琼东上升流影响下的真核微生物空间分布与多样性研究

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上升流能够通过增强区域之间的海水流动和其独特的环境因素影响微生物群落,从而对海洋生态系统产生重要的影响。然而,相比于细菌和中型浮游动物,真核微生物在上升流影响下的响应在很大程度上还未知。本研究对比了琼东上升流区域真核微生物与浮游细菌的丰度差异,使用分子生物学技术和生态学分析手段探究了上升流对真核微生物群落结构的影响。结果如下:真核微生物和浮游细菌对上升流表现出不同的响应模式,上升流显著促进了浮游细菌的生长,使得表层细菌增加了近5倍,丰度最高可达2.93×10~6 cells/m L。在上升流区域,浮游细菌的丰度随深度的增加而迅速减小。而上升流对真核微生物的丰度影响不大,真核微生物的丰度随深度的增加略有升高趋势,最大值出现在上升流区域底层,为12.53×10~4 copies/m L。在远岸非上升流区域,真核微生物与浮游细菌的丰度随深度变化差异不大,都在中层达到最大值。对真核微生物的群落多样性分析结果表明,上升流提高了100个优势ASV(amplicon sequence variants)在表层水中的相对丰度,使其占比提高到65.47%,显著降低了真核微生物群落的均匀度,这可能是上升流“选择性”的体现。与真核微生物形成对比的是,上升流提高了浮游细菌的α多样性。真核微生物的多样性指数没有与任何环境因素呈现显著相关性,而浮游细菌的Shannon多样性指数与ASV数量均与深度呈显著正相关,且ASV数量与温度呈显著负相关。不同生境中的真核微生物群落组成具有显著差异,尤其体现在上升流表层和非上升流表层区域。在上升流表层水中,Stramenopiles超群内Sagenista和Bacillariophyta门下的微生物丰度更高。Alveolata超群内的Dinoflagellata门下的微生物在非上升流表层中占据优势地位,而在上升流区,Dinoflagellata的生长受到抑制。不管在上升流区域还是非上升流区域,Radiolaria门下的微生物都在深层水中占据主导地位。温度是塑造真核微生物群落结构的最重要的环境因素,这表明了上涌的冷水团对真核微生物群落的潜在影响。总体来说,本研究的结果揭示了真核微生物与浮游细菌对沿岸上升流不同的响应特点,探究了沿岸上升流对微生物真核生物多样性和群落结构显著和独特的影响,填补了真核微生物对这一重要海洋现象响应模式的空白,为后续探究上升流的生态功能以及真核微生物在上升流中的重要作用提供科学依据。
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