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好氧不产氧光合异养细菌(Aerobic.Anoxygenic Phototrophic Bacteria,AAPB)是一类具有不产氧光合功能的异养细菌。这类细菌本质上跟普通的异养细菌一样营异养生活,靠吸收环境中的营养盐和溶解有机物合成自身的细胞物质并维持正常的代谢和繁殖。但其细胞内含有的细菌叶绿素口(bacteriochlorophyll a,Bchl a)可以作为光捕获色素,进而利用光能进行不产氧的光合作用,将光能转化为ATP作为其异养代谢的能量补充。一些研究表明AAPB在寡营养海洋中的丰度仅为普通异养细菌的2-4％,但其生产率却占到总细菌生产率的4-50％,这暗示着AAPB对细菌生产率有着巨大的贡献,并可能在海洋生态系统中发挥着重要作用。但是迄今为止AAPB在生态学中的重要作用尚没有被完全揭示。
本研究通过将传统的稀释法和粒径分割法与改进的AAPB定量手段——TIREM技术相结合,对AAPB在典型中国海(中国东海、中国南海及厦门近岸)的生长率和被捕食率开展大尺度的密集调查,并藉此评估AAPB在海洋碳循环中的作用。
在厦门近岸开展的稀释法实验结果表明,AAPB的生长率比普通异养细菌的生长率高出0.50-0.53 d-1;原生动物对AAPB的摄食比其对普通异养细菌的摄食高出0.33-0.43 d-1,这不仅说明AAPB比普通异养细菌遭受着更大的摄食压力,也暗示着AAPB在碳循环中更加的“活跃”。除此之外,AAPB生长率与普通异养细菌生长率的季节变化性也有不同。在冬季普通异养细菌生长速率普遍减缓,但AAPB却对环境变表现出较强的耐受力,并能在冬季维持较高的生长速率。
在中国东海和南海的调查中,AAPB的丰度变化范围为0.53×104至6.59×104cells ml-1,占到总细菌丰度的4-6％,32个站位的粒径分割法实验结果表明,AAPB在东海的生长率为1.01±0.33 d-1,在南海的生长率为0.58±0.13 d-1,均高于该海区普通异养细菌平均0.12-1.12 d-1的生长率;原生动物对AAPB的摄食率在东海为1.02±0.38 d-1,在南海为0.60±0.15 d-1,同样高于原生动物对普通异养细菌0.10-1.03 d-1的摄食率,这样的结果表明在该海区AAPB有着比普通异养细菌更高的周转率。而通过生产率的对比,AAPB贡献该海区最高高达24％的细菌生产率,并且这部分由AAPB贡献的生产率均经由摄食作用传递至高级营养级。因此,尽管AAPB丰度很低,却是该海区总细菌群落中较为活跃和重要的一个类群,并可以凭借其快速的生长速率在海洋碳循环过程中做出巨大贡献。