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潮间带是典型的近岸海洋生态系统,生物多样性及生物量极高,环境变化非常剧烈且周期性强。很多研究表明大型底栖生物在潮间带的梯度上分区明显,然而,潮间带沉积物中微生物多样性在潮上带、潮中带、潮下带是否也存在明显的分区规律?在大尺度的时间(季节)与空间(纬度)变化如何影响潮间带微生物群落组成与分布?这些生物地理学问题还有待回答。目前已知近海水体真菌季节变化明显,但海洋沉积物的真菌是否也如此,其分布及群落结构是否存在季节性变化、规律如何等还不清楚。本工作利用16S和18S rDNA测序、荧光定量PCR技术,研究了中国14个典型潮间带夏冬两季、不同潮位区的表层沉积物中细菌、古菌和真核微生物群落结构及在不同尺度上的分布规律;对我国了渤海和北黄海底栖真菌的群落结构和生物地理分布也做了分析与探讨。主要结果如下:潮间带细菌的α-多样性指数(Chao1和PD)冬季明显高于夏季,中国南部显著高于北部和中部地区,但不同潮位间的差异却不明显;细菌多样性指数与纬度显著相关。总体来看,潮间带沉积物细菌包括γ-变形菌(24.8%),δ-和α-变形菌纲(15.6%和9.4%),绿弯菌门(8.4%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,7.5%)、厚壁菌门(7.5%)、放线菌门(6.9%)、酸杆菌门(4.6%)、浮霉菌门(3.5%)、芽单胞菌门(2.2%)、疣微菌门(1.3%),其他类群如硝化螺旋菌门、WS3、绿菌门、蓝细菌等均不到1%。细菌的群落结构变化具有显著的区域差异和季节性,而潮位差异不显著。γ-和δ-变形菌门的相对丰度均在夏季高于冬季,而厚壁菌门和放线菌门则相反;γ-和α-变形菌门的南北之间的区域性差异明显。潮上带和潮下带之间细菌群落结构的差异较大。定量PCR结果显示,多数站点细菌的丰度在夏季高于冬季;细菌丰度在三个区域间的差异均不显著,但在夏季由北向南有递减的趋势;在冬季三个区域之间的差异不大。潮间带细菌丰度与沉积物中有机物含量,粒径,氮和重金属浓度显著相关。地理距离和纬度的变化都显著影响潮间带细菌的群落演替,且地理距离的影响力更强。潮间带古菌α-多样性具有显著的季节差异,南部区域的多样性显著高于北部和中部区域,而不同潮位间的差异却不明显。潮间带古菌呈纬度梯度分布规律;除了粒径和重金属的重要影响外,TON、NH4+、温度和TOC与古菌丰富度显著相关。总体来看,潮间带古菌主要由广古菌门(96.5%)和奇古菌门组成(3.5%),其中广古菌门中的DHVEG-6是最优势类群(90.7%),MHVG次之(4.0%),来自奇古菌门的MCG占古菌总量的3.1%。古菌群落具有显著的季节性和区域差异,且区域差异大于季节性差异,潮位差异不显著比例较低的类群,如来自甲烷杆菌纲的甲烷细菌属(Methanobacterium)和奇古菌门的Marine Group I,其比例在夏季高于冬季;而多数古菌类群均存在一定的区域差异。如DHVEG-6、MHVG、MEG和MCG等,这就是古菌群落结构区域性大于季节性的原因。奇古菌门的丰度在南部显著高于北部和中部区。地理距离和纬度的变化都显著影响潮间带细菌群落的重要因素。潮间带真核微生物的α-多样性具有显著的季节、区域和潮位差异,夏季高于冬季,中部高于北部和南部,潮下高于潮上区。丰富度随纬度升高而缓慢升高;TOC对多样性影响最强烈。就18S rDNA序列丰度的相对比例而言,不等鞭毛类中的硅藻最多(35.1%),其次是囊泡类中的甲藻门(14.3%),甲藻主要来自甲藻纲(13.1%)和共甲藻目(1.2%);绿藻占12.2%,真菌(8.1%)最多,有孔虫类绝大数是都是丝足虫类(11%)。潮间带真核微生物的群落结构具有极显著的区域性和季节性,但潮位差异均不显著。季节差异主要来自硅藻、纤毛虫和绿藻的相对丰度夏季高于冬季。MAST-12和MAST-9通常均适应厌氧环境,却在本研究中展现出相反的季节变化。尽管多数类群的序列比例在不同的潮位上并无显著的差异,但很多类群都沿着潮带的变化方向呈现递增或者递减的趋势。地理距离是造成潮间带沉积物中真核微生物群落结构变化的最主要因素,其次是纬度和环境因子。渤海和北黄海底栖真菌的多样性的研究表明,总体来说,不管是α-多样性还是相对丰度,壶菌在所有真菌中均占据绝对优势,其次是担子菌、子囊菌和隐真菌。底栖真菌的群落结构(β-多样性)则具有显著的季节性而不存在区域差异,壶菌和担子菌相对丰度显著的季节差异是造成底栖真菌群落结构季节性的主要原因。作为单独的群落,壶菌和担子菌的群落结构均呈现显著的季节性,而子囊菌和担子菌的群落结构则无季节性。环境的异质性对浅海区底栖真菌群落结构演替的影响大于深度和地理距离。对整个真菌群落而言,其β-多样性受叶绿素a的浓度、pH和盐度,离岸距离和水深的影响。作为独立的群落,壶菌、担子菌、子囊菌和隐真菌分别受不同的环境因子组合的调控,说明它们在近岸沉积物环境中具有不同的生态位。