大西洋、太平洋和印度洋微生物數(shù)量、生物量、多樣性及其生態(tài)特征.pdf

1、海洋是全球生物支持系統(tǒng)的重要組成部分,可持續(xù)發(fā)展與海洋資源和環(huán)境可持續(xù)利用問題在海洋界逐步引起重視。海洋微生物是海洋生態(tài)系統(tǒng)一個重要組成部分,它們在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動、元素轉(zhuǎn)化、生態(tài)平衡及環(huán)境凈化等方面起著舉足輕重的作用。同時,海洋又是一個巨大而豐富的生物資源庫,深入開展對海洋微生物多樣性的研究,無論從基礎(chǔ)理論或從應(yīng)用前景考慮,都具有重要的意義。
　　 本論文基于“大洋1號”DY115-18、DY115-19航次的

2、調(diào)查,從大西洋海隆區(qū)(11.7°W、21.2°S；24.6°-45.1°W、0.2°-14.8°N)、印度洋(59.0°-75.9°E、12.9°-37.9°S)、太平洋勞盆地(19.7°-22.5°S、175.9°-176.7°W)及結(jié)殼區(qū)(19.7°-22.5°N、155.5°-160.5°E)33個站位共采集得水樣323份、沉積物樣15份。采用熒光顯微鏡直接計數(shù)技術(shù),測定了大洋水體和底質(zhì)的細菌數(shù)量、體積和生物量,并探討了大洋微生物

3、的垂直分布和水平分布特征。同時,基于中國大洋協(xié)會“大洋1號”和廣州地質(zhì)局“海洋4號”調(diào)查船,于2001年5月-2003年11月間,對太平洋暖池區(qū)(8.4°-9.0°N、125.0°-148.7°E)、多金屬結(jié)核區(qū)(8.6°N、177.7°W；7.6°-10.6°N、145.3°-154.1°W)以及熱液硫化物區(qū)(11.8°-12.8°N、103.6°-104.6°W)進行了3個航次調(diào)查采樣,取得27站位的228水樣和136份沉積物樣品。

4、采用選擇性分離培養(yǎng)法篩得霉菌302株,文章通過霉菌形態(tài)觀察、核糖體基因ITS序列分析、糖源利用聚類分析和特殊活性測定相結(jié)合的方法,對霉菌進行了鑒定,而后對太平洋不同海區(qū)可培養(yǎng)霉菌的多樣性進行了比較。
　　 研究顯示,印度洋B區(qū)、C區(qū)及H區(qū)水體的細菌數(shù)量最高,為4.839—131.729×107cells/L,平均細菌數(shù)量為20.285×107cells/L；太平洋勞盆地與結(jié)殼區(qū)水體水體細菌的數(shù)量范圍分別為4.110-144.19

5、7×107 cells/L、1.341-128.573×107cells/L,水體平均細菌數(shù)量為15.937×107 cells/L、10.294×107cells/L;結(jié)殼區(qū)沉積物的細菌數(shù)量為0.212-13.174×107cells/cm3;印度洋IR海區(qū)及大西洋海隆區(qū)的細菌數(shù)量最低,分別為0.608—57.380×107cells/L、0.601-97.613×107cells/L。
　　 計算結(jié)果表明,大洋水體及沉積物細

6、菌的生物量與細菌數(shù)量密切相關(guān),兩者分布的特征相同。對所有海區(qū)的細菌生物量分析得出,上層水體的細菌生物量呈兩種分布特點:1、細菌生物量表層最高,隨深度的增加而逐減少,呈單一下降趨勢；2、細菌生物量最高出現(xiàn)在表層以下的真光層,細菌生物量先升高,而后逐漸下降。細菌生物量一般在50m-200m內(nèi)降為最高值的一半。在真光層以下,細菌生物量減少的速度降低；在底層的水體中,細菌生物量都呈不同程度的回升,一般上覆水細菌生物量回升到該海區(qū)最高生物量的10

7、％左右。沉積物中細菌生物量變化趨勢單一,越深層次中細菌的生物量越低。在水平分布上,印度洋B區(qū)、C區(qū)及H區(qū)的細菌數(shù)量及生物量最高,太平洋上勞盆地及結(jié)殼區(qū)次之,同位于印度洋的IR海區(qū)和大西洋最低。細菌的水平分布特征與采樣時間有很大關(guān)系:春、秋兩個季節(jié)大洋水體的細菌數(shù)量及生物量都明顯高于夏、冬兩季；這可能與當(dāng)?shù)氐募撅L(fēng)及水團盛行有關(guān)。
　　 對太平洋結(jié)殼區(qū)水體及沉積物的細菌平板(2216E培養(yǎng)基)計數(shù)結(jié)果表明:該區(qū)水體細菌可培養(yǎng)活菌比例

8、為0.002—2.340％,平均值為0.181％；高于沉積物中細菌可培養(yǎng)活菌比例的0.002—0.031％。
　　 熱帶太平洋可培養(yǎng)霉菌的綜合鑒定結(jié)果表明:302霉菌包含21屬,63(亞/變)種,143株型,其中22株型具有抗鉻、抗腫瘤活性。熱帶太平洋可培養(yǎng)霉菌主要有:青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、枝孢霉屬(Cladosporium)、鏈鉻霉屬(Altemaria)、明枝霉屬(Hyalode

9、ndron)、短梗霉屬(Aureobasidium)、擬青霉屬(Paecilomyces)等；優(yōu)勢菌為青霉,含10種46株型。多金屬結(jié)核區(qū)分離到1種子囊菌和10屬半知菌,其亞優(yōu)勢菌為曲霉,占該區(qū)霉菌13.6％,但該區(qū)沉積物亞優(yōu)勢菌為枝孢霉。暖池區(qū)沉積物包含霉菌13屬,其優(yōu)勢群落組成與結(jié)核區(qū)沉積物相似。對結(jié)核東區(qū)、結(jié)核西區(qū)及暖池區(qū)的群落結(jié)構(gòu)聚類分析表明:結(jié)核東區(qū)生物多樣性(Shannon Index)遠高于西區(qū)及暖池區(qū)；群落相似性數(shù)據(jù)表明