春季长江口及其邻近海域溶解有机物的分布、组成及降解行为研究

2021年3月对长江口及其邻近海域9个断面溶解氨基酸(THAA)、溶解有机碳(DOC)和溶解有机氮(DON)的分布和组成进行了调查研究。结果表明:THAA的浓度范围为1.24~4.71μmol/L,平均浓度为(2.61±0.85)μmol/L;DOC的浓度范围为118.17~450.58μmol/L,平均浓度为(149.73±33.34)μmol/L;DON的浓度范围为10.48~24.45μmol/L,平均浓度为(13.80±1.81)μmol/L。THAA、DOC和DON的水平分布表现出近岸高于远岸的特点,表明陆源输入对调查区域的THAA等分布有重要影响。而THAA与D-天门冬氨酸、D-谷氨酸、D-丝氨酸和D-丙氨酸的D/L比均呈显著负相关,与天门冬氨酸/β-丙氨酸(Asp/β-Ala)呈正相关,表明细菌活动是影响THAA浓度变化的重要因素。长江口及邻近海域的优势氨基酸为L型氨基酸,D型氨基酸和非蛋白型氨基酸的占比仅为7.34%。基于C/N比值分析,长江口及其邻近海域溶解有机物(DOM)的来源受到长江冲淡水和台湾暖流的共同影响。THAA-C%、THAA-N%、降解因子和反应活性指数表明:水平方向上盐度接近于0的淡水区域和盐度高于34的远海区域降解程度较高;垂直方向上随着深度的增加,有机物的降解程度逐渐升高。调查区域有机物的降解程度主要受到陆源输入和细菌活动的影响。     

2019年夏季长江口及邻近海域锋面控制下叶绿素a的分布特征及其环境影响因素分析

长江口外潮汐混合和低盐度羽流形成的泥沙锋和羽状锋对浮游植物与环境因子的空间分布具有重要控制作用。本研究依据2019年夏季长江口及邻近海域典型断面叶绿素a (Chl-a)浓度和环境因子的调查结果,以锋面为边界,探讨了不同区域Chl-a浓度与环境因子的分布特征及相互关系,以期深入了解锋面的生态效应。结果表明,在泥沙锋以内的近岸区域,水体垂直混合均匀;受长江径流输入和泥沙锋"屏障"作用影响,总悬浮物(TSM)和营养盐浓度最高,其中TSM为220.0±275.3 mg/L,溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)和溶解硅酸盐(DSi)分别可以达到94.7±21.2μmol/L、0.85±0.33μmol/L和95.3±22.6μmol/L;高浓度TSM引起显著的光限制效应,导致Chl-a浓度较低(1.7±0.5μg/L)。在羽状锋以外的区域,出现垂直层化现象;表层海水的TSM和营养盐显著降低,其中TSM为5.1 mg/L,DIN、DIP和DSi分别为1.0μmol/L、0.03μmol/L和2.4μmol/L;Chl-a浓度受到营养盐供应不足的影响,浓度仅为0.2μg/L。高浓度的Chl-a (7.5±4.1μg/L)主要出现在泥沙锋和羽状锋之间的过渡区域,该区域营养盐得到长江径流与上升流的补充;同时,由于大量TSM在泥沙锋快速沉降,缓解了水体的光限制效应,有利于浮游植物的生长和积累。研究结果验证了泥沙锋和羽状锋对TSM与营养盐的重要控制作用,这对于理解长江口及邻近海域藻类灾害高发区的成因具有科学参考价值。     

三峡水库蓄水前后长江口及其邻近海域浮游植物群落结构的变化及原因分析

通过对长江口及其邻近海域2002-2006年13个航次的综合调查,研究了三峡水库蓄水前后长江口及其邻近海域浮游植物群落结构的变化,并应用相关性分析、典范对应分析(CCA)等方法对浮游植物群落结构变化的原因进行了探讨。结果表明:三峡水库蓄水后,长江口及其邻近海域的浮游植物群落结构、盐度及营养盐结构已发生显著变化。硅藻种类比例显著下降,由2002年秋季的77.09%下降至2006年秋季的71.43%;甲藻种类比例显著上升,由17.32%上升至22.45%。主要环境因子中,磷酸盐(DIP)、硅酸盐(DSi)、无机氮(DIN)浓度显著下降,盐度、N/P比值显著上升。DSi的降幅最大,从2002年秋季的83.14μmol/L下降至2006年秋季的42.83μmol/L;DIP从1.40μmol/L下降至0.89μmol/L;DIN从56.80μmol/L下降至49.18μmol/L。而N/P比值从39.86上升至81.27;盐度则从19.44上升至25.42。CCA及相关性分析表明,盐度、N/P比值的升高,DIP、DSi浓度的降低,均对浮游植物群落结构变化产生了显著的促进作用。三峡水库蓄水后,长江径流量、输沙量的减少以及径流季节分配的改变是造成长江口及其邻近海域浮游植物群落结构发生改变的根本原因。     

长江口邻近海域春季藻华期间浮游植物生物量与环境要素的拟合分析

基于2005年长江口邻近海域春季现场调查资料,本文采用非线性拟合方法,构建了该海域春季硅藻藻华和甲藻藻华期间浮游植物生物量与无机营养盐、温度和盐度之间的定量关系方程,进而分析了春季硅、甲藻藻华发生的最适环境条件。结果表明,硅藻藻华出现的最适环境条件为:溶解态无机氮浓度10.1μmol/L、磷酸盐浓度0.21μmol/L、硅酸盐浓度6.39μmol/L、温度11.9℃、盐度30.5;甲藻藻华暴发的最适环境条件为:溶解态无机氮浓度3.98μmol/L、磷酸盐浓度0.18μmol/L、温度22.0℃、盐度27.2。上述硅、甲藻藻华发生的最适环境条件可作为硅、甲藻藻华形成的关键环境参数,为开展长江口邻近海域藻华形成和演替过程的数值模拟和参数优化提供参考。     

夏季长江口浮游细菌和浮游病毒的分布特征及环境制约因素

应用荧光显微直接计数法,研究了2006年夏季长江口及邻近海域浮游细菌、浮游病毒数量的分布特征,探讨了它们与环境因子之间的关系.结果表明:(1)浮游细菌数量为(6.92×105～5.54×106)个/mL,浮游病毒数量为(2.22×106～9.97×107)个/mL.浮游细菌和浮游病毒数量的平面分布特征较一致,均为近海过...     

长江口及其邻近海域叶绿素a分布特征及其与低氧区形成的关系

于2013年3月和8月研究了长江口及其邻近海域叶绿素a的分布特征,并对环境因子和长江冲淡水对浮游植物生物量分布的影响进行了探讨。结果表明,叶绿素a浓度在丰水期较高,平均值为5.18μg/L,最高值达32.05μg/L,现场海水出现变色现象;与同期历史资料对比分析,发现该海域叶绿素a浓度呈现出波动增长趋势。丰水期与枯水期叶绿素a的相对高值区均位于冲淡水的中部,122.5°E~123°E之间;丰水期在调查海域出现溶解氧低值区与低氧区,最低值仅为0.64 mg/L;发现低氧区出现位置北移、面积扩大和溶解氧最低值下降的趋势。底层溶解氧低值区分布与表层叶绿素高值区大致吻合,表明低氧现象与表层浮游植物的生长和现存量密切相关,在跃层存在的水体中表层浮游植物的大量繁殖易造成底层低氧区的出现。     

不同光照水平下浮游藻类对氮、磷营养盐添加的响应

2007年11月于长江口邻近海域通过在不同光照强度下往培养水体添加不同量的磷酸盐(或硝酸盐)进行现场培养实验,对培养过程中叶绿素a质量浓度变化以及比生长速率与氮磷浓度之间的关系进行了研究.结果表明:无光照下叶绿素 a 没有增加趋势,其他光照下浮游藻类生长有着很长的平台期,且100%光照下叶绿素a终浓度可以为80%、60%、40%、20%光照下的1.5倍、2倍、4倍、15倍;相同光照下,叶绿素 a 质量浓度在不同营养盐水平之间差异不明显,浮游藻类生长主要受光照的限制,而不是营养盐;培养介质中磷酸盐和硝酸盐浓度与浮游藻类比生长速率之间有一个临界点,当氮磷浓度超过阈值时,浮游藻类比生长速率会减小,其中磷酸盐的阈值浓度约为1~2μmol/L,硝酸盐阈值约为20~25μmol/L.     

秋季东、黄海异养细菌(Heterotrophic Bacteria)的分布特点

2000年10-11月,乘"北斗号"考察船进行秋季"东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用"大面调查,研究秋季东、黄海异养细菌的分布.结果表明,异养细菌在黄海和东海的丰度分别在(2.37-13.33)×108 cell/L和(3.05-13.62)×108 cell/L之间.细菌丰度最高值出现在长江口附近,且断面E和断面F各站位的细菌丰度明显高于其他断面.异养细菌丰度大小以长江口为中心向外海依次递减.东、黄海水体异养细菌生物量分别在244.45-1812.90mgC/m2和100.60-940.87mgC/m2之间.东、黄海异养细菌丰度无显著差异,但是东海海域水体异养细菌生物量高于黄海海域.异养细菌空间分布与浮游植物叶绿素在东海有一定的相关性,黄海异养细菌与硝酸盐浓度的相关性极显著.     

广西铁山港附近海域营养盐分布及其季节变化

通过3个航次的调查,分析了2008年枯水季、丰水季和平水季广西铁山港附近海域无机氮、活性磷酸盐和活性硅酸盐的分布特征及营养盐结构特征,探讨该海域营养盐季节变化及其影响因素。结果表明,铁山港附近海域无机氮的浓度范围为1.03~44.99μmol/L,活性磷酸盐浓度为0.03~1.57μmol/L,活性硅酸盐的浓度为7.86~102.14μmol/L。高浓度的营养盐主要分布在铁山港湾内及靠岸站点,营养盐的浓度均从铁山港湾口向北海南部海域呈递减的趋势。无机氮、活性磷酸盐和活性硅酸盐显现了相近的季节变化特征,即枯水期到丰水期浓度增加之后从丰水期到平水期浓度降低。该海区无机氮主要以硝酸盐氮和氨氮占最主要比重,枯水期和丰水期以硝酸盐氮为主而平水期以氨氮为主。海区N/P和Si/P较高,表明该海区N限制减弱而P限制加重。铁山港营养盐的季节变化主要受到径流等输入的影响,浮游植物的消耗也可能是其季节变化的原因之一。     

长江口及其附近海域细菌和三磷酸腺苷的分布特征

于1986年1月和7月在长江口及其附近海域进行了细菌的落射荧光直接计数和三磷酸腺苷(ATP)浓度的测定,同时取分样进行了微生物呼吸作用耗氧速率和叶绿素浓度的测定。结果表明,细菌数量和ATP浓度夏季较冬季高,总的分布趋势是,高值区出现在内河段和长江口,向外海逐渐降低;细菌数同悬浮体浓度、硝酸盐浓度和耗氧速率呈正相关,与盐度呈负相关。冬季,在整个海域细菌是ATP的主要贡献者和溶解氧的主要消耗者;夏季,沿冲淡水方向ATP出现两个峰值,第一峰值出现在长江口的最大浊度带,由细菌所贡献;第二个出现在盐度25—30的区域,由浮游植物所贡献。呼吸作用耗氧速率也呈现了与ATP相似的分布特征。     

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。     

海洋中不产氧光合细菌的研究进展

介绍了海洋中需氧的不产氧光养菌(aerobic anoxygenic phototrophic bacteria,简称AAP细菌)在全球海域的分布和丰度、光合作用能力、系统发生、多样性,以及与光合自养生物的关系、在海洋碳循环中的贡献等方面的研究进展,阐述了海洋中不产氧光合细菌在碳、氮、硫、铁等物质循环过程中的重要性和一些新种的发现及其应用,指出了目前海洋中不产氧光合细菌研究中存在的问题。     

Heterotrophic bacteria of the Dapeng Bay in the South China Sea: community structure, abundance, and the relationships of culturablity with environmental factors

The community composition,abundance and culturablity of heterotrophic bacterioplankton in the Dapeng Bay of the South China Sea were investigated by morphological method,bacterial cultivation and biochemical methods over an annual cycle.Aeromonas and Pseudomonas were the predominant genera among the Gram-negative bacteria.The bacterioplankton abundance fluctuated from 2.07×10 8 to 2.44×10 9 cells/dm 3 ,and culturable bacteria abundance ranged between 0.1×10 6 and 16.07×10 6 CFU/dm 3 .The Culturablity of heterotrophic bacteria ranged between 0.01% and 1.31%.The relationship between bacterial culturablity and the environmental factors was also studied in different sites of the Dapeng Bay.Throughout the bay,a significantly positive relationship was evidenced between bacterial culturability and temperature,meanswhile bacterial culturability was significantly inversely related with salinity.The positive relationship was shown at the central bay while a negative relationship was observed at the bay mouth and there was no significant correlation at top bay between bacterial culturablity and chlorophyll a of sea water.A positive relationship was found between culturability and DIN all the bay,but DIP showed a significantly negative relationship with bacterial culturability only at the mouth of the bay.     

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。     

长江口可培养耐(嗜)盐细菌群落结构研究

针对长江口10个站位样品,采用HM培养基和ZMCA培养基分离培养耐(嗜)盐菌,通过PCR方法获取156株细菌的16S rDNA序列。其中,由HM培养基分离获得136株菌株,可划分为33个分类单元(OUT),分属α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的芽孢杆菌纲(Bacilli)3个类群,其中γ-变形菌纲为优势耐(嗜)盐细菌;靠近海岸的站点M5-1,N6-2和M4-1耐(嗜)盐细菌均属于厚壁菌门,而远离海岸的站点耐(嗜)盐细菌均属于变形菌门。以ZMCA培养基分离获得的20株菌株分属α-变形菌纲和放线菌纲(Actinobacteria),可划分为10个OTU。由HM培养基分离获得的菌株中,70.5%属于耐盐菌,29.5%属于中度嗜盐菌;由ZMCA培养基分离获得的菌株均为耐盐菌。HM培养基分离得到的136株细菌的硝酸盐和亚硝酸盐还原性分析表明,亚硝酸盐还原菌数量仅为硝酸盐还原菌的1/3左右。     

东太平洋铁锰结核区微生物的丰度及其成矿作用研究

１９９４ 年 ４～１１ 月在东太平洋铁锰结核区, 使用 “向阳红 ０９”船, 采集 ３９ 个表层沉积物、１２ 个上覆水和 ７ 个结核样。在现场用平板法测定了异养细菌和铁、锰细菌丰度, 用稀释法（ Ｍ Ｐ Ｎ 法） 测定硫酸还原菌丰度。为了探讨微生物在大洋成矿过程的作用, 在实验室对异养细菌和锰细菌作纯化分离, 并进行了多项生理生化实验, 参照伯杰氏手册第八版鉴定至属。使用分光光度法, 测定锰细菌对锰、铁离子的转化作用, 使用 ｐ Ｈ 计测定了ｐ Ｈ 值的变化, 同时测定了不同培养温度对转化作用的影响。结果表明, 沉积物中异养细菌的数量在 ３×１００～９５×１０３个／ｇ; 锰、铁细菌的数量在１×１００ ～１×１０３ 个／ｇ; 硫酸盐还原细菌的数量分布范围在 ０～４×１０３个／ｇ;在上覆水和结核样中各类细菌的数量均较低,比沉积物样中各类细菌数低 １ 个数量级。在细菌的种群组成方面与近海区相比存在差异, 特别是在革兰氏阳性菌的组成上微球菌占了绝对优势。在成矿作用方面, 锰细菌对锰、铁氧化还原的实验结果表明, 在好氧的条件下, 锰细菌使可溶性的 Ｍ ｎ２＋ 氧化为 Ｍ ｎ４＋ , 其氧化速度与环境温度存在密切关系, 锰细菌对铁的氧化速度比对锰的氧化速度来得快。在     

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…     

Effects of fixation and storage on flow cytometric analysis of marine bacteria

Flow cytometry (FCM) is now becoming a routine tool for the enumeration and optical characterization of bacteria in marine environments. We investigated the effects of sample fixation and storage upon flow cytometric determination of marine bacteria. Fixed and unfixed seawater samples were analyzed by FCM immediately aboard ship and/or later in the laboratory, and the appearances of the fluorescence signals and bacterial counts of these samples were compared. Fixation and storage led to the formation of multiple peaks in fluorescence histograms; this was also seen in 22 out of 36 samples frozen in liquid nitrogen. Fixation did not, but storage did induce a decrease of bacterial counts: a rapid decrease during the first 3 days followed by a slower decline. The decline of cell numbers in stored samples was expressed by a regression model. Our studies indicate that precaution is necessary when interpreting the data from fixed and/or stored marine bacterial samples analyzed by FCM. The possibility that the procedure of fixation and storage leads to the appearance of high DNA and low DNA bacterial groups should be considered.     

A seasonal comparison of prokaryote numbers,biomass and heterotrophic productivity in waters of the KwaZulu-Natal Bight,South Africa

The KwaZulu-Natal Bight is a shallow indentation of the eastern seaboard of South Africa, characterised by a narrow (45 km wide) extension of the continental shelf, with a shelf break at about 100 m. It has a complex hydrography: the waters of the bight are derived from the fast-flowing, southward-trending Agulhas Current, which is fed mostly by the tropical and subtropical surface waters of the South-West Indian Ocean subgyre, which are generally oligotrophic in nature, notably depleted in reduced nitrogen and phosphate except at river mouths and during periodic upwelling of deeper nutrient-rich water. Despite this, the bight is believed to be relatively productive, and it is suggested that efficient nutrient recycling by prokaryotes may sustain primary productivity efficiently, even in the absence of new nutrient inputs. Here we have measured bacterial numbers, biomass and heterotrophic productivity during summer and winter in conjunction with phytoplankton standing stock and factors that influence it. Bacterial distribution closely matched phytoplankton distribution in surface waters, and was highest close to the coast. Bacterial standing stocks were similar to those of oligotrophic systems elsewhere (0.5–5.0 × 10⁵ cells ml^–1; 1 × 10^–8 to 1.25 × 10^–7 g C ml^–1) and increased in association with the development of phytoplankton blooms offshore and with inputs of allochthonous material by rivers at the coast. Heterotrophic productivity in summer was lowest in the far south and north of the bight (0.5 × 10^–10 g C ml^–1 h^–1) but higher close to the shore, over shallow banks, and in association with increased phytoplankton abundance over the midshelf (1.0–3.5 × 10^–9 g C ml^–1 h^–1). There were marked seasonal differences with lower bacterial standing stocks (5 × 10⁴ to 2 × 10⁵ cells ml^–1; 4–5 × 10^–9 to 1–2 × 10^–8 g C ml^–1) and very low bacterial productivity (4 × 10^–11 to 1 × 10^–10 g C ml^–1 h^–1) in winter, probably resulting from lowered rates of primary productivity and dissolved organic matter release as well as reduced riverine allochthonous inputs during the winter drought.     

浙江省海岛沿岸水域微生物生态分布

文章报道了浙江海岛沿岸水域中异养细菌、氨化细菌和反硝化细菌的数量分布及异养细菌的种群组成。结果表明：本调查海区异养细菌的数量较多，其数量分布范围在２．０４×１０４～８．３６×１０６个／ｄｍ３之间；氨化细菌数量分布范围在３．０×１０３～１．１×１０６个／ｄｍ３之间；反硝化细菌的数量分布范围在３．０×１０２～１．１－１０６个／ｄｍ３之间。细菌的数量与环境中营养盐的浓度之间存在密切关系。在不同的海区异养细菌的种群组成存在一定的差异，在浙北海区，革兰氏阴性菌所占比例为４１．６％，在浙中海区为４６．９％，在浙南海区为６４．９％。