海洋异养浮游细菌参数的测定和估算

海洋中的异养细菌利用溶解有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)转换为自身颗粒物(Particular Organic Matter,POM),然后被原生动物(主要是鞭毛虫和纤毛虫)捕食后再传递到后生动物构成微食物环(microbialloop)。近20多年的研究证实异养浮游细菌作为二级生产者对海洋生态系统的稳定和发展起到重要的作用。过去十几年国内研究海洋异养细菌的参数一直是细菌生物量(bacterialbiomass,Bb)、细菌生产力(bacterial production．Pb);     

桑沟湾养殖生态系统微食物环对长牡蛎(Crassostrea gigas)碳需求的贡献

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P0.05)。微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26—3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物纤毛虫2μm以下有色素体浮游生物无色素体微型鞭毛虫异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。     

异养细菌在海洋生态系统中的作用

概述异养细菌的分布、生物学特点、对物质矿化分解的作用以及在海洋生态系统物质循环和能量流动中的作用 ;海洋细菌生物量和生产力的研究方法 ;异养细菌在铁限制大洋生态系中的作用 ;国内外对底栖异养细菌生态功能研究的现状 ;最后提出该领域今后应加强研究的内容     

东海大陆架异养细菌的生态分布

从海洋物质循环的观点来看,异养细菌在分解有机物质和无机化过程中起着极重要的作用。从海洋食物链的角度来看,分解各种类型有机物而得以增殖的异养细菌自身也是海洋原生动物、浮游动物及底栖动物的营养源。异养细菌在海洋生态系中占有极重要的位置。对海洋中某些细菌的代谢活动与其他海洋生物之间的相互关系的研究日益受到普遍的重视。 海洋异养细菌的生态分布资料已有不少报道。但至今尚未有人发表过东海大陆架海域海洋微生物生态调查的报告。东海大陆架海域江河交汇人海,大陆对海洋的影响极为突出,水文和底质情况复杂,水产资源丰富,因而特别富有多样化的有机物来源。调查和了解这一海域中异养细薗生态分布规律,并研究其参与物质转化过程的特异性,不仅有助于深入研究海洋生态学问题,而且对于阐述东海大陆架的特点也极有价值。本文着重讨论异养细菌在东海大陆架的生态分布特征及菌群组成的特点。     

北部湾沿岸三种常见赤潮藻类对浮游微食物网主要类群的影响

本研究向自然海水中接种中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、红色哈卡藻（Akashiwo sanguinea）和球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）游离单细胞进行培养,比较不同赤潮藻类对海洋浮游微食物网主要类群的影响。结果发现,红色哈卡藻和中肋骨条藻均经历了从增殖到衰亡的过程,中肋骨条藻在磷酸盐耗尽后消亡,磷酸盐随之被重新释放到水体中;而无论增殖还是衰亡,红色哈卡藻添加组磷酸盐含量均持续降低。球形棕囊藻游离单细胞在迅速增殖将磷酸盐耗尽后并未衰亡,其密度维持相对稳定。红色哈卡藻添加组和中肋骨条藻添加组的细菌密度显著低于中肋骨条藻添加组（P<0.05）。三种藻类相比,红色哈卡藻添加组中纤毛虫、异养微型鞭毛虫（heterotrophic nanoflagellate, HNF）和含色素体微型鞭毛虫（pigmented nanoflagellate, PNF）的丰度最高（P<0.05）,但该组微型鞭毛虫的营养结构（HNF/PNF）与中肋骨条藻添加组无显著差异（P>0.05）。球形棕囊藻添加组含色素体微型鞭毛虫的丰度显著降低（P<0.05）,从而导致该组微型鞭毛虫营养结构显著偏向异养（P<0.05）。实验结束时,球形棕囊藻添加组纤毛虫的丰度显著低于其他两组（P<0.05）。本研究中,球形棕囊藻可通过与含色素体微型鞭毛虫竞争营养盐并抵御异养微型鞭毛虫及纤毛虫捕食的方式对微食物网产生影响。红色哈卡藻对微食物网的影响主要是由于其可被异养微型鞭毛虫摄食。中肋骨条藻对微食物网的影响受营养盐的调节,细菌的分解可能在该藻衰亡后的营养盐再生过程中发挥重要作用。     

海洋浮游微食物网对氮、磷营养盐的再生研究综述

海洋浮游微食物网包括病毒、细菌、聚球藻蓝细菌、原绿球藻、微微型自养真核生物、微型浮游动物(混合营养和异养鞭毛虫、纤毛虫)等生物类群,其中病毒、细菌及微型浮游动物等异养生物类群是海洋中氮、磷营养盐再生的重要贡献者。海洋中细菌吸收还是释放营养盐取决于细菌与底物中元素的比例,在多数海区,异养细菌都是吸收营养盐。病毒主要通过溶解宿主来释放宿主细胞中的物质,释放的营养元素的存在形态大多为有机物。微型浮游动物对营养盐的再生主要通过排泄来完成,目前在实验室内测定微型浮游动物排泄率的研究比较少,进行研究的主要困难有两个:第一,微型浮游动物的室内培养较难;第二,测定微型浮游动物的代谢率技术难度较高。根据已有研究结果,鞭毛虫的单位体重排氮率为2.8~140μg N(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排氮率为7.0×10-9~13.8×10-6μg NH4+N cell~(-1)h~(-1),再生效率为0~100%;最大排磷率为3.8×10-9~6.6×10-7μg P cell~(-1)h~(-1),再生效率为0~100%。鞭毛虫的营养盐排泄率和再生效率受鞭毛虫自身的生长阶段和生活策略、饵料中元素比例及温度的影响。纤毛虫的单位体重排氮率为0.25~178μg N(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排氮率为1.59×10-7~1.2×10-4μg NH4+N cell~(-1)h~(-1);单位体重排磷率为13~363μg P(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排磷率为0~1.3×10-5μg P cell~(-1)h~(-1)。影响纤毛虫排泄率和再生速率的主要因素为纤毛虫生长阶段和温度。自然海区测定微型浮游生物对营养盐的再生的方法主要为同位素稀释法,此外还可以根据其他资料推算微型浮游生物的营养盐再生速率及产生率以反映再生能力。多数野外实验结果证明微型浮游动物是营养盐主要的再生者。     

海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用

海洋中存在着大量的颗粒,包括大型聚合颗粒(即海雪,粒径500?m)、小型聚合颗粒(1~500?m)和亚微米颗粒粒径(1?m)等。颗粒在海水中营造了不同于纯海水的小生境,其中生活着与自然海水中不同的生物。异养细菌、蓝细菌、真核藻类、鞭毛虫、纤毛虫等微食物网生物可以黏附在海洋颗粒上,或生活在颗粒内部,其丰度高于周围水体中的自由生活生物,这可能是由于颗粒提供了更适宜生长的营养环境。本文综述了海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用。微食物网生物在颗粒物的形成过程中起到很重要的作用,它们可以直接促进颗粒形成,也可以彼此结合成颗粒,或微型浮游动物排粪形成颗粒。微食物网生物还可以对颗粒进行转化,影响颗粒的大小、沉降速度、或对颗粒及其黏附生物进行摄食。微食物网生物由于本身较小,沉降较慢,但这些生物和颗粒的结合使得微食物网生物在碳通量中发挥重要的作用。     

海洋浮游纤毛虫摄食研究综述

海洋浮游纤毛虫是海洋微食物环的重要组成部分,同时也是连接海洋微食物环和经典食物链的重要环节。研究海洋浮游纤毛虫的摄食情况对了解海洋浮游纤毛虫在海洋浮游生态系统物质循环和能量流动中的作用有重要意义。主要研究内容包括纤毛虫的食性、纤毛虫对不同饵料的摄食强度(摄食率、清滤率)和选择性、影响摄食的因素及摄食后的同化和排遗。海洋浮游纤毛虫食性的研究方法主要有两种,分别为体内饵料颗粒法和维持生长法。实验室内估算纤毛虫摄食率和清滤率主要有两种方法,分别为饵料浓度差减法和体内饵料颗粒增多法。可以用特定体积清滤率和特定生物量摄食率来比较不同种纤毛虫的清滤率和摄食率。已有研究结果表明,纤毛虫的饵料包括较小的纤毛虫、硅藻、甲藻、鞭毛虫、聚球藻、原绿球藻和细菌等。纤毛虫的摄食率范围为0.1—920 cells/(ciliate h),清滤率范围为0—110μL/(ciliate h)。纤毛虫对饵料的粒径和化学性质均有选择性。饵料浓度、温度、光线、扰动以及纤毛虫所处的生长阶段都会对纤毛虫的摄食率产生影响。不同种类纤毛虫对不同种类饵料的同化率(67%—79%)和消化时间(13.7 min—24 h)不同。     

海洋浮游微食物网结构及其影响因素

微食物环是海洋生态系统中重要的物质和能量过程,是传统食物链的有效补充。微食物环研究是当前海洋生态学研究的热点之一,但对其结构的系统研究较少,海洋微食物网结构在2000年才被Garrison提出。尽管微食物网各个类群的丰度在不同海洋环境中存在相对变化,但是这些变化都处于一定的范围之内,其丰度结构约为纤毛虫10cell/mL、鞭毛虫10~3cell/mL、微微型真核浮游生物10~4cell/mL、蓝细菌10~4~10~5cell/mL、异养细菌10~6cell/mL、病毒10~7particle/mL。海洋浮游食物链中捕食者和饵料生物粒径的最佳比值为10︰1,实际研究中该比值会略低,如纤毛虫与其饵料的粒径比值为8︰1,鞭毛虫为3︰1。微微型(pico-)和微型(nano-)浮游植物的丰度比(pico︰nano)是研究微食物网结构的指数之一,该指数具有不受研究尺度影响的优点,可用于研究区域性和全球性微食物网结构。近年来,学者们从多角度对海洋微食物网的结构开展了研究,针对不同海区微食物网各类群丰度、生物量时间和空间变化的研究有很多报道,微食物网的结构受空间、季节、摄食、营养盐等多种因素影响。在对不同空间微食物网的研究中,众多学者往往研究不同物理性质的水团中各类群生物丰度的不同,以此来表征微食物网结构的不同;同一海区微食物网结构的季节变化也是使用各个类群丰度和生物量的变化来表示,该变化主要受水文环境因素影响。摄食者对微食物网各类生物的影响通过3种途径:(1)中型浮游动物摄食;(2)中型浮游动物摄食微型浮游动物,通过营养级级联效应影响低营养级生物;(3)中型浮游动物通过释放溶解有机物、营养盐影响细菌和低营养级生物。浮游植物通过产生化感物质和溶解有机物影响微食物网结构,而营养盐的浓度及变化则可以对微食物网产生直接或间接影响。     

黄海水母旺发区浮游鞭毛虫和纤毛虫群落结构分布及其与水母发生关系初探

鞭毛虫和纤毛虫在海洋微食物环和经典食物链间的能量流动中起着重要的枢纽作用,但其在水母暴发过程中的作用仍然不明。本研究基于2011年春季以及水母旺发的夏季黄海专项航次,通过荧光染色技术和定量蛋白银法研究了南黄海水母频发海域3个断面(E:33°N,G:34°N,I:35°N)的鞭毛虫和纤毛虫的群落结构和时空分布特点,对其与水母的发生关系进行了初步探讨。结果表明,春夏两季的微型鞭毛虫丰度均以近岸水域为最高,向外海递减,高值区大多出现在水体表层及底层附近。夏季总微型鞭毛虫的丰度和生物量较春季略高,且异养微型鞭毛虫比例升高。纤毛虫丰度的水平分布与鞭毛虫正相反,以近岸较低,向外海递增,主要分布在表层及10m水层。在水母出现的E和G断面,夏季纤毛虫数量显著降低,丰度仅为春季的30%—40%;而未见水母的I断面夏季较春季的数量升高了一个数量级。推测夏季水母发生的E、G断面纤毛虫丰度明显降低系因水母的捕食压力所致,纤毛虫数量的减少导致对鞭毛虫的摄食压力降低,鞭毛虫数量增加;而未见水母的I断面纤毛虫则维持较高的丰度值。本研究表明,水母作为浮游生态系统的顶级捕食者,可通过营养级联效应对微小型浮游动物群落产生影响。     

异养性海洋鞭毛虫摄食生态学研究进展

异养的海洋鞭毛虫由食细菌者、植食性动物、碎屑取食者、营渗透营养者[1~4]构成,个体大小一般为2~200μm,但<2μm和>200μm的也已有发现,在绝大多数海区,其密度为102~105个/mL[4,5]。异养鞭毛虫是海洋生态系统中浮游生物群落的重要成员,同时又是海洋微食物环的重要环节之一[6,7     

海洋浮游细菌生长率和被摄食的研究综述

海洋浮游细菌利用海水中的溶解有机碳合成自身物质,是海洋浮游生态系统的二次生产者。微型浮游动物是细菌的主要摄食者,也是细菌生产向较高营养级传递的中介。研究海洋浮游细菌的生长率和被(微型浮游动物的)摄食率对理解海洋浮游生态系统的功能具有重要作用。本文综述了利用改变海水中生物类群组成(或功能)的培养方法研究海洋浮游细菌生长率和被摄食率的历程和现状,为我国的同类研究提供借鉴。改变海水中生物类群组成(或功能)进行培养的方法有海水分粒级培养、海水稀释培养和添加选择性抑制剂培养。这些方法各有其局限性,应用并不广泛。细菌及其主要摄食者异养鞭毛虫群落在自然海区和实验室内都有生长周期,鞭毛虫的生长周期落后于细菌,因此细菌的生长率有时会小于被摄食率,有时会大于被摄食率。我国这方面的研究相对落后,应值得引起重视,建议从海水稀释培养法入手开展相关研究。     

细菌胞外酶活性的调控因素

水生环境中的有机物大多（＞９５％）以高分子聚合物的形式存在，它们是水生异养细菌的主要碳源及能量来源。这些高聚物只有通过胞外酶水解成小分子单体或低聚物才能被细菌等异养微生物用以维持新陈代谢。这一生化过程是调节海洋有机营养平衡的重要生态因子，又是众多异养微生物赖以生存的基础。胞外酶活性不但能够指示水生环境中有机物的数量和质量，而且还能对此环境中流过微食物环的物质通量进行估计。胞外酶的水解作用是细菌生长中的一个速度限制步骤，胞外酶也正是许多海区中细菌生长所必不可少的。对于自然水体、人工条件及沉积物环境…     

海洋浮游微食物网结构及其影响因素

微食物环是海洋生态系统中重要的物质和能量过程,是传统食物链的有效补充。微食物环研究是当前海洋生态学研究的热点之一,但对其结构的系统研究较少,海洋微食物网结构在2000年才被Garrison提出。尽管微食物网各个类群的丰度在不同海洋环境中有相对变化,但是这些变化都处于一定的范围之内,其丰度结构约为纤毛虫10 cell ml-1、鞭毛虫103 cell ml-1、微微型真核浮游生物104 cell ml-1、蓝细菌104-5 cell ml-1、异养细菌106 cell ml-1、病毒107 particle ml-1。海洋浮游食物链中捕食者和饵料生物粒径的最佳比值为10:1,实际研究中该比值会略低,例如纤毛虫与其饵料的粒径比值为8:1,鞭毛虫为3:1。Pico和Nano浮游植物的丰度比（Pico:Nano）是研究微食物网结构的指数之一,该指数具有不受研究尺度影响的优点,可用于研究区域性和全球性微食物网结构。近年来,学者们从多角度对海洋微食物网的结构开展了研究,不同海区微食物网各类群丰度、生物量的时间和空间变化研究有很多报道,微食物网的结构可受空间、季节、摄食、营养盐等多种因素影响。在对不同空间微食物网的研究中,学者往往研究不同物理性质的水团中各类群生物丰度的不同,以此来表征微食物网结构的不同;同一海区微食物网结构的季节变化也是使用各个类群丰度和生物量的变化来表示,该变化主要受水文环境因素影响。摄食者对微食物网各类生物的影响通过三种途径：1. 中型浮游动物摄食;2. 中型浮游动物摄食微型浮游动物,通过营养级级联效应影响低营养级生物;3. 中型浮游动物通过释放溶解有机物、营养盐影响细菌和低营养级生物。浮游植物通过产生化感物质和溶解有机物影响微食物网结构,而营养盐的浓度及变化则可以对微食物网产生直接或间接影响。     

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.     

海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用

海洋中存在着大量的颗粒,包括大型聚合颗粒（即海雪,粒径>500μm）、小型聚合颗粒（1~500μm）和亚微米颗粒粒径（<1μm）等。颗粒在海水中营造了不同于纯海水的小生境,其中生活着与自然海水中不同的生物。异养细菌、蓝细菌、真核藻类、鞭毛虫、纤毛虫等微食物网生物可以黏附在海洋颗粒上,或生活在颗粒内部,其丰度高于周围水体中的自由生活生物,这可能是由于颗粒提供了更适宜生长的营养环境。本文综述了海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用。微食物网生物在颗粒物的形成过程中起到很重要的作用,它们可以直接促进颗粒形成,也可以彼此结合成颗粒,或微型浮游动物排粪形成颗粒。微食物网生物还可以对颗粒进行转化,影响颗粒的大小、沉降速度、或对颗粒及其黏附生物进行摄食。微食物网生物由于本身较小,沉降较慢,但这些生物和颗粒的结合使得微食物网生物在碳通量中发挥重要的作用。     

微型异养鞭毛虫摄食选择性的研究进展

微型异养鞭毛虫(HNF)是海洋微微型浮游生物的重要摄食者,通过摄食作用对后者的种类(或类群)组成、粒径分布、数量结构和营养价值等属性具有重要的影响,而这与HNF的摄食选择性有直接关系。对HNF摄食选择性的研究有助于深入了解HNF在海洋微食物环乃至整个海洋生态系统中的作用。就国际上已开展的HNF摄食选择性相关研究进行了回顾,分析和总结了影响HNF选择性摄食的关键因素,如食物大小、游动性、营养价值及食物细胞表面的生化结构特征等,并重点介绍了HNF摄食选择性形成的主要机制以及HNF的选择性摄食在调节海洋微微型浮游生物群落结构中的作用。     

海洋细菌在微食物环中的作用

２０多年前科学家就认识到海洋细菌在海洋食物网中的作用 ,主要是消耗有机碳。１９７４年 ,Ｐｏｍｅｒｏｙ提出了微型食物网的概念 ,并认为微型食物网在海洋生态系中是非常重要的 ,同时 ,根据各方面的数据指出 ,微小的异养生物能消耗大量溶解的和颗粒的有机物。他的这些观点和假设到１９７７年Ｈｏｂｂｉｅ将落射荧光显微镜技术应用于海洋细菌的计数后 ,得到了广泛的认同。因为荧光技术的应用使人们发现海洋中存在着大量的细菌。随后在１９７９,１９８０,１９８２年,Ｈａｇｓｔｒｕｍ,Ｆｕｌｒｍａｎ和Ａｚａｍ相继发现异养细菌生产力也…     

黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌摄食作用的初步研究

2006年10月在黄海冷水团海域的三个站点开展了微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度和生物量调查,进行了微型异养鞭毛虫的现场摄食实验,通过荧光标记细菌法和消化系数法获得该海区微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的摄食率,并估算了微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌现存量及生产力的摄食压。结果显示,微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度分别为0.36×103~1.13×103,0.39×106~1.13×106和0.04×104~3.74×104cells/cm3,温跃层以上明显高于底层。微型异养鞭毛虫对异养细菌的摄食率为5.33~14.89个/(HF·h),对蓝细菌的摄食率为0.26×102~23.10×10-2cells/(HF·h),摄食率随深度而下降。微型异养鞭毛虫每天能消耗9.27%~33.08%的异养细菌现存量和8.12%~16.09%的蓝细菌现存量。同时,微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的日摄食量各占它们生产力的2.66%~13.10%和8.12%~16.09%。研究表明微型异养鞭毛虫的摄食可能不是秋季黄海冷水团海域浮游细菌及其生产力的主归宿。     

海洋微生物在生态环境中的作用

海洋生物学的基本目的是描述生物的分布模式，并找出形成这种模式的原因。这个工作需要建立食物链结构的模型，回答食物链作用机理方面的问题及找出海洋生产力的决定因素。由于微生物是海洋生物群的一个重要部分，因而作者根据海洋微生物学研究的新进展，对其在生态环境中的作用作一评估。长期以来，由于方法学上的原因，细菌在海洋生态系中的作用被认为是次要的。然而新近的大量研究表明，细菌的数量、生物量及其代谢活性在海洋生态系中起着相当重要的作用。对细菌在海洋生态系中作用的看法发生这种转变的原因在于海洋中细菌数量、生物量以…