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0.36×103~1.13×103,0.39×106~1.13×106和0.04×104~3.74×104cells/cm3,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0.26×102~23.10×10-2cells/(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8.12%~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。     

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。     

黄海冷水团海域微型异养鞭毛虫与细菌的弱耦合关系

A study was carried out to investigate the grazing pressure of heterotrophic nanoflagellates(HNF) on bacteria assemblages in the Yellow Sea Cold Water Mass(YSCWM) area in October, 2006. The results show that the HNF abundance ranges from 303 to 1 388 mL-1, with a mean of 884 mL-1. The HNF biomass is equivalent to 10.6%–115.6% of that of the bacteria. The maximum abundance of the HNF generally occurred in the upper 30 m water layer, with a vertical distribution pattern of surface layer abundance greater than middle layer abundance, then bottom layer abundance. The hydrological data show that the YSCWM is located in the northeastern part of the study area, typically 40 m beneath the surface. A weak correlation is found between the abundances of HNF and bacteria in both the YSCWM and its above water layer. One-way ANOVA analysis reveals that the abundance of HNF and bacteria differs between inside the YSCWM and in the above water mass. The ingestion rates of the HNF on bacteria was 8.02±3.43 h-1 in average. The grazing rate only represented 22.75%±6.91% of bacterial biomass or 6.55%+4.24% of bacterial production, implying that the HNF grazing was not the major factor contributing to the bacterial loss in the YSCWM areas.     

温度对微型鞭毛虫摄食细菌的影响

为研究温度对微型鞭毛虫（Nanoflagellates,NF）摄食细菌的影响,于广西近岸海区采集NF自然群落,置于实验室不同温度下（14℃、22℃、28℃）培养9天,观察细菌和NF的丰度变化。并以荧光细菌标记法研究不同温度下异养微型鞭毛虫（Hetertrophic Nanoflagellates,HNF）和含色素微型鞭毛虫（Pigmented Nanoflagellates,PNF）对细菌的摄食率,计算不同类型NF的群落摄食率。此外,研究还比较了不同粒径PNF （<3 μm和3~10 μm）对细菌的摄食。结果表明,不同类型的NF对细菌的摄食率由大到小为:3~10 μm PNF、HNF、小于3 μm PNF。较之PNF,HNF的摄食受温度影响较小。PNF的摄食率在22℃最大。而且,不同大小PNF的摄食对温度的响应有所不同。升温可以提高3~10 μm PNF的摄食率,但会抑制小于3 μm PNF的摄食。而降温抑制3~10 μm PNF的摄食,但降温对小于3 μm PNF摄食的抑制作用比升温小。但无论是3~10 μm PNF还是小于3 μm PNF,升温均会降低其丰度。而由于丰度减小对群落摄食率的影响更大,因此,升温降低PNF的群落摄食率。     

黄海冷水团可培养细菌的多样性研究

本文研究了2008年7月黄海冷水团海域可培养细菌的多样性。AODC和DVC计数总菌数和活菌数分别为(1.3~4.8)×105/mL和(0.6~1.6)×105/mL;2216E平板以菌落计数法可培养细菌浓度为(0.56~2.2)×103cfu/mL。从分离到的475株中选取163株进行16S rDNA扩增,并用HhaⅠ酶进行ARDRA(扩增性rDNA限制酶切片段分析)多态性分析,取114株不同带型测序。结果显示,冷水团细菌归为4个细菌类群:变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Acti-nobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),共24个属,其中包括α-,β-,γ-变形菌纲;非冷水团细菌也归为这4个门类,共15个属,但未分离到β-变形菌纲。γ-变形菌纲在冷水团和非冷水团区域的不同深度都是优势菌群,不同的是冷水团区域α-变形菌纲比例较高(26.8%),而非冷水团区域α-变形菌纲比例相对较低(15.6%)。这表明黄海冷水团和非冷水团区域细菌多样性都很丰富,但其群落组成和优势菌群有所不同。此外,16S rDNA测序结果表明,6株细菌可能为海洋细菌新种。     

东海、黄海浮游病毒及异养细菌的分布研究

采用流式细胞仪对2009年春季东海、黄海浮游病毒和异养细菌的丰度进行了大尺度(119.5°—129°E, 25°—39°N)研究, 并分析了浮游病毒丰度、异养细菌丰度以及其与环境因子之间的相关性。结果表明, 研究海域浮游病毒、异养细菌的丰度范围分别为3.38×105—2.26×107个/mL(平均6.24×106个/mL)、5.83×103—1.23×106个/mL(平均1.22×105个/mL)。在水平分布上, 浮游病毒与异养细菌的变化趋势基本一致, 且均在山东半岛周边养殖海域、浙江东南沿海养殖区及舟山渔场北部形成明显的高值区; 黄海浮游病毒与异养细菌的丰度平均值均高于东海。在垂直分布上, 东海浮游病毒与异养细菌丰度值随水深呈明显下降趋势, 表层丰度值与30m以下各层差异显著(P<0.05); 在黄海, 二者丰度随水深降低趋势不明显。Pearson相关性分析显示: 调查海域浮游病毒丰度与异养细菌丰度显著正相关(r =0.288, P<0.01), 浮游病毒丰度与温度显著负相关(r = -0.243, P<0.05), 异养细菌丰度与盐度显著负相关(r = -0.245, P<0.05)。     

异养性海洋鞭毛虫摄食生态学研究进展

异养的海洋鞭毛虫由食细菌者、植食性动物、碎屑取食者、营渗透营养者[1~4]构成,个体大小一般为2~200μm,但<2μm和>200μm的也已有发现,在绝大多数海区,其密度为102~105个/mL[4,5]。异养鞭毛虫是海洋生态系统中浮游生物群落的重要成员,同时又是海洋微食物环的重要环节之一[6,7     

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0.29~22.26 μg/L。4个季节的微型异养鞭毛虫丰度均以2~5 μm粒级的为主,其所占比例超过65%,10~20 μm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。     

黄海冷水团对海洋变动的响应

本文利用历史资料,分析了黄海夏季底层冷水团水温的冷暖变化与海洋变动之间的关系.结果发现,黑潮大弯曲的第二年为黄海冷水团的暖年、埃尔尼诺事件出现的当年为黄海冷水团的冷年,最后讨论了冷暖年黄海冷水团环流特征.     

黄海冷水团附近沉积物中的趋磁细菌及磁小体的特性研究

对黄海冷水团附近海域的沉积物进行了富集、荧光显微镜观察、电镜观察,并对其中大小均匀、形状规则的高密度颗粒进行了能谱分析。结果显示,在黄海冷水团附近有趋磁细菌和磁小体的存在。     

黄海冷水域生源要素的变化特征及相互关系

根据“中韩黄海水循环及物质通量合作研究”项目的现场调查资料,对黄海冷水域生源要素的分布变化特征及其相互关系进行了探讨。结果表明,黄海冷水团存在期间,上层水体中的营养盐由于浮游植物的摄取而几乎被耗尽,但在密度跃层以下因有机物分解使营养盐再生而逐步累积。溶解氧、pH和叶绿素a的层化现象亦十分明显,并在中层(20～30m)形成最大值层。生源要素断面分布中等值线的起伏趋势或马鞍形形态表明,黄海冷水团中的垂直环流存在将底层冷水向上扩散的趋势。此外,对影响生源要素的含量、分布及其季节变化的因素,以及生源要素之间的相互关系进行了分析探讨。     

黄海冷水团演变过程及其与邻近水团关系的分析

黄海冷水团是出现在黄海的一种独特的水文现象.文中利用覆盖整个黄海的GDEM三维水温资料,结合近期一些大型调查所获得的有关观测研究结果,首先较系统地分析了黄海冷水团的形成和演变过程,并对冷水团3个冷中心的季节演变提出了一些与前不同的认识.同时,通过对黄海冷水团形成、发展和消亡与该海域温跃层演变关系的分析,进一步揭示了黄海冷水团演变的机理.然后,探讨了黄海冷水团演变过程中与青岛和仁川东南海域冷水团以及东海北部底层冷水的关系.分析表明,在黄海冷水团发展的鼎盛时期,青岛冷水团和仁川东南海域冷水团以及东海北部底层冷水皆包络其中.     

黄海冷水团水域浮游植物群落粒级结构的季节变化

根据2006—2007年度4个季节航次的实测资料,分析了黄海冷水团水域浮游植物叶绿素及其粒级结构的时空分布特征及季节变化规律,结果表明,在研究海域30 m以浅叶绿素总量的平均含量从高到低的顺序为:春季的(1.01 mg/m3)、夏季的(0.81 mg/m3)、秋季(0.72 mg/m3)、冬季(0.68 mg/m3);在叶绿素浓度大于1 mg/m3和小于1 mg/m3的区域浮游植物粒级结构差异较大,在整个研究海域,粒径较小的微型和微微型浮游植物对总生物量的贡献始终占主导(65%),粒径较大的小型浮游植物在冬季和春季贡献率相对较高;从季节尺度看,浮游植物的平均粒级指数从大到小的顺序为:春季的(15.47μm),冬季的(11.08μm),秋季的(8.61μm),夏季的(6.52μm);尽管不同季节水文和化学环境差异显著,但是不同粒径浮游植物的贡献率随总生物量的变化表现出一致性的规律。对环境因子与叶绿素分布的相关分析表明,浮游植物的生长在夏季主要受到营养盐来源的限制,冬季主要受到水体混合引起的光照限制,秋季可能受到磷酸盐和水体混合的共同限制。浮游植物粒级结构的分布格局主要是由各组分在不同环境中的资源竞争优势决定的。     

北黄海冷水团温、盐多年变化特征及影响因素

基于1976~1999年的海洋调查资料,主要研究了北黄海冷水团温、盐的多年变化特征,并结合该时间区间内黄河径流量及海洋站的气温、风速等资料探讨影响北黄海冷水团温、盐变化的因素.结果表明,北黄海冷水团在这24 a间温度稍呈上升趋势(0.005℃/a),盐度升降趋势则不明显.其温度主要受冬季气温影响,黑潮现象会使温度变异.盐度主要受黄海暖流、渤海热通量、海域冬季大风的共同作用;黄河径流量可能不是影响北黄海冷水团盐度变化的主要因素,但其径流量的大幅度变化也会影响北黄海冷水团的盐度变化趋势.     

Three new species of Genus Cryptonatica (Gastropoda, Naticidae) from Huanghai Sea Cold Water Mass

This report based on the results of investigations conducted in June 2007 and July 2008, respectively, on the benthic community structure and characteristic diversity of the Huanghai Sea (Yellow Sea) Cold Water Mass, as well as that in July 1959 during the national oceanic survey. The Naticidae specimens collected from Cold Water Mass in middle and northern Huanghai Sea were studied through morphological classiˉcation and the internal anatomy on radula. Three new species of Naticidae, i.e., Cryptonatica purpurfunda sp. nov., Cryptonatica sphaera sp. nov., and Cryptonatica striatica sp. nov. were identiˉed. The morphological characteristics of the new species are described, and the similarties and di?erences between the new species and similar species are compared and discussed.     

A numerical study of the wintertime double-warm-tongue structure in the Huanghai(Yellow) Sea

Satellite remote sensing observations show that during winter, sea surface temperature (SST) presents the structure of double warm tongues in the Huanghai Sea trough:the western and the eastern warm tongues. Numerical experiments based on POM are carried out to study the forming mechanism of this thermal structure and its relation to the Huanghai Sea Warm Current (HSWC). The control experiment reproduces this phenomenon quite well, and comparing experiments investigate the effect of wind and tide. It is found that the western warm tongue is mainly caused by the HSWC, which can be strengthened by wintertime southward wind. The eastern warm tongue develops under the influence of an anti-clockwise circulation which is induced by the temperature front of the Huanghai Sea Cold Water Mass (HSCWM) in summer and autumn. In the eastern portion of this circulation, the northward current carries warm water to the north, forming the eastern warm tongue, which remains till winter.     

Seasonal variability of the zooplankton community in the southwest of the Huanghai Sea (Yellow Sea) Cold Water Mass

Samples were collected with a plankton net in the four seasonal cruises during 2006-2007 to study the seasonal variability of the zooplankton community in the southwest part of Huanghai Sea Cold Water Mass (HSCWM, Yellow Sea Cold Water Mass). The spatial and temporal variations of zooplankton species composition, biomass, abundance and biodiversity were examined. A total of 122 zooplankton species and 30 pelagic larvae were identified in the four cruises. Calanus sinicus and Aidanosagitta crassa were the most dominant species, and Themisto gaudichaudi and Euphausia pacifica were widely distributed in the HSCWM area. The spatial patterns of non-gelatinous zooplankton (removing the high water content groups) were similar to those of the total zooplankton biomass in autumn, but different significantly in the other three seasons. The seasonal means of zooplankton biomass in spring and summer were much higher than that in autumn and winter. The total zooplankton abundance averaged 283.5 ind./m~3 in spring (highest), 192.5 ind./m~3 in summer, 165.5 ind./m~3 in autumn and 65.9 ind./m~3 in winter (lowest), and the non-gelatinous groups contributed the most total abundance. Correlation analysis suggests that the non-gelatinous zooplankton biomass and abundance had a significant positive correlation in the whole year, but the relationship was insignificant between the total zooplankton biomass and abundance in spring and summer. The diversity index H of zooplankton community averaged 1.88 in this study, which was somewhat higher than historical results. Relatively low diversity in summer was related to the high dominance of Calanus sinicus, probably due to the strongest effect of the HSCWM in this season.     

南黄海冷水团海域溶解氧和叶绿素最大现象值及营养盐累积的季节演变

基于2006-2007年在南黄海冷水团海域开展的4个季度月的调查资料, 重点研究了该海域溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl a)最大值现象和营养盐累积的季节演变规律。结果表明:春至秋季黄海冷水团海域DO和Chl a最大值层深度具有先加深后变浅的趋势, 出现最大值层的海域面积呈现出先增大后缩小的变化过程, DO和Chl a最大值层的深度及面积在夏季均达到最大, 至冬季DO和Chl a最大值现象消失;夏季冷水团海域深水区DO最大值处的氧含量整体高于春季, 而冷水团边界附近氧最大值处的氧含量整体低于春季;春至秋季冷水域深水区次表层Chl a最大值处的Chl a含量先降低后升高, 于夏季时最低, 入秋后开始升高, 而一年四季中冷水域边界附近Chl a最大值处的Chl a含量却在夏季时最高, 而且显著高于深水区。黄海冷水团海域的底层营养盐储库具有一定的空间异质性, 冷水域底层通常分别在深水区和西部边界处存在营养盐高值核心, 其中位于深水区的高值核心位置季节变化不明显, 而位于冷水域西部边界附近的高值核心位置则呈现出自春季至夏季向西移动、入秋后又向东部移动的季节变化特征。水文物理因素和生物化学过程对DO、Chl a最大值及营养盐储库的季节演变具有重要的调控作用。