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海洋碳循环是全球碳循环的核心过程,对于整个地球生态系统具有重要意义,海洋生物泵是海洋吸收CO2的一个重要机制,海洋细菌是海洋碳循环的重要参与者,细菌生产和细菌呼吸是海洋食物网中物质循环和能量流动的重要途径,影响着生物泵吸收CO2的效率。台湾海峡作为典型的亚热带边缘海,受季风和复杂地形的影响,区域内物理过程复杂,水团众多,生态系统变化多样,是用来研究水团对细菌代谢调控机制的天然试验场。本论文基于现场观测手段,对台湾海峡的细菌和群落代谢的时空分布、细菌群落结构以及典型水团中的调控机制进行了研究。主要研究结果如下:(1)通过2019年和2020年台湾海峡4个航次现场观测的数据来描绘细菌代谢和群落代谢在台湾海峡的时空分布格局。东北季风时期,台湾海峡表层细菌生产力和细菌呼吸的平均值分别是3.7±0.6 mgC m-3d-1和20.4±3.1 mgC m-3d-1(x±s,以下同),细菌生长效率空间变化为10.6~21.8%,平均值为15.3±0.4%;总初级生产力、群落呼吸的平均值分别是94.8±16.6 mgC m-3d-1和31.8±4.6 mgC m-3d-1,净群落生产力在空间上变化范围为-26.8~451.9 mgCm-3d-1,总体上台湾海峡呈净自养状态,仅南部外海接近南海北部的个别站位出现微异养状态,表层净群落生产力的平均值为63.4±15.0 mgC m-3d-1,总体上细菌和群落代谢在空间上呈近岸高、外海低,北部高、南部低的格局。西南季风时期,细菌生产力、细菌呼吸和群落呼吸的空间分布格局相似,水平方向上呈近岸高、外海低;垂直方向上从表层到底层逐渐降低,在一些水团作用明显的区域会出现斑块状高值。整个台湾海峡平均单位体积细菌生产力、细菌呼吸和群落呼吸分别是4.9±0.4 mgC m-3d-1、12.6±1.3 mgC m-3d-1 和 50.2±3.9 mgC m-3d-1,细菌生长效率空间上变化范围在2.4~86.6%,平均值为35.0±2.2%,北部海区垂直方向上均处于高值,南部海区从表层到底层递减。(2)通过温度和盐度划分出台湾海峡的典型水团,比较不同水团中细菌和群落代谢状况以及细菌群落组成,并分析造成水团间代谢差异的主要因素。2019年台湾海峡春季细菌生产力在沿岸水、混合水和台湾暖水中的平均值依次是2.0±0.4 mgC m-3d-1、2.7±0.3 mgC m-3d-1 和 0.7±0.1 mgC m-3d-1,总初级生产力在三个水团中的平均值依次是 143.8±34.8 mgC m-3d-1、180.9±57.3 mgC m-3d-1 和 26.1±8.4mgC m-3d-1,细菌生产和总初级生产力在沿岸水和混合水中均显著高于台湾暖水,细菌呼吸在沿岸水、混合水和台湾暖水的均值分别是8.4±2.1 mgC m-3d-1、13.3 ± 1.6 mgC m-3d-1和4.7±0.7 mgC m-3d-1,群落呼吸在三个水团中的平均值分别是 25.6±7.8 mgC m-3d-1、32.6±12.8 mgC m-3d-1和15.6±5.7 mgC m-3d-1,除混合水的细菌呼吸显著高于台湾暖水外,其它水团间的细菌呼吸和群落呼吸均无显著性差异,沿岸水(19.8±0.8%)和混合水(17.0±0.6%)的细菌生长效率均显著高于台湾暖水(13.2±0.4%),2020年春季水团间的情况与2019年有所不同,主要体现在沿岸水和混合水之间的群落代谢表现出差异性,细菌代谢在水团间无显著差异,这主要是季风持续时间不同造成的营养盐输送情况不同导致的。细菌代谢和群落代谢均与叶绿素a浓度显著正相关,表明浮游植物生物量是水团间代谢差异的主要影响因素。台湾海峡春季典型水团中的细菌群落组成相近,优势类群均是α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌纲。台湾海峡夏季羽流水和上升流水之间的细菌代谢和群落呼吸均无显著差异,但羽流水(BP:7.9±1.4 mgC m-3d-1,BGE:36.4± 4.1%)和上升流水(BP:6.0±1.6 mgC m-3d-1,BGE:25.1±8.1%)中细菌生产力和细菌生长效率均显著高于混合水(BP:1.6±0.2 mgC m-3d-1,BGE:16.1±2.5%),细菌呼吸在三个水团间无显著差异,在羽流水、上升流水和混合水中的平均值分别是14.8±2.5 mgC m-3d-1、28.8± 12.5 mgC m-3d-1 和 10.4± 2.0 mgC m-3d-1,三水团中的优势类群相近,均是α-变形菌纲、γ-变形菌纲、拟杆菌纲和酸微菌纲,在群落中的相对丰度分别为28.4~32.2%、26.4~30.1%、16.1~23.7%和5.5~7.9%。细菌生产力和群落呼吸与溶解有机碳和叶绿素a浓度呈显著正相关,细菌呼吸与氮磷比和叶绿素a浓度呈显著正相关,细菌生产力与细菌群落多样性呈显著正相关但细菌呼吸则没有表现出显著相关性。(3)通过采集黑白瓶培养24 h前后瓶内的细菌丰度和细菌生产力,证明了黑白瓶培养明显刺激细菌的生长,其中全粒级培养体系中细菌丰度和细菌生产力平均增长了 1.25和3.72倍,预过滤培养体系中细菌丰度和细菌生产力平均增长了1.61和5.86倍,影响细菌增长大小的主要环境因素是温度和培养初期的细菌生产力,表明温度和培养初始的细菌生产力是两个用于校正全球黑白瓶呼吸数据的合适因子。比较黑白瓶法实测的和通过培养前后的细菌生产力估算细菌呼吸来评估细菌呼吸被高估的情况,发现细菌呼吸平均被高估了 3.6±1.3倍。