论文部分内容阅读
海洋异养浮游细菌在海洋食物网物质循环和能量流通的过程中起到重要作用,细菌生长效率是指示海洋生态系统中细菌新陈代谢对海洋生物生产和碳收支贡献的重要因子。本论文首次针对南海北部不同类型海域的异养浮游细菌生长效率和调控机制展开了研究,同时在大亚湾海域,利用新的微呼吸测量技术对细菌生长效率的分布特征及特定水体的昼夜变化规律进行了实测分析。
研究结果表明:
(1)在南海北部大尺度范围内,细菌丰度、细菌生产力、细菌生长效率的空间分布呈现近岸向外海逐渐递减的趋势,而细菌呼吸率的分布特征相对不显著。细菌的呼吸作用在生物群落呼吸中占相当的比重。在不同水域细菌呼吸率和细菌生产力存在较大的分布差异,细菌呼吸率高于细菌生产力,细菌呼吸率对浮游细菌需碳量贡献更大。细菌生产力受温度、盐度、硝酸盐等环境因子的影响较大,而细菌呼吸率、浮游细菌需碳量与环境因子均无明显的相关性,这主要是因为异养细菌生产和呼吸是两个相对独立的过程,两者可能存在着不同的环境调控机制。在外海部分站位细菌总需碳量明显高于初级生产力,表明在这些区域呈现异养性特征,初级生产过程不足以满足细菌生长代谢对碳的需求,外来有机碳在满足细菌代谢方面起到重要作用。南海北部细菌生长效率平均值为0.12,温度和有机物在调控南海北部大尺度范围内细菌生长效率的空间分布起到关键作用,细菌生产力是南海北部细菌生长效率空间变化重要的因子。
(2)大亚湾海域细菌生长效率、细菌生产力、细菌丰度、细菌呼吸率、初级生产力在近岸和湾内部的海域较高,远岸较低。细菌呼吸率与细菌生产力相比,前者高于后者,说明异养细菌首先满足自身新陈代谢对碳的需求,同样细菌呼吸率对浮游细菌需碳量的贡献更大。与细菌生产力相比较,细菌呼吸率的波动较小,也更不容易受环境因子的影响。在近岸海域,初级生产力高于浮游细菌需碳量,说明初级生产完全可以满足细菌生长对碳的需求;而在远岸海域浮游细菌需碳量高于浮游植物初级生产,表明细菌代谢过程在大亚湾海域生态系统的整体异养性特征结构中扮演重要角色;来自初级生产过程之外的有机物质在支持大亚湾海域细菌需碳量方面具有非常重要的作用。大亚湾细菌生长效率为0.14,溶解性有机碳尤其是藻类初级生产产生的有机物质在调控细菌代谢方面是一个重要因子。细菌生产力的空间变化是造成大亚湾海域异养浮游细菌生长效率波动的关键环节。
(3)大亚湾细菌呼吸率的昼夜变化幅度较小,温度是调控细菌生产力和细菌生长效率昼夜变化的重要因子,细菌生产力的时间变化是造成大亚湾海域异养浮游细菌生长效率昼夜波动的关键环节。在近岸海域的研究结果表明人类活动和降水等物理过程可对细菌生长效率造成显著影响。
(4)南海北部与大亚湾海域的结果在分布规律上较为一致,生态参数除细菌呼吸率外,其余参数的空间分布规律相似,均表现为由近岸向远岸递减的趋势。在大亚湾海域,各主要生态参数平均值均高于南海北部的相应监测结果。在两个海域的调查结果表明细菌生长效率具有明显的波动性,在调控机制方面,温度是南海北部细菌生长效率空间变化和大亚湾细菌生长效率昼夜变化变化的重要环境因子,溶解性有机碳尤其是藻类初级生产产生的有机物质是调控南海北部和大亚湾不同区域细菌生长效率的重要因子。