及其调控机制

河口是海陆相互作用的重要地带, 往往呈现出独特的生物地球化学过程, 是研究碳循环过程的重要场所。在春季(2015年5月)、夏季(2015年8月)和冬季(2016年1月)分别对珠江口海域异养附生细菌和游离细菌时空分布及其各自高核酸(HNA)、低核酸(LNA)类群的相对贡献进行了调查研究, 并对其调控因子进行了相应探讨。结果表明, 珠江口异养细菌分布具有明显的时空差异。空间分布上, 珠江口异养细菌丰度自河口上游至下游呈递减趋势, 主要与上游污水输入以及珠江径流与高盐外海水在河口内的混合有关; 在雨季, 河口中下游盐度锋面区出现异养细菌丰度和叶绿素a质量浓度的高值区, 锋面区使营养物质停留时间增加, 促进浮游生物生长。垂直方向上, 表层异养细菌丰度略高于底层。时间尺度上, 异养细菌总丰度在春季最高(表层均值为2.94±1.23×10⁹个 •L^-1, 底层为2.81±1.50×10⁹个 •L^-1), 夏季次之(表层均值为2.32±0.43×10⁹个 •L^-1, 底层为1.90±0.50×10⁹个 •L^-1), 冬季最低(表层均值为1.06±0.33×10⁹个 •L^-1, 底层为9.76± 3.44×10⁸个 •L^-1)。珠江口海域异养细菌以附生细菌为主, 占异养细菌总丰度的16.56%~96.19%, 整体分布较稳定, 冬季最高(平均78.65%)、夏季(70.32%)与春季相近(68.17%)。附生细菌以代谢活跃的HNA类群为主, 游离细菌则主要以LNA类群为主, 代谢活性整体相对较低。