微型浮游生物应为长江河口中的和病毒的空间分布及其邻近海域夏季

文摘

同时测定picoplankton(例如,聚球藻属spp。Prochlorococcuspicoeukaryotes, spp和异养细菌和病毒在长江(长江)河口及其邻近海域使用流式细胞术在克鲁斯2006年6月。结果表明,Prochlorococcus在所有样本低于检测水平。的丰度聚球藻属,picoeukaryotes、异养细菌和病毒不等来细胞L⁻¹,来细胞L⁻¹,来细胞L⁻¹,来粒子L⁻¹,分别。确定picoplankton组和病毒明显增加的距离最大的河口和丰富,发生在这些群体有所不同是由于个人对环境变化的敏感性。病毒丰度与盐度表现出正相关和负相关与浊度和无机养分的含量。正被发现之间的线性关系聚球藻属、异养细菌和病毒。

1。介绍

自养聚球藻属spp。Prochlorococcusspp。, picoeukaryotes与异养细菌是海洋的主成分picoplankton社区(0.2 - 2μ米直径)(1- - - - - -4]。这些微型浮游生物应为长江河口中的群体研究的主题在过去(5- - - - - -14]。然而,很少有数据发表在picoplankton群落结构在三峡大坝建设。以前的研究主要是集中在只有一个picoplankton组而不是同时观察所有picoplankton组,大部分文献中的数据是通过荧光显微镜数字化,效率高,敏感和准确的流式细胞术(FCM)采用本研究[12,13]。玛丽et al。15]报道FCM测量海洋病毒的方法,提供了一个辉煌的前景自然病毒研究社区。与其他海洋地区相比,现场调查在长江河口病毒少得多,而且,到目前为止,只有少数报告被发现(12,14,16,17]。

与巨大的三峡大坝的建设(高度180米,宽度2公里)在长江的中游,陆源输入的数量和时机进入中国东海会有所不同(18]。有人建议,三峡水库蓄水后,光光合作用所需的可用性增强的河口地区由于更少的排放水和沉积物从河里7,8]。研究表明,picoplankton和病毒比更大的生物对环境变化更敏感,因为它们的体积小(19,20.]。因此,量化picoplankton和病毒是非常重要的,因为它可能反映了河口水质的变化与三峡大坝的建设。

在这项研究中,同时测定微型浮游生物应为2006年6月中的组和病毒了。空间分布的主要目的是观察微型浮游生物应为长江中的病毒和河口及其邻近海域和辨别它们之间的关系和环境因素。

2。材料和方法

2.1。现场取样

克鲁斯于6月12日至22日进行的,2006年,R / V东方港2。32台,29°之间00′N和32°19′N和120°46和124°01′′E E,是位于三个不同但具有代表性的部分确认为我,II, III(图1)。部分我从淡水河流咸水海覆盖整个盐度梯度。第二部分穿过酒吧的边缘区域,覆盖整个河口。第三部分代表了河口地区。水样本集合是由海鸟CTD (conductivity-temperature-depth)探测器和开展Niskin瓶在三个不同的深度(1米以下的表面,几米在海床上,中途之间,根据每个车站的深度)。盐度和浊度是记录在使用连续油管总成的水柱。

2.2。无机营养成分分析

水样本过滤后立即通过precleaned 0.45集合μ米孔隙大小纤维素过滤器。随后,1- - - - - -2滴饱和HgCl被添加到滤液,在室温下保存在棕色瓶供以后分析。无机营养物质(硝酸盐、亚硝酸盐、氨、磷酸盐和硅酸盐),用分光光度法测定SKALAR分段流分析仪(布雷达、荷兰)。

2.3。Picoplankton和病毒分析

样本与多聚甲醛固定15分钟(v / v)最终浓度:1%在黑暗中,然后保存在液氮中冷冻,直到他们在实验室中进行了分析。所有的样品进行了分析与FACScan仪器(加利福尼亚州圣何塞,正欲)在一个月内收集。picophytoplankton分为组根据他们特定的自体荧光性质和侧散射差异及其丰度记录(12,21- - - - - -23]。对异养细菌的枚举,样本沾1/10000 (v / v) SYBR绿色我(分子探针,Inc .)和在黑暗中孵化前15分钟FCM分析(21]。病毒枚举,自然样本稀释使用TE缓冲(10更易与L三,1更易与L EDTA, pH值8)100 - 1000年的病毒⁻¹使用流式细胞仪(24]。稀释的病毒样本沾SYBR绿色我(最终浓度:0.5×10⁻⁴,v / v) 10分钟前在80°C在黑暗中FCM分析(15,24]。细菌和病毒是根据他们的特征独特的侧散射和绿色荧光信号,它们的大小和核酸相关内容,分别为(15,21]。

黄绿色荧光珠,1.002 - -2.139μ米直径(Polysciences, Inc .)作为内部参考校准添加细胞荧光和散射光信号,并允许排放比较荧光和细胞大小的样本。股票的解决方案都是通过一个过滤器(0.2预滤器μ孔隙大小)使用前,以避免污染。原始数据处理使用CELLQuest软件(加利福尼亚州圣何塞,正欲)。测量样品一式三份给估计精度大于8.0%(相对标准偏差)。

2.4。数据分析

表中的数据表示为平均数±标准差。变异系数(CV)计算了简历= (SD /意味着)×100%。回归分析使用软件SPSS 13.0 (SPSS Inc .,芝加哥,IL)应用于测试如果有任何重要的检测生物组织和环境之间的关系参数。皮尔森相关分析是用来评估主要线性检测生物组织之间的关系。

3所示。结果

3.1。环境参数

高的CV值表示强烈的盐度变化,浊度,在该地区和营养研究(表1)。盐度范围从0到34.42事业单位(实际盐度单元)和外海明显增加。浊度和无机营养物质的浓度迅速下降的距离河口。这些环境参数的变化表明,淡水从长江河口地区的极大地影响了水质,尤其是在河口附近的车站。

3.2。空间分布Picoplankton和病毒

在该地区的研究,异养细菌和病毒是无处不在的。聚球藻属和picoeukaryotes可以发现除了极少数样本站在河口(站16−18)Prochlorococcus在所有样本低于检测水平。

平均丰度聚球藻属是7.82×10⁶细胞L⁻¹,范围从0 - 122.22×10⁶细胞L⁻¹(表2)。其丰富(图表现出明显的空间差异2)。丰度值< 1×10⁶细胞L⁻¹在水里站17 - 21车站区间5和6。在这些站在河口附近,丰富表面和底层之间的差异相对较小,因为他们允许混合水浅深度。在其他站在河口,丰度高的表面层次,减少与水的深度。

Picoeukaryotes显示较低的平均丰度(2.13×10⁶细胞L⁻¹)比聚球藻属(表2)。它的丰度较高(> 6×10⁶细胞L⁻¹)主要是记录从表面13 - 16层车站和第23 - 25和低丰度(< 1×10⁶细胞L⁻¹和17 - 21)在水中站区间29-31在不久的底水在第四站和22(图3)。作为一个整体,picoeukaryotes是不均匀的分布在不同地区的水和层。

异养细菌是相当丰富的,两到三个数量级高于平均丰度(1387×10⁶细胞L⁻¹)比小自养生物和丰富(表中显示变化最小2)。病毒是近2倍的平均丰度(2663×10⁶粒子L⁻¹比异养细菌(表)2)。空间分布的异养细菌是类似于病毒(数字4和5)。通常,他们几乎是垂直分布在河口附近,17 - 21即使对车站区间和其他电台水深的丰度降低。

4所示。讨论

picoplankton组的检测和病毒的空间分布特点不同的空间变异性,施加控制与不同因素在不同地区生长。在浑浊的河口,picoplankton和病毒丰度很低,虽然营养物质的浓度高(数字6(一)- - - - - -6 (e))。不利的光照条件picoplankton[是因为高浊度施加强大的局限性14,25]。进一步离岸,丰度逐渐增加,悬浮物沉降分离。最大的丰度发生在约150公里(这个距离有所不同在不同组各组之间由于差别对环境变化的敏感性)从河口,在浊度小于5工联会(甲瓒浊度单位,图评分6 (f)),盐度变化从28到32事业单位(图6 (g)),很大程度上和营养耗尽(数字6(一)- - - - - -6 (e))。宁等。25)指出,microzooplankton面前就出现在这些区域,因为丰富的猎物的可用性,然而,不进行这项研究。

正被发现之间的线性关系聚球藻属、异养细菌和病毒(图7),这些关系在许多先前的研究报道。异养细菌产生的依赖于基质小初级生产者picophytoplankton(例如,聚球藻属)由于picophytoplankton之间的紧密联系和溶解有机物(DOM)生产(13,26,27]。病毒裂解异养细菌的潜在好处聚球藻属通过提供营养,同时消除潜在的竞争对手(异养细菌)无机和有机营养物质,一致认为营养循环的病毒裂解的异养细菌可能控制浮游植物生长和生态系统碳生产规模(28]。

与此同时,病毒丰度显示正相关与浊度与盐度和负相关性和无机养分(硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐)浓度(图6),这表明病毒对环境变化敏感(29日,30.)及其丰度和动态可能受这些参数的影响在很大程度上(19]。在过去的20年里,已经取得了相当大的进展在揭示病毒在水生生态系统的生态作用,但还需要进一步的研究来理解环境控制的病毒丰度,病毒感染对宿主的影响群落结构,和角色的病毒在生物地球化学循环20.]。

Prochlorococcus低于检测水平,这可能是由于高浊度和营养物质在这一领域的研究。Prochlorococcus在贫营养水域发现了更丰富的比在富营养的水域31日]。锅(12)表明,Prochlorococcus只在水域盐度> 32.6的礼物和悬浮泥沙浓度< 72 g m⁻³在一个夏天巡航长江河口及其邻近海域。的朝着海岸分布的主要限制因素Prochlorococcus在中国东海的运动被认为是温暖的水流,黑潮、台湾温水电流(6,7]。

不同微型浮游生物应为本研究中的组织获得的丰度在一定程度上是不同的在其他研究长江河口及其邻近海域(表3)。尤其是大量的病毒相比,显著降低了报告在文献[12]。virus-to-bacterium比率(VBR)仅为1.92,这是非常低的长江河口是一个富营养的沿海生态系统,研究设计和高8.7已经在先前的研究报告(32]。焦et al。8]表明,尽管原因长江河口中微生物群落结构的变化可能是多个,河流径流的突然减少,随之而来的侵入东海洋流的假定是主要的。从这项研究中获得的信息提供了一个重要的和有价值的基地评估这个地区环境变化的影响,三峡大坝的建设,和长期监测picoplankton和病毒是必要的。

确认

这项工作由科技部共同支持中国(2002 cb412405 2004 cb720505),中国教育部(IRT0427)和项目没有。2008年m13特殊研究基金支持的国家非营利机构(东海水产研究所)。

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