加拿大海盆夏季冰区细菌和原生生物群落特性分析-极地研究.PDF

第 29 卷第 3 期 极地研究 Vol. 29, No. 3 2017 年 9 月 CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH September 2017 加拿大海盆夏季冰区细菌和原生生物群落特性分析 张灿 1,2 何剑锋 2 黄涛 1 林凌 2 曹叔楠 2 张芳 2 (1 中国科学技术大学地球和空间科学学院, 安徽 合肥 230026; 2 中国极地研究中心, 国家海洋局极地科学重点实验室, 上海 200136) 提要 采用表面荧光显微分析方法对 2014 年夏季中国第 6 次北极科学考察期间采集于加拿大海盆 7 个海冰 站位的融池、冰芯和冰下海水样品进行了细菌和原生生物群落分析。结果表明, 上述 3 类生境中的第一优 势类群均为细菌(不包括 ICE07 站位出现水华融池的统计), 分别占总生物量的 42.8% 、37.8%和 50.7%; 第二 优势类群均为鞭毛虫, 分别占总生物量的 40.2% 、34.3%和 37.5% 。包含细菌、鞭毛虫和纤毛虫在内的异养 生物在总生物量中占有优势, 显示微食物环在其中起着重要作用。在北冰洋夏季快速融冰的背景下, 3 类生 境总体上缺少快速生长的条件, 总生物量偏低。其中 ICE07 站位出现融池水华和冰表自养鞭毛藻高值, 推 测合适的藻种和营养盐的额外补充共同促成了该站位冰表(融池)藻华的形成。 关键词 北极 融池 海冰 细菌 原生生物 生物群落 doi: 10. 13679/j. jdyj. 2017. 3. 338 有海冰覆盖而现在因海冰减少导致无冰覆盖的海域, 0 引言 其微生物群落结构出现了明显变化[9]; 而 Li 等[10]的 研究表明, 海冰减少导致上表层海水盐度的降低, 北极地区是全球气候变化的敏感区域, 升 使得海盆区浮游植物细胞趋于小型化。但目前相关 温导致北极重要生境之一的海冰正发生着快速 研究主要集中在冰区海水中的生物群落, 对于海冰 变化[1] 。近几十年来, 北极海冰正经历着诸如覆 生物群落的研究极为有限[11] 。本文利用 2014 年夏 盖面积减少、海冰变薄、多年冰比例下降、融池 季参与中国第 6 次北极科学考察的机会, 对北极加 增多等诸多变化[2-4], 这些变化会导致海冰和上 拿大海盆融池、冰芯和冰下海水 3 个不同生境中的 层海洋盐度和光照等环境参数的一系列变化, 从 细菌和原生生物群落进行采样和对比分析, 以了解 而影响冰区生态系统[5-6] 。 群落特性及与环境的相关性, 分析融冰对不同生境 在海冰内部和冰-水界面, 生活着包括细菌、原 群落结构的潜在影响。 生生物(硅藻、鞭毛藻、鞭毛虫和纤毛虫等) 以及小 [7] 型后生动物在内的一个特殊的微、小型生物群落 , 1 材料与方法 这一群落已明显受到了海冰变化的影响。有研究表 明, 海冰厚度的减少增加了海冰的透光率, 导致春 1.1 样品的采集与预处理 季冰下海水中浮游植物水华的形成[8]; 在以前夏季 2014 年中国第 6 次北极科学考察期间, 于 8 [收稿日期] 2016 年 4 月收到来稿，