中国典型海域超微型生物生态学初步研究

发布时间：2020-11-19 07:30

　　 通过流式细胞技术（FCM）调查了我国东海、南海和胶州湾的几 类超微型浮游生物，包括聚球藻（Synechococcus），原绿球藻 （Prochlorococcus），超微型真核生物和异养细菌的空间分布、季节变 化及与环境因子之间的关系。开展了一系列现场实验对几种常量和微 量营养元素对4类超微型浮游生物生长的影响进行了初步的研究。另 外，对细胞周期法估计原绿球藻的生长率，以及用流式细胞仪分析病 毒粒子的数量分布做了尝试性的工作。主要结果如下： 1在东海黑潮区，超微型浮游植物约占叶绿素生物量的60％多， 在其它海区，约占10—40％。原绿球藻的季节变化较大，冬季主要分 布在黑潮流域，夏季可达50米等深线附近。在黑潮区，原绿球藻与聚 球藻细胞密度的比值在10左右，在其它海区，比值为1—2。超微型浮 游生物群落结构从沿岸到外海变化较复杂。在南海，平均70％多的叶 绿素生物量由超微型浮游植物提供，而原绿球藻则为超微型自养浮游 生物碳生物量的主要贡献者，平均约占30％。整个南海在海水性质上 接近贫营养大洋海区，原绿球藻和聚球藻的细胞密度比为15～160，海 盆区和岛礁区超微型浮游生物群落结构有所差别。 超微型浮游生物的分布和群落结构在两个海区均受海流、水团及水 柱理化性质的影响。总的看来，海流、水团的性质越接近大洋，超微 型浮游生物在生态系统中的地位相对越重要，而原绿球藻在生物量和 生产力上的相对贡献也越大。原绿球藻在东海的分布除受水流、水团 的作用外，在冬季还受温度的限制。冬季原绿球藻大体限于黑潮流域， 而夏季则可分布到50米等深线附近。从大尺度范围看，从近岸到外海， 或从中营养海区到贫营养海区过渡的过程中，原绿球藻和异养细菌的 丰度变化呈相反趋势，它们与聚球藻之间的变化趋势因海区的不同而 — —一 存有差异，这可能是山于多．认系聚球藻同时存在的原囚。这些相关性 在水质条件变化幅度剧烈的东海表现得显著，而在海水水质条件差别 不大的南海则不明显。 在垂直分布上，超微型浮游植物的分hi与水柱的分层、营养状况都 有关系。在上混合层较浅，硝酸盐在检测限以上的东海大部分海区， 超微型浮游植物的最大层与硝酸盐跃层深度有关，而在上混合层较深， 混合层中硝酸盐的浓度低于检测限的南海海盆区，原绿球藻的高值分 ’ 布似乎与氨氮的浓度有关。小尺度范围内超微型浮游生物的数量和群 落结构的变化不仅与温度，营养盐浓度有关，还与水柱的物理结构（如 混合层发育的情况）有关。 2南海营养盐添加实验表明，原绿球藻似乎更受磷限制，而聚球藻 和超微型真核生物对铬氮的添加反应更明显。在生理上，原绿球藻与 聚球藻和超微型真核浮游植物有明显差别，后两者对营养盐添加的反 应接近。原绿球藻对钻添加的反应大于铁添加的反应，而后两者则对 铁添加的反应较强。在某些营养生理特性上，原绿球藻似乎更接近异 养细菌。 75米层海水铁添加实验表明，不同浓度的铁均促进nano一级的浮 游植物的生长；对于超微型浮游植物来说，纳摩尔级铁的添加有利于 超微型真核生物的生长，而更高浓度的铁添加则对聚球藻和原绿球藻 的生长有利。 虽然钻的加入有利于原绿球藻的生长，但是维生素 巳。的加入对其 生长无明显的影响，说明钻在原绿球藻的生理代谢过程中可能有合成 维生素巳。以外的作用。钻的添加对聚球藻的生长无明显影响，但不同 浓度的维生素B。的添加均能促进聚球藻的生长，说明大洋中的聚球藻 品系可能不能自己合成该种维生索。无论是钻还是维生索巳。对超微型 真核生物的生长均无显著的影响。 铝与铁均参与硝酸盐的还原和固氮作用，但铝的添加只对聚球藻有 明显的促进作用，对其它儿类超微型浮游生物的影响不明显。 3现场培养实验表明，原绿球藻在生理上能耐受的温度下限比其自 且且 ） ——一 然分布的温度下限更低，说明冬季限制原绿球藻向近岸分布的是多种 环境因子共同作用的结果。实验表明，种间相互作用，微量金属元素， 以及水体的物理化学条件等都是制约原绿球藻近岸分布的囚素。 4 细胞周朋法估计南悔75米层原绿球藻的生长率为0．54／天。 5 流式细胞仪在东海尔部检测一类病毒粒子的数量在 10＊毫
【学位单位】：中国科学院海洋研究所
【学位级别】：博士
【学位年份】：2000
【中图分类】：Q178.53
【文章目录】：
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目录
第一部分： 综述
    海洋超微型浮游生物生态学研究进展
第二部分： 方法学研究
    1 四类海洋超微型浮游生物的同步监测
    2 表面荧光显微镜法对海洋细菌丰度的过高估计
第三部分： 野外生态学研究
    1 Seasonal and spatial distribution of autotrophic picoplankton and heterotrophic bacteria in the East China Sea
    2 Distribution of Synechococcus, Prochlorococcus, picoeukaryote and heterotrophic bacteria in the Nansha Sea area in November, 1997
    3 Distribution of four groups of picoplankton in the South China Sea in June 1998
    4 中国东海、南海四类超微型浮游生物数量分布小结
    5 Distribution of one group of virus in the East China Sea: Results from flow cytometry measurements
第四部分： 实验生态学研究
    1 Effects of Nutrient Enrichment on Picoplankton in the South China Sea
    2 A Preliminary Study on Limiting Factors of the Distribution of Prochlorococcus to the Near Shore Area, Ⅰ: Biological Interactions and Effects of Nonliving Materials
    3 A Preliminary Study on Limiting Factors of the Distribution of Prochlorococcus to the Near Shore Area, Ⅱ: Effects of Temperature
第五部分： 附录
    1 A Preliminary Study on Limiting Factors of the Distribution of Prochlorococcus to the Near Shore Area, Ⅲ: Effects of Copper
    2 Effects of Iron Enrichments on Picoplankton Cell Abundances in the South China Sea
    3 Effects of Cobalt （Co） and Molybdenum （Mo） Enrichments on Picoplakton Cell Abundances Based on FCM Enumeration
    4 典型海湾（胶州湾）生态系统超微型浮游植物的分布和动态变化
    5 细胞周期法估计中国南海原绿球藻（Prochlorococcus spp．）的现场生长率
总结
致谢

【引证文献】

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本文编号：2889896