椒江口化工园区邻近海域沉积物中细菌多样性初步研究

为研究椒江化工园区邻近海域沉积物中细菌结构, 选取四个典型站点, 通过分离纯化、鉴 定和建立克隆文库的方法, 对其进行多样性及系统发育分析。可培养细菌的形态学及API 鉴定结果 显示洋葱假单胞菌及杀鲑气单胞菌杀鲑亚种是优势种, 典型细菌16S rDNA 分子鉴定结果表明厚壁 菌门及γ-变形菌纲为主要类群。非培养细菌克隆文库的序列分析结果表明: 细菌主要包括变形菌门、 酸杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门、CFB 群、放线菌门、厚壁菌门、浮霉菌门等9 个类群; 其中C3 站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及δ-变形菌纲; C4 站点克隆子以γ-变形菌纲及酸杆 菌门为主; C5 站点克隆子主要属于δ-变形菌纲及γ-变形菌纲; C6 站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及 放线菌门。综合可培养及非培养结果, 可发现椒江口化工园区邻近海域沉积物中γ-变形菌纲为典型 优势类群, 除相当数量的克隆子相似序列来自石油烃污染的沉积环境外, 还有大量克隆子相似序列 来自养殖污染环境。     

椒江口沉积物中细菌多样性初步研究

通过常规分离纯化、鉴定和构建细菌克隆文库的方法,研究椒江口三个站点沉积物中细菌的多样性,并对其进行系统发育分析。可培养细菌的形态学及API鉴定结果显示杀鲑气单胞菌是优势种,典型细菌16S r DNA分子鉴定结果表明γ-变形菌纲和厚壁菌门为主要类群。未培养细菌克隆文库的序列分析结果表明:细菌主要包括变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门、CFB群、放线菌门、厚壁菌门等8个类群;其中C0站点克隆子主要属于γ-变形菌纲及绿弯菌门;C1站点克隆子以α-变形菌纲及γ-变形菌纲为主;C2站点克隆子主要属于放线菌门及α-变形菌纲。综合可培养及未培养结果,可发现椒江口沉积物中γ-变形菌纲为典型优势类群,且相当数量的克隆子其且相当数量克隆子的相似序列来自重金属或石油烃污染的沉积环境。     

东海陆架表层沉积物微生物多样性初步研究

提要从东海陆架DH-13站点的表层沉积物中提取环境基因组DNA,通过PCR和TA克隆构建了细菌和古菌的16SrDNA基因文库,并对克隆子文库进行系统发育分析。结果表明:细菌序列以变形菌门(Proteobacteria,41.5%)居多,其次是浮霉菌门(Planctomycetes,10.9%)、放线菌门(Actino-bacteria,8.9%)和CFBgroup(7.9%),另外还有少量酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verru-comicrobia)、硝化螺旋菌门(Nitrospira)和厚壁菌门(Firmicutes)等;古菌序列全部来自泉古生菌门(Crenarchaeota),其中Marine Crenarchaeotic Group Ⅰ(MGⅠ,93.6%)是绝对优势菌,还有少量序列属于Miscellaneous Crenarchaeotic Group(MCG)、Marine BenthicG roup C(MBGC)和Marine Benthic Group A(MBGA)。文库多样性分析结果显示东海陆架表层沉积物中有着丰富多样的微生物群落,细菌的多样性更为显著。     

东海陆架表层沉积物细菌群落结构及地理分布研究

本研究通过构建16S r DNA克隆文库,对东海陆架五个站点的沉积物样品进行群落结构及地理分布研究。结果表明:东海陆架沉积物细菌分属于13个类群,包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospira)、WS3、拟杆菌门(Bacteroidetes)、螺旋体门(Spirochaetes)、OP8、浮霉菌门(Planctomycetacia)、疣微菌门(Verrucomicrobiae)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),其中变形菌门(γ-变形菌纲、δ-变形菌纲)和绿弯菌门为优势菌群,Latescibacteria(WS3)、疣微菌门和芽单胞菌门分别是站点DH6、DH21和DH9的特有类群。五个站点细菌多样性从高到低排序依次为DH9DH21DH17DH6DH16,其群落结构和丰度与各站点不同沉积环境类型有关。     

北黄海微表层细菌丰度与可培养细菌群落结构分析

为分析海洋微表层这一特殊生境中的细菌类群,于2010—2011年4个航次对北黄海微表层和次表层海水中的总菌丰度、可培养细菌丰度和群落结构进行了分析。采用流式细胞仪测定总菌丰度,平板计数法测定可培养细菌丰度,PCR-16SrDNA分析可培养细菌的群落结构。结果表明,调查海域微表层海水总菌均值为1.76×106 cell/mL,次表层海水总菌均值为1.07×106 cell/mL。可培养细菌丰度范围是1.00×102~1.70×106 CFU/mL,微表层和次表层可培养细菌所占总菌数量的百分比分别为13.05%和0.45%。微表层对总菌的富集因子(EF)均值为2.02,可培养细菌的EF均值为74.16。PCR-16SrDNA序列分析结果表明,该海域可培养细菌分属变形菌门(Proteobacteria)(94.34%)、厚壁菌门(Firmicutes)(1.89%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(1.89%)和放线菌门(Actinobacteria)(1.89%)4个类群。本研究初步发现,微表层对细菌具有较强的聚集作用,尤其对可培养细菌聚集作用更为明显。微表层中可培养细菌的群落结构与次表层有所不同,其种类丰富,来源和功能多样。由此可见,微表层独特的生境成就了其独特的微生物类群,其生态功能有待于进一步研究。     

16S rDNA克隆文库解析刺参(Apostichopus japonicas)苗种培育池中生物絮团的细菌群落结构*

提要 通过采集东营和蓬莱地区采用生物絮团技术的刺参(Apostichopus japonicas)苗种培育池(DYt和PLt)及其对照池(DYc和PLc)海水样品,构建细菌16S rDNA 克隆文库,对其中细菌群落的多样性和群落组成结构进行了分析。结果表明,四个文库Coverage值在34.7%～54.8%之间,文库丰富度指数(Chao)66.2～314.1,shannon多样性指数从3.01～4.07变动,Pielou均匀度指数0.68～0.85,样品的细菌群落均具有很高的多样性,蓬莱刺参苗种培育池细菌多样性均高于东营;生物絮团文库中细菌包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形细菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等八个菌门和未知类群,黄杆菌群(Flavobacteria)、α-变形菌群(Alphaproteobacteria)芽孢杆菌纲(Bacilli)为主要优势菌群;DYt和PLt处理组文库细菌多样性减少并出现特征菌群,生物絮团调控技术改变了刺参苗种培育环境的微生物群落结构。生物絮团的细菌群落结构研究,为揭示生物絮团的作用机制并进一步有效利用提供研究基础和依据。     

山东省渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落多样性分析

海洋微生物在生态系统循环中发挥重要作用。为系统了解山东省渤海海洋保护区表层海水微生物群落多样性,作者利用Illumina高通量测序及生物信息学分析技术研究了12个水体样本的菌群构成和多样性特征。实验结果表明,山东渤海海洋保护区典型海域表层海水微生物群落丰富,12个水体样品OTU分属于25门、56纲、103目、163科、227属;门、纲、目、科、属分类等级上的优势类群分别为变形菌门(Proteobacteria)(57.95%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(21.88%)、黄杆菌目(Flavobacteriales)(4.31%)、红细菌科(Rhodobacteraceae)(10.68%)、Candidatus portiera(7.94%);保护区内表层海水微生物具有其独特的菌群特征和多样性。本研究结果为进一步认识海洋微生物多样性与海洋生态环境保护的关系奠定了基础。     

北极黄河站邻近海域浮游细菌多样性初步研究

通过荧光染色、稀释培养、生理生化和16SrRNA基因鉴定等方法,研究了北极黄河站附近海域海水中浮游细菌的丰度、可培养浮游细菌形态学特征及多样性;采用高通量测序技术研究了黄河站附近采样站点(BJ2)的不可培养浮游细菌群落结构。可培养研究结果表明:(1)9个站点(BJ1-BJ9)水样平均含菌数为2.88×108个/L;(2)21株可培养浮游细菌中,仅AB08、AB09和AB17三株细菌为革兰氏阳性菌;(3)细菌主要包括放线菌纲(Actinobacteria),黄杆菌纲(Flavobacteriia)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),其中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌(占71%)。高通量测序结果显示:在得到的1 467个不可培养浮游细菌OTU中,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌群,所占比例分别为49.71%和41.61%,还有少量的浮霉菌门(Planctomycetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia);其中变形菌门中以α-变形菌纲(α-Proteobacteria)为主要类群。     

九龙江河口区微生物多样性及群落结构的时空分布

河口区由于其独特的地理环境和理化条件,拥有丰富的微生物资源,在生物地球化学循环中起着重要作用.然而,由于人类活动带来的河口区环境因素改变,引起的微生物群落结构的时空变化目前还知之甚少.本研究选取九龙江河口区7个近年来遭受较为严重人类活动干扰的采样点,分别在丰水期和枯水期采集表层水体,采用流动注射法测定了水体的三氮、电导率、pH值和溶解性磷酸盐等环境参数,采用海水和淡水培养基,基于纯培养技术分析了可培养细菌的总数和分布特征,并通过构建16S rRNA基因克隆文库的方法研究细菌的多样性和群落结构变化.研究表明,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是各克隆文库中最优势的类群.在河口下游海水区,变形菌门微生物与放线菌门微生物的比例约为2∶1~3∶1,而在河口上游淡水区,变形菌门和放线菌门的比例约为1∶1.在河口下游海水区,α变形菌纲(Alphaproteobacteria)为变形菌门中的优势类群,而在河口上游淡水区,β变形菌纲(Betaproteobacteria)为优势类群.厚壁菌门(Firmicutes)是克隆文库中丰度占第四的类群,说明水体可能遭受畜牧养殖粪便污染.本研究表明,九龙江河口区微生物群落结构受水体盐度、温度、水文情况等时空因子及人类活动造成的营养物浓度上升、动物粪便污染等共同影响,呈现出独特的时空分布特点.     

16SrDNA克隆文库解析仿刺参(Apostichopus japonicus)苗种培育池中生物絮团的细菌群落结构

通过采集东营和蓬莱地区采用生物絮团技术的仿刺参(Apostichopus japonicus)苗种培育池(DYt和PLt)及其对照池(DYc和PLc)海水样品,构建细菌16S r DNA克隆文库,对其中细菌群落的多样性和群落组成结构进行了分析。结果表明,四个文库Coverage值在34.7%—54.8%之间,文库丰富度指数(Chao)66.2—314.1,Shannon多样性指数从3.01—4.07变动,Pielou均匀度指数0.68—0.85,样品的细菌群落均具有很高的多样性,蓬莱仿刺参苗种培育池细菌多样性均高于东营;生物絮团文库中细菌包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形细菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)等八个菌门和未知类群,黄杆菌群(Flavobacteria)、α-变形菌群(Alphaproteobacteria)和芽孢杆菌群(Bacilli)为主要优势菌群;DYt和PLt处理组文库细菌多样性减少并出现特征菌群,生物絮团调控技术改变了仿刺参苗种培育环境的微生物群落结构。生物絮团的细菌群落结构研究,为揭示生物絮团的作用机制并进一步有效利用提供研究基础和依据。     

黄渤海夏季生物发光强度分布特征及其影响因素分析

机械刺激所致生物发光无论对于海洋生态学的研究还是对于水下目标探测均具有重要意义。本研究利用现场测量数据,首次定量化揭示了夏季黄渤海机械刺激所致生物发光强度的三维空间分布特征,并在此基础上,进一步结合同步测量的环境参数及浮游植物种群数据分析了其影响因素。主要结论包括：（1）夏季黄渤海机械刺激所致生物发光强度较强,其平均值约为4×10¹⁰photons/（s·L）,最大值约为2×10¹²photons/（s·L）,高值区主要出现在长江口附近海域;（2）夏季黄渤海机械刺激所致生物发光的物种以甲藻类浮游植物为主,在甲藻中,夜光藻对机械刺激所致生物发光强度的分布起着主要决定作用;（3）夏季黄渤海机械刺激所致生物发光的空间分布对温度、盐度及以叶绿素浓度为代表的总生物量的整体依赖性较低。     

2015-2016年长江口及其邻近海域甲藻群落与阿米巴藻感染的周年变化

通过2015年2月-2016年1月间在长江口及其邻近海域开展的10个航次调查,研究了该海域浮游甲藻的群落特征和时空变化,分析了寄生性甲藻阿米巴藻宿主种类及其感染率的周年变化。研究结果表明：调查海域浮游甲藻群落结构相对稳定,共检出浮游甲藻类38种,膝沟藻目处于绝对优势,优势种全年既有交叉又有演替;各季节间浮游甲藻丰度差异不显著（P>0.05）,但各月间浮游甲藻丰度差异显著（P<0.05）;全年丰度在9.06×10³-6.10×10⁶ cells/L之间,其中4月份甲藻丰度最高,2月的丰度最低,全年的平均丰度为6.62×10⁵cells/L。调查海域阿米巴藻宿主甲藻种类繁多,14种浮游甲藻被寄生感染,感染率范围为0.006%-5.13%;该海域阿米巴藻宿主种类及感染率表现出明显的季节差异,夏、秋两季宿主种类较多,感染率也明显高于春、冬两季。     

夏季长江口海域溶解态铁的分布及混合行为研究

本文基于2015年7月长江口的现场调查资料,分析讨论了长江河口区溶解态铁(DFe)的含量分布与混合行为及其影响因素。结果表明:长江径流携带大量的DFe入海,且口内区(Ⅰ)浓度高于混合区(Ⅱ)和外海区(Ⅲ),平均浓度分别为166.45±6.26nmol/L,14.04±8.80nmol/L和6.18±1.51nmol/L。受去除作用和海水稀释的影响,在河口区DFe的浓度下降率达到96.92%。DFe浓度与盐度的关系符合指数模型,由模型与理论稀释线估算的长江口海域DFe的理论最大去除率为97.75%,与实际测得的最大浓度下降率相近。长江冲淡水、苏北沿岸流和台湾暖流影响DFe的水平分布。受长江冲淡水影响,长江口外海域DFe浓度高达176.50nmol/L。苏北沿岸流主要影响研究区域北部的表层水,其携带的DFe浓度低于长江冲淡水。台湾暖流是导致研究区域东南部DFe浓度较低的主要原因,使得中层和底层水中浓度分别低至4.04nmol/L和4.79nmol/L。另外,在表层海水中DFe的分布受到叶绿素a、溶解有机碳和溶解氧的共同影响,DFe与叶绿素a、溶解氧呈显著负相关,与溶解有机碳呈显著正相关。     

长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。     

长江口区营养盐的分布特征及三峡工程对其影响

在长江口海区,长江冲淡水、台湾暖流、黄海冷水等多种水系混合、交汇,错综复杂。对河口营养盐分布变化规律的研究,将为河口环境和生态变化提供可靠的依据,营养盐作为长江口这一世界著名渔场的化学物质基础具有重要意义。本文通过对长江口及其附近海域的周年观察,讨论了各种营养盐(包括磷、硅和氮)的时空变化规律和它们在河口的转移过程,估算了营养盐的年输出量,并提出了长江流量和营养盐输出量之间的关系,初步预报了三峡工程对长江口营养盐可能产生的影响。     

东海沿岸海域表层海水酸化趋势及影响因素研究

根据2002—2011年东海沿岸海域(4个区域,16个站位)春、夏、秋三个季节的表层海水pH、温度、盐度和叶绿素a等监测资料,对该海域pH的年际时空变化及其影响因素进行了探讨。结果表明,东海沿岸海域表层海水十年间pH变化趋势存在明显的季节和区域差异,共有10个站点表层海水pH呈下降趋势,主要集中于长江口和杭州湾海域,而三门湾和椒江口海域的酸化则不明显。环境因子相关性分析显示,杭州湾海域夏季表层海水的pH与叶绿素a浓度呈极显著正相关,其它海域两者间未显示出显著的相关性;杭州湾海域的pH与海表温度也存在显著的相关性,但季节不同趋势不同,呈现出春季正相关而夏季负相关的特征;pH与盐度的关系在各海域表现得更加明显,长江口、杭州湾和三门湾三个调查海区海水的pH变化与盐度都存在显著的正相关。总之,在10年的连续监测内东海沿岸海域存在一定程度的酸化趋势,其影响机制还需进一步研究。     

海平面变化对太湖流域排涝的影响

太湖流域位于长江三角洲地区,其排涝过程受长江口海平面变化及潮位变化的控制。本文采用一维河网非恒定流理论,建立了太湖流域河网水文模型,并对1991年太湖流域洪涝过程进行的模拟。在此基础上,假定当太湖流域发生1991年特大暴雨过程时,海平面上升0.5m和长江口发生了百年一遇高潮位,太湖最高水位可分别达到5.01m和4.99m,整个梅雨期排涝量分别比1991年少排14.9×10⁸m³和13.1×10⁸m³,加剧了该地区洪涝灾害的严峻程度。     

长江口海域水文环境要素分布及溶解氧垂向输运

本文基于2016年长江口海域(舟山绿华山)的连续观测数据,分析了该海域水文环境要素分布,并估算了溶解氧跨跃层垂向输运。本次观测发现,水体的温度、盐度和溶解氧剖面具有明显的分层结构,三者跃层具有相同的变化趋势且主要受潮流变化影响。通过计算,得到跃层浮性频率的平方(N2)在10–3—10–2/s2之间,剪切的平方(S2)介于10–5—10–2/s2。潮流活动会激发水体剪切不稳定促进水体中溶解氧的垂向交换。最后,采用简化的一维溶解氧垂向输运模型,得到观测周期内跨跃层输运的溶解氧的含量为4.75mmol/(m2·d),佐证层化是长江口海域出现氧亏损现象的主要原因之一。     

长江口及其邻近海域富营养化状况评价

通过对长江口及其邻近海域生态环境参数的背景值(20世纪50-60年代)和现状值(1997-2003年)的比较,应用欧盟“综合评价法”对长江口及其邻近海域的富营养化状况进行了评价。结果表明,长江向长江口海域输送总氮和总磷通量持续增大,长江口及其邻近海域无机氮浓度持续增高而硅浓度持续下降,并由此导致N/P/Si比值的显著变化;该海域叶绿素a浓度持续增大,浮游植物群落结构也发生了显著变化;该海域底栖生物种类和生物量都大大减少,底层水低氧区面积也显著扩大;该海域赤潮事件无论是规模还是频率都大大增加,藻类毒素DSP/PSP贻贝传染事件也时有发生。综合以上4类评价因子的评价结果得出结论:长江口及其邻近海域属于富营养化“问题海域”,即有充分证据表明,人为的富营养化已经对长江口及其邻近海域的海洋生态系统造成不良干扰。     

马里亚纳海沟浮游病毒垂直分布及动态变化

为探究马里亚纳海沟浮游病毒生态特征的垂直变化规律,本研究于2015年12月采集马里纳亚海沟表层到8727m共六层水样,对浮游病毒丰度,浮游细菌丰度,微微型浮游植物丰度以及裂解性浮游病毒生产力进行了分析。流式细胞技术分析结果表明,马里亚纳海沟各层浮游病毒丰度范围为1.27×105—1.93×106VLP/mL,其中表层丰度最高,随后逐渐降低,最低值出现在3699m处。而在深渊海沟区域内病毒丰度略有上升,最深处8727m病毒丰度为2.85×105VLP/mL。马里亚纳海沟裂解性浮游病毒生产力变化范围为2.86×104—4.21×105VLP/(mL·h),其垂直分布呈现出与浮游病毒丰度相似的趋势,生产力最高值出现在表层,随后在相对较低的水平变动,而在深渊海沟区域内随深度略微上升, 8727m处生产力为4.08×104VLP/(mL·h)。同时本文根据假定的研究区域浮游病毒平均裂解量及宿主平均有机物质含量计算出病毒导致的细菌死亡率(VMM)以及相应的有机碳和有机氮释放量,其中VMM变化范围为1.59×103—2.34×104cells/(mL·h),8727m处VMM为2.27×103cells/(mL·h)。而每小时病毒导致的细菌死亡数在总细菌数量中占比在8727m处最低,为4.6%,这表明浮游病毒在深海环境中的侵染活性相对较低,可能由于极端环境下浮游病毒多以溶源状态存在。在深渊海沟内部观察到相对较高的浮游病毒丰度以及相对较低的病毒生产力水平,表明该水域浮游病毒死亡率较低,这或许与海沟内温度极低且环境相对隔离有关。各层浮游病毒丰度及生产力与环境因子间相关性分析结果表明,浮游病毒丰度和生产力均与浮游细菌丰度表现出较高的正相关关系(P0.05),同时病毒生产力也表现出与温度的显著正相关性,表明浮游病毒的活跃程度主要依赖于宿主细胞的浓度以及海水温度。