季风环流影响下的南海海洋细菌多样性特征初探

季风驱动下的南海海洋动力过程有着季节性的多尺度变化特征, 显著影响南海海洋生态系统的演化进程。海洋细菌作为海洋生态系统中物质循环和能量流动的重要组成部分, 对环境变化和海洋多尺度动力过程有着积极的响应。将微生物生态过程与海洋动力过程相结合, 研究微生物的群落结构、动态变化及其与海洋环境过程的耦合, 是目前国际海洋科学多学科交叉研究的热点之一。文章以国家自然科学基金重点项目“季风环流影响下的南海海洋细菌多样性特征及其生物海洋学意义”的主要研究成果为基础, 从南海北部上升流、海洋锋面、中尺度涡旋、次中尺度过程及其对海洋细菌多样性和生态系统可能的影响等几个方面, 探讨当前的研究进展和初步研究成果。     

台湾近海热液体系独特的生物及地球化学特征

台湾地处西太平洋构造活动带,近海发育了多处热液活动,其中最典型的为龟山岛和绿岛热液体系。本文对海峡两岸在龟山岛和绿岛热液的地球化学特征以及周边生物体的响应的研究进展进行了综述。龟山岛热液喷出流体具有全球最低的pH(1.52),富含重金属元素和CO₂等酸性气体,是周围海水中有色溶解有机质的来源;绿岛具有全球热液中最低的溶解有机碳浓度(14 μmol /L),且具有特殊的动力学特性。喷口周边分布了较为罕见的自然硫烟囱体和硫磺球。喷口的高毒性、高酸性热液改变了热液区生物体如螃蟹的生活习性和解毒机制。热液区的主要活跃菌群为参与碳、硫和氮代谢途径的γ-和ε-变形菌。主要生物质合成以硫还原和硫氧化的化能无机自养型生物为主,微生物硫代谢促进了热液系统中的微生物能量流动和元素循环作用。某些热液生物采用繁殖期迁徙的机制应对高毒性、高酸性热液环境。在热液活动的胁迫下,这些微生物产生了新颖独特的代谢产物。此外,龟山岛和绿岛热液体系还受到了潮汐、台风和地震等灾害性事件的影响。台湾近海热液体系的研究对认识热液地球化学循环、探讨热液的生态环境效应等具有重要的意义。     

化学消油剂对原油乳化及微生物降解的影响

化学消油剂的使用已成为国内外海洋溢油事故应急处理的重要措施之一。本文分别从光明化学消油剂GM-8的用量、油水比及环境pH等方面,对正十四烷及原油乳化效果进行分析。结果表明, GM-8对正十四烷及原油的乳化效果较好,当化学消油剂的用量为原油的5%时,正十四烷及原油的乳化指数较高。在消油剂与原油用量比为一定值时,原油的乳化效果与海水的量几乎没有关系。环境pH对GM-8乳化原油的影响不大,乳化后的原油可以在海洋环境中稳定7 d以上。GM-8对原油的微生物降解有一定的增强作用。N/P、环境的pH以及微生物的接种量等均对乳化原油的生物降解有较大的影响。当微生物的接种量由培养基的1%增加到10%时,乳化原油的微生物降解率增加了一倍以上,达到91.6%。     

南海北部滨珊瑚骨骼微生物侵蚀

微生物对珊瑚骨骼的侵蚀作用相对肉眼可见的大型生物侵蚀更加隐蔽, 研究也相对稀少, 国内更是空白。本文对采自涠洲岛、大亚湾以及西沙琛航岛的滨珊瑚骨骼切片在扫描电镜下开展微生物侵蚀研究。在涠洲岛和大亚湾的滨珊瑚骨骼切片中存在微生物侵蚀形成的“橘色条带”, 可能与当地水体富营养化有关, 而琛航岛的样品中则没有类似的条带。扫描电镜观察发现, 这些“橘色条带”为内生藻Ostreobium quekettii, 是一种热带珊瑚礁区常见的侵蚀微生物。O. quekettii侵蚀的珊瑚骨骼结构被破坏, 其厚度减小, 孔隙率提高了1.54%至6.76%、抗压强度下降了27.1%至51.2%, 使得珊瑚骨骼变得更加“疏松”, 且在整个骨骼次表面形成了一层“骨质疏松层”。该种侵蚀微生物扮演了“先行者”的角色, 使珊瑚更容易被大型生物侵蚀, 而大型生物侵蚀又会进一步促进微生物侵蚀, 该“正反馈效应”正好解释了在富营养化的南海北部发现的珊瑚骨骼内侵蚀加剧的现象。     

海洋岩石圈中的微生物种群

最近15年来积累了大量有关在海洋沉积盖层深部层位中,甚至在玄武岩基底内部,有微生物种群存在和活动的证据。由于所有这些钻探主要在太平洋中进行,它们大部分存在的位置都处在这个海盆内,并发现于海底以下达800 m深处的沉积物中。但是也有关于微生物普遍生活在印度洋近南极区表     

自主式深海浮游微生物浓缩保真取样器控制系统设计研究

设计了一个基于单片机的自主式深海浮游微生物取样器控制系统。该控制系统采用蓄电池作为电源,通过检测深海取样处压力作为取样控制的触发条件。通过简化控制系统硬件设计降低了控制系统的发热量、减少了密封舱的体积和重量;采用程序上电复位后读取系统关键状态的方法提高了控制系统的抗干扰性和可靠性。模拟实验和2 000 m海试结果表明,控制系统结构简单,工作可靠。     

大口黑鲈肠道益生菌的分离与鉴定

【目的】分离鉴定大口黑鲈（Micropterus salmoides）肠道益生菌,评估分离菌用作饲料添加剂的益生潜力。【方法】采集大口黑鲈肠道样本,采用稀释涂布法分离细菌,经16S rRNA序列比对和生化试验鉴定种属,并进行抗逆性能、黏附能力、溶血活性和药敏特性等鉴定。【结果】从大口黑鲈肠道分离菌株84株,经测序、blast比对,筛选出3株同源性最高的菌株MS-1、MS-2、MS-3,分别鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。3株分离菌均为γ-溶血,不具有生物膜,疏水性50%～93.3%,自凝集性43.6%～69.2%;可在pH 2.0～12.0环境和5.0 g/L胆盐中存活;经高温处理后仍可生长;3株菌对大多数抗生素敏感。【结论】芽孢杆菌MS-1、MS-2和MS-3抗逆性高,黏附性能及饲料学安全性高,可作为大口黑鲈养殖中潜在益生菌。     

干旱区土壤自养微生物研究进展

微生物自养固碳是维持干旱区土壤微生物群落结构及异养活动的重要过程,并影响地表生物结皮的演替及生态功能。近年来,土壤微生物组学的广泛应用,拓展了蓝细菌及真核藻类土壤自养微生物功能群研究,揭示了非蓝细菌类原核微生物向土壤输入有机质的可能。基于此,本文综述了干旱区土壤蓝细菌及藻类的分布及功能特征,并总结了环境因子的调控作用,重点总结了近几年对非蓝细菌自养微生物功能群及其生态功能的探索,最后对干旱区土壤自养微生物功能群研究的发展进行了总结与展望,以期为深入理解干旱区土壤微生物群落的形成及发展机理提供理论基础,并为良好生物结皮的构建提供科学依据。     

矿物培养影响微生物群落的ERIC研究

从江西东乡铜矿、江西银山铅锌矿和广东云浮硫铁矿三地采集了酸性矿坑水样品,用ERIC方法(肠细菌重复内源同源序列方法)分析了经不同矿物培养后的微生物变化情况。结果发现:不同矿山酸性矿坑水样品的化学性质及其微生物组成存在很大差异,同一样品经不同矿粉培养后微生物群落也会发生比较大的变化;样品经组成相似的能源物质培养后,其微生物群落结构也越相似。确定了ERIC方法用于酸性矿坑水样品时的最佳扩增体系和反应程序。     

北黄海地球化学勘探及含油气远景预测

根据海面低层大气中烃类异常和海底沉积物中微生物地球化学异常检测结果,结合区域地质及钻井资料,可以将北黄海盆地划分为东、中、西3个含油气远景区,其中,呈近南北向展布的中部区偏南部,低层大气中甲烷含量为连续高值,分布均匀且离散度较小,海底微生物异常强度最大,含油气远景最好;东部区低层大气中甲烷含量为中-高值,海底微生物异常强度次之,含油气远景较好;西部区低层大气中甲烷呈零星高值出现,海底微生物异常强度较弱,含油气远景较差。