營養(yǎng)鹽和光照對海洋異養(yǎng)細菌利用溶解有機碳的影響.pdf

1、異養(yǎng)細菌在海洋中分布廣泛，是微食物環(huán)(MirobialLoop)和微型生物碳泵(MicrobialCarbonPump，MCP)的重要參與者，它們吸收食物鏈中的有機質并產(chǎn)生惰性溶解有機碳（RefractoryDissolvedOrganicCarbon，RDOC），長期保留在海洋中，這一過程對海洋儲碳和全球氣候變化有著重要的意義。前人的研究表明，無機營養(yǎng)鹽和光照會影響異養(yǎng)細菌的生理活性，并改變海洋溶解有機質（DissolvedOrgan

2、icMatter，DOM）的組成。然而，在MCP理論框架下，考察它們影響異養(yǎng)細菌參與碳代謝過程的研究才剛剛起步。本研究結合生物指標和化學參數(shù)，通過現(xiàn)場海水細菌群落和室內純菌株培養(yǎng)的方式，分別考察無機營養(yǎng)鹽、碳氮比和光照對海洋異養(yǎng)細菌利用溶解有機碳（DissolvedOrganicCarbon，DOC）的影響。初步研究結果如下:
　　 現(xiàn)場實驗以赤道太平洋附近的寡營養(yǎng)海區(qū)為例，分別進行無機營養(yǎng)鹽添加培養(yǎng)和不同濾液DOM的光照培養(yǎng)。

3、營養(yǎng)鹽添加實驗結果表明:寡營養(yǎng)條件下無機營養(yǎng)鹽的加富能在短期內促進異養(yǎng)細菌快速生長，并維持體系中較高的群落多樣性，說明營養(yǎng)鹽會影響異養(yǎng)細菌的生理活性;培養(yǎng)過程中，異養(yǎng)細菌主要利用銨鹽和磷酸鹽，對硝酸鹽的利用較少，且硝酸鹽同化酶基因nasa多樣性無顯著性差異，驗證了寡營養(yǎng)條件下異養(yǎng)細菌對銨氮利用的偏好性;與此同時，異養(yǎng)細菌的代謝作用影響著DOC的消耗和產(chǎn)生過程，但對DOC總量變化的影響不大。光照實驗結果顯示:光照對表層海水中30kDa濾液

4、及30kDa～0.22μm濃縮液中部分異養(yǎng)細菌的生理活性有抑制作用;同時，光照能轉化海水中部分類腐殖質熒光物質(Humic-likeCDOM)，但光照對異養(yǎng)細菌生理活性的抑制效應更為明顯;整體看來，光照對異養(yǎng)細菌利用表層海水中的DOC無明顯促進作用。
　　 室內純菌株實驗包括兩部分:一是菌株分離鑒定，通過對形態(tài)結構、細菌葉綠素、細胞脂肪酸組成和酶活性等生理生化特性的考察，并與參考菌株對比分析，確定JLT1202rT菌株為Rose

5、ibacterium屬的一個新種，屬于Roseobacter類群中的一株典型的好氧不產(chǎn)氧光合異養(yǎng)細菌(AerobicAnoxygenicPhototrophicBacteria，AAPB);二是不同底物碳氮比和光照周期培養(yǎng)下菌株JLT1202rT細胞產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，PHA)的研究，結果顯示:底物種類和碳氮比均能影響菌株JLT1202rT細胞內儲碳物質PHA的生成，且高碳氮比更有利;光照條件會