论文部分内容阅读
海洋沉积物是海水溶解有机质(Dissolved organic matters，DOM)的重要来源。DOM作为海洋异养微生物生存的主要物质和能量来源，影响着微生物群落的结构，而微生物群落也同时影响着DOM的化学组成和最终命运。近年来，海洋沉积物DOM成为海洋生物地球化学领域的热点研究对象，但其生物可利用性一直存在争议，且沉积物DOM释放到上层水体后将如何影响微生物群落的结构也不清晰。为了研究沉积物DOM的生物可利用性，以及沉积物DOM与上层海水微生物群落之间的相互关系，本论文采集了厦门近岸沉积物表层DOM，添加至上层自然海水中，开展了长时间培养实验。通过高通量测序方法监测微生物群落组成动态变化，运用超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fouriertransform-ion cyclotron resonance-mass spectrometry, FT-ICR MS)分析培养体系DOM组成、特性的变化，探讨了微生物与DOM相互作用关系。本文主要的研究结果: (1)厦门近岸沉积物表层DOM中含有大量不饱和脂肪族化合物等活性溶解有机物(Labial dissolved organic matter，LDOM)，这些物质在表层水体中能够迅速被微生物所利用。大约有66.5％的表层沉积物DOM在2天内被微生物消耗掉，经过110天的培养后，约13.1％相对惰性的DOM留存于体系中。FT-ICR MS结果表明，在培养过程中不饱和脂肪族、饱和脂肪族、糖类等LDOM比例不断降低，同时芳香烃、富含羧基的不饱和脂环族化合物(Carboxyl-rich alicyclicmolecules，CRAM)等惰性物质(Recalcitrant dissolved organic matter，RDOM)比例逐步升高，说明微生物将LDOM降解、矿化的同时也会产生RDOM并累积于水体中。 (2)将沉积物表层DOM添加至上层水体后，微生物群落组成明显发生变化，P seudoalteromonadaceae、Piscirickettsiaceae、Flavobacteriaceae分别在第6h至第1天、第2天、第4天成为优势物种。结果表明LDOM是影响环境中微生物优势物种组成的主要因素，除此之外，病毒裂解作用是导致优势物种演替的另一主要原因，因为病毒裂解产物一定程度上改变了环境中DOM的组成及特性，由于不同微生物对DOM偏好不同，因而DOM的变化又将催生新的优势物种。