我国海洋微型异养鞭毛虫研究:现状与展望

微型异养鞭毛虫作为海洋微食物环的关键环节之一,在海洋生态系统的物质循环、能量流动和营养盐再生等方面扮演极其重要的角色,是当代海洋微食物环研究的重要对象.本文就我国海洋微型异养鞭毛虫研究的现状进行了分析和评述,并结合国际上该领域的研究热点和趋势对今后我国海洋微型异养鞭毛虫研究的主要发展方向进行展望.

和睦湿地浮游植物群落结构特征及环境因子分析

于2011年7月—2012年4月对和睦湿地浮游植物进行季度采样调查,分析了浮游植物优势种、多样性和群落结构季节变化特征及其与环境因子的关系.其结果为：本次调查共鉴定浮游植物101种,隶属于8门20目36科61属,浮游植物种类组成以绿藻门种类数最多（34.65%）,硅藻门其次（22.77%）,裸藻门（21.78%）也占较大比例.浮游植物细胞丰度在调查周年内变化范围为17.47×106~41.55×106个/L,全年细胞丰度平均值为27.99×106个/L.全年Margalef指数、Pielou指数、Shannon-Weaver指数和Simpson指数分别为0.60~1.68、0.59~0.81、1.21~2.51和0.62~0.86.Pearson相关性和主成分分析表明,TN、COD、pH和温度是驱动和睦湿地浮游植物群落季节变化的主要环境因子.

太平洋克拉里昂-克利伯顿断裂带嘴刺目线虫多样性

从太平洋深海克拉里昂-克利伯顿断裂带(Clarion-Clipperton fracture zone,简称CC区)4个站位采集的深海沉积物样品中检出26条嘴刺目(Enoplida)线虫个体。综合应用形态学和分子生物学方法,共鉴定嘴刺目线虫6科8属,其中尖口线虫科(Oxystominidae)个体数量最多,占总数的57.7%,其次为前感线虫科(Anticomidae,19.2%)、光皮线虫科(Phanodermatidae,7.7%)、钩线虫科(Oncholaimidae,7.7%)、烙线虫科(Ironidae,3.8%)和矛线虫科(Enchelidiidae,3.8%)。科、属组成与相邻站点同期采样所获的线虫近似,而丰度组成比例有所差异。分子生物学方法获得了线虫rRNA基因序列16条,经Gen Bank数据库比对,其与已有的序列相似性范围为94%—99%,以此为依据可确定到科的水平和大部分属的水平(84.6%)。DNA条形码比对结果和形态学鉴定结果有较高一致性,表明分子条形码技术可作为深海线虫鉴定的有效手段。系统发育分析结果显示,基于18S和28S rRNA基因序列,采用不同方法构建系统发育树,其分支结构基本一致;钩线虫科和矛线虫科聚类在一起,光皮线虫科和前感线虫科聚类在一起,显示出彼此间较近的遗传关系。

温度对一种海洋微型异养鞭毛虫生长影响的初步研究

研究了温度对海洋微型异养鞭毛虫Cafeteria roenbergensis的生长率和细胞体积的影响，观察了细胞体积在不同生长期的变化。结果显示，当食物浓度满足饱和摄食要求时，在12～28℃的实验温度区间内，该种异养鞭毛虫的生长速率随温度升高而加快，生长率为0．19～2．09d-1；不同培养温度和不同生长期的鞭毛虫平均细胞体积有很大差异，最大平均细胞体积均出现在开始进入指数生长期的阶段；20℃和28℃条件下，C．roenbergensis分别于接种后48、36h平均细胞体积达到最大，分别为31．92和26．03um3，是实验初始阶段细胞体积的304％和253％，其后，细胞体积逐渐减小，但仍明显大于初始阶段的细胞体积。研究表明，不同温度下该鞭毛虫的生长适应策略可能存在差异。

微型异养鞭毛虫摄食选择性的研究进展

微型异养鞭毛虫(HNF)是海洋微微型浮游生物的重要摄食者,通过摄食作用对后者的种类(或类群)组成、粒径分布、数量结构和营养价值等属性具有重要的影响,而这与HNF的摄食选择性有直接关系。对HNF摄食选择性的研究有助于深入了解HNF在海洋微食物环乃至整个海洋生态系统中的作用。就国际上已开展的HNF摄食选择性相关研究进行了回顾,分析和总结了影响HNF选择性摄食的关键因素,如食物大小、游动性、营养价值及食物细胞表面的生化结构特征等,并重点介绍了HNF摄食选择性形成的主要机制以及HNF的选择性摄食在调节海洋微微型浮游生物群落结构中的作用。

长江口及邻近海域浮游动物群落结构及季节变化

根据2006—2007年长江口及其邻近海域(29°30'N—32°30'N,120°00'E—127°30'E)150个站位4个季节的调查资料,对长江口海域浮游动物群落结构、种类组成、优势种及其季节变化进行研究。结果表明,长江口及其邻近海域浮游动物群落物种多样性丰富,四季共鉴定浮游动物460种,隶属7个门,246属,此外,另有54类浮游幼体。其中,桡足类是最优势类群,有193种,占41.96%;端足类为第二优势类群,有51种,占11.09%;水螅水母为第三优势类群,有34种,占7.39%。长江口及其邻近海域浮游动物的物种多样性呈现明显季节变化,其特征为:夏季(317种)>秋季(309种)>春季(230种)>冬季(138种)。中华哲水蚤和百陶带箭虫为长江口及其邻近海域的四季优势种。长江口及其邻近海域浮游动物大体可划分为5种生态类群:近岸低盐类群、广温广盐类群、低温高盐类群、高温广盐类群和高温高盐类群。结合同步调查的水文和水化学数据,进行浮游动物群落丰度与环境因子的相关分析表明:盐度是影响长江口及其邻近海域的浮游动物群落丰度的主要环境因子。

黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌摄食作用的初步研究

2006年10月在黄海冷水团海域的三个站点开展了微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度和生物量调查，进行了微型异养鞭毛虫的现场摄食实验，通过荧光标记细菌法和消化系数法获得该海区微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的摄食率，并估算了微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌现存量及生产力的摄食压。结果显示，微型异养鞭毛虫、异养细菌和蓝细菌的密度分别为0．36×10^3～1．13×10^3，0．39×10^6～1．13×10^6和0．04×10^4～3．74×10^4cells／cm^3，温跃层以上明显高于底层。微型异养鞭毛虫对异养细菌的摄食率为5．33～14．89个／（HF·h），对蓝细菌的摄食率为0．26×10^2～23．10×10^-2cells／（HF·h），摄食率随深度而下降。微型异养鞭毛虫每天能消耗9．27％～33．08％的异养细菌现存量和8．129／6～16．09％的蓝细菌现存量。同时，微型异养鞭毛虫对异养细菌和蓝细菌的日摄食量各占它们生产力的2．66％～13．10％和8．12％～16．09％。研究表明微型异养鞭毛虫的摄食可能不是秋季黄海冷水团海域浮游细菌及其生产力的主归宿。

南大西洋洋中脊调查区小型底栖生物丰度和生物量研究

"大洋一号"调查船于2011年5—6月在南大西洋中脊14°S附近进行了7个站位的小型底栖生物采样。共鉴定出小型底栖生物10个类群。小型底栖生物平均丰度为(60.63±54.77)ind/10cm^2,平均干重生物量为(9.42±8.92)μg/10 cm^2。线虫是其中的优势类群,丰度为(47.42±47.99)ind/10 cm2,占总丰度的78.21%,另外,肉鞭动物和桡足类分别占总丰度的16.63%和3.91%。生物量前3位的类群依次为桡足类、线虫和肉鞭动物。小型底栖生物密度随沉积物深度增加而减少,约73.55%的生物丰度分布在0~2 cm层内。个体大小方面,有75.32%的小型底栖生物粒径处于32~125μm范围内。

一种海洋领鞭毛虫的分离与鉴定

采用微液滴操作法在厦门海域分离培养了一株海洋鞭毛虫C6,运用显微镜观察和18SrDNA基因技术鉴定其种类,并将其与GenBank中已知的14种海洋鞭毛虫18SrDNA序列比较,用NJ法和UPGMA法构建系统发育树.通过PCR扩增获得1 774bp 18SrDNA序列,与NCBI已登陆的其他同源序列进行系统分析,结果显示此海洋鞭毛虫属于领鞭毛虫(choanoflagellates).与已知种Monosiga brevicollis的相似性为99%,为进一步研究该种鞭毛虫提供了遗传背景,但要明确其种类还需其他研究佐证.

南海北部微型异养鞭毛虫的时空分布

于2009年7月20日至8月16日(夏季),2010年1月6日至30日(冬季),2010年10月26日至11月24日(秋季)和2011年4月30日至2011年5月24日(春季)在南海北部调查了微型异养鞭毛虫的生态分布特点。结果表明:春、夏、秋、冬的微型异养鞭毛虫丰度分别为0.05×103～1.93×103,0.03×103～2.65×103,0.09×103～2.05×103和0.04×103～1.84×103 cells/mL,生物量(以碳计)分别为0.56～19.50,0.04～24.11,0.96～14.80和0.29～22.26μg/L。4个季节的微型异养鞭毛虫丰度均以2～5μm粒级的为主,其所占比例超过65%,10～20μm粒级所占比例通常低于10%。在水平分布上,微型异养鞭毛虫的丰度随离岸距离的增加逐渐降低;在垂直分布上,微型异养鞭毛虫的丰度随深度的增加逐渐降低,但夏季微型异养鞭毛虫丰度的高值多出现在次表层叶绿素a极大值层(DCM层)。微型异养鞭毛虫的丰度分布受到多重因素的交互影响,并且其所受调控模式在不同季节存在差异:春季和秋季微型异养鞭毛虫主要受下行调控;夏季微型异养鞭毛虫主要受上行调控;冬季上行和下行调控对微型异养鞭毛虫的影响相近。

联体线虫科(线虫动物门)系统分类研究进展

联体线虫科是自由生活海洋线虫中种类多样性较高的一个科,广泛分布于潮间带、浅海甚至超过6000 m的深渊海底。联体线虫科目前已记录有19个属239个有效种(另有4个属由于原始描述较简单,被认为是疑似属),是当前海洋线虫分类学研究最为活跃的一个科。本文简述了联体线虫科的系统分类研究历史,回顾了这一类群的国内外系统分类学研究进展,对3个亚科的分类进一步做了梳理,并列出了各个属的种类检索表。

长江口及邻近陆架海区夏季小型底栖动物群落结构研究

根据2006年7月13日至8月30日在长江口及邻近陆架海区采集的小型底栖动物样品,对小型底栖动物类群组成,丰度、生物量的水平分布和垂直分布以及调查海区的环境因子进行了研究。结果表明:研究海域小型底栖动物有线虫、桡足类、多毛类、寡毛类、介形类、螨类、双壳类、腹毛类、动吻类、端足类和等足类等11个类群及无节幼体等。平均丰度为453.22±355.34 ind/10 cm^(2),最优势类群为线虫,占小型底栖动物总丰度的81.37%,次优势类群分别为底栖桡足类和多毛类,分别占小型底栖动物总丰度的10.13%和2.96%。平均生物量为622.65±505.07μg/10 cm^(2),生物量占比最高的类群为多毛类,占总生物量的30.21%,其次分别为线虫和寡毛类,分别占小型底栖动物总生物量的23.69%和19.44%。水平分布上,从河口冲淡水区到东海陆架深水区,小型底栖生物丰度呈现由低到高的变化趋势,杭州湾小型底栖动物丰度为240.96±223.47 ind/10 cm^(2),长江口近岸区为442.91±304.16 ind/10 cm^(2),东海陆架深水区为865.42±553.88 ind/10 cm^(2)。垂直分布上,小型底栖动物主要分布在0~2 cm层,丰度为290.28±250.03 ind/10 cm^(2);其次是2~5 cm层,丰度为132.81±128.74 ind/10 cm^(2);5~10 cm层分布最少,丰度为30.14±31.91 ind/10 cm^(2)。其中线虫、多毛类、寡毛类与桡足类等主要类群的垂直分布与总分布趋势相同。与环境因子进行相关分析表明,调查海区小型底栖动物的丰度主要与水深、盐度和溶解氧显著相关,对小型底栖动物分布影响最大的环境因子组合为溶解氧和盐度。

福建省木兰溪流域浮游植物群落结构特征

于2012年5～6月,对福建省木兰溪流域11个断面的浮游植物群落结构进行了调查研究。研究结果显示,在木兰溪流域,共鉴定到浮游植物6门51属68种。绿藻在种类组成和数量上占绝对优势,有25属36种,占浮游植物总数的41.57%;其次是硅藻,有16属21种,占总数的29.70%;蓝藻有5属6种,占总数的26.96%;其他藻类占1.77%。木兰溪流域内,浮游植物的平均密度为22.28×106个/L;其中,浮游植物的最高密度(49.67×106个/L)出现在下游木兰陂段,最低密度(6.31×106个/L)出现在上游支流金溪段。水体溶解氧和氨氮含量是影响木兰溪浮游植物群落结构的主要因素。木兰溪浮游植物的Shannon-Wiener多样性指数为1.7～2.87,Simpson多样性指数为0.73～0.92,Margalef丰富度指数为0.72～2.27,Pielou均匀度指数为0.65～0.86。木兰溪流域下游木兰陂段水体处于中—富营养化污染状态;上游支流苦溪和柴桥头溪水体处于中营养化污染状态;流域的其他水体处于贫—中营养化污染状态。

长江口及其邻近海域仔鱼的生态学研究

根据2006—2007年长江口春、夏、秋、冬4个航次共504个站位的调查资料,对该海域仔鱼种类组成、数量分布、季节变化以及与环境因子的关系进行了分析。结果表明:四个季节采集到的仔稚幼鱼样品共82种,隶属16目48科,其中鲈形目种类最多,有21科34种,其次是鲱形目和鲉形目,分别有3科10种和5科8种。仔鱼种类数及丰度有明显的季节和空间变化,仔鱼种类数呈现:夏季(39种)>春季(38种)>秋季(25种)>冬季(16种);仔鱼丰度大小按季节依次为夏季(185尾/100m3)>春季(37尾/100m3)>秋季(6尾/100m3)>冬季(1尾/100m3)。仔鱼优势种有明显的季节变化,春、夏、秋三季优势种分别为鳀鱼、凤鲚、长鳍底灯鱼,冬季优势种不明显。多元统计方法分析结果显示:春季仔鱼群落中的绝大部分物种均受到水深和表层盐度两个环境因子的控制;夏季大部分物种则更偏好于高叶绿素和表层水温相对较低的河口近岸水域。

水培海马齿对海水菲污染修复作用的初步研究

采用水培法研究了海洋滩涂耐盐植物海马齿(Sesuvium portu lacastrum Linn.)对海水菲污染的修复作用.结果显示,实验4d后,不种植海马齿的对照组、种植海马齿的抑菌组和不抑菌组海水中菲浓度分别从0.988、0.942和0.957mg·L-1降至0.553、0.185和0.070mg·L-1,降低了44.0%、80.4%和92.7%;与对照组相比,抑菌组(T1)和不抑菌组(T2)海水中菲的去除率分别提高了36.4%和48.7%,不抑菌组又比抑菌组高12.3%.利用差减法计算的结果显示,在与自然水体接近的不抑菌条件下,菲的非生物损失、海马齿的作用和微生物的作用,三者对海水中菲浓度降低(92.7%)的贡献分别为44.0%、36.4%和12.3%,海马齿植株内菲的积累量则仅占海水中菲减少量的2.6%.研究表明,水培海马齿可明显提高菲污染海水中菲的去除率,其中,植物与微生物共同发挥着重要的作用,但植物积累不是海马齿修复海水菲污染的主要机制.