源地沙尘对南海东北部海域异养细菌生物量及群落结构的影响

沙尘沉降是海洋营养元素的重要来源之一,对海洋异养细菌的意义十分重大。为研究沙尘沉降对于海洋异养细菌的作用过程,于2013年3月对A1、A2两个站位的海水进行了源地沙尘添加培养,探讨大、小两种粒径沙尘对南海东北部海域异养浮游细菌生物量及群落结构的影响过程和机制。结果表明,南海东北部海域海水营养物质的浓度和异养细菌生物量水平较低;而两种沙尘的添加在短期内都可以溶出DOC和DIN,在一定程度上能够缓解一部分营养限制;其中小粒径沙尘在短期内溶出的营养物质较多,平均使系统中DOC和DIN浓度增加了0.65倍和0.36倍。添加沙尘后,两个站位的培养系统中异养细菌生物量出现不同程度增长,沙尘的单独添加在短期和长期内都可以促进异养细菌生物量的增长;其短期内,小粒径沙尘的添加使得异养细菌生物量的增加比原位沙尘更明显;而在添加氮和磷的情况下,两种沙尘的添加并不能明显促进异养细菌生物量的增长,在长期内甚至起抑制作用。通过对A1在添加两种沙尘7 d前后的细菌群落结构的分析发现,培养后细菌群落的生物多样性降低并且群落结构趋于简化,其中小粒径沙尘的作用最为明显;而两种不同沙尘添加后细菌群落结构的更替情况基本一致,能够利用外源营养的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)成为培养结束后的优势菌群,而叶绿体(chloroplast)等自养菌在培养结束后的优势度消失,细菌群落偏向于异养。研究发现源地沙尘能够促进海洋异养细菌生长,改变了细菌群落结构,提高了其在海洋生态系统中的生态功能。