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病毒对海洋细菌代谢的影响及其生物地球化学效应 总被引：1，自引：1，他引：0
病毒是海洋生态系统中丰度最高的生命形式,其中超过90%属于浮游细菌(细菌和古菌)病毒,是海洋生态系统的重要参与者和海洋生物地球化学循环的重要驱动力。作为海洋浮游细菌主要的致死因子之一,病毒通过裂解宿主释放出大量的有机物和营养盐,调控宿主群落的代谢行为,进而影响生物地球化学循环。同时,伴随侵染的发生,病毒挟持宿主细胞的代谢系统完成自身的生命周期,从而改变宿主胞内的代谢途径和代谢产物。概述了病毒在个体层面和群落层面对海洋浮游细菌代谢的影响,及其对海洋元素循环的作用,评估了气候变化、环境因子对病毒调控细菌代谢的潜在影响,有助于人们对微生物参与的海洋生物地球化学循环的全面认识。 相似文献
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高寒地区湖泊浮游病毒时空分布特征 总被引：1，自引：1，他引：0
湖泊中浮游病毒的丰度在105~108 mL-1,是浮游微生物中丰度较高的组分,在湖泊水生态系统中扮演着重要角色。病毒对宿主的侵染和裂解可以调节微生物群落的丰度、生产力、组成和种群多样性,同时还可以将宿主细胞的大量物质释放到湖泊中,改变碳循环和营养物质流通,进而影响生物地球化学循环。高寒地区湖泊水生态系统结构简单,主要以微生物为主,浮游病毒对微生物具有重要的调节作用,但目前研究较少。综述了近几年国内外对高寒地区湖泊病毒生态学的相关研究进展,主要包括病毒的时空分布以及与生物和非生物因子的关系、病毒与宿主的相互作用关系以及病毒对湖泊碳循环和微生物食物环的作用,发现高寒湖泊浮游病毒分布较广、多样性较高以及溶原性是病毒重要的生活策略,同时也得出由病毒裂解作用释放的有机碳对微生物活性和微生物食物环具有重要的作用。在此基础上,对今后我国青藏高原湖泊浮游病毒的研究提出了展望。 相似文献
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增强的UV-B对湖泊生态系统的影响研究 总被引：2，自引：1，他引：2
近20多年来，由于平流层臭氧层减薄引起紫外辐射（UV-B）增强而导致严重的生态学后果，已受到各国广泛的重视，并对此进行了深入研究，尤其集中在海洋浮游植物初级生产者及淡水食物网上。综述了国外在UV-B对湖泊生态系统影响的研究现状与动态，增强的UV-B在湖泊中呈指数衰减，不同湖泊衰减系数变化很大；光衰减系数与溶解性有机碳（DOC）、有色可溶性有机物（CDOM）一般呈显著性正相关；增强的UV-B对浮游植物、浮游细菌、浮游动物及鱼类均有不同程度的影响；由于不同生物具有不同适应UV-B伤害的机制，湖泊生态系统的结构和功能也势必会发生变化。最后提出了未来在太湖等富营养化湖泊UV-B的研究设想。 相似文献
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边缘海浮游生态系统对生物泵的调控作用 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋生物泵及其与碳循环关键生物地球化学研究是当今全球变化研究的前沿课题。边缘海是全球海洋的重要组分,在生态系统的物质循环、能量流动和气候调节中起着十分重要的调控作用,同时也是海洋生态系统和生物地球化学过程相互作用研究的热点和难点区域。针对"边缘海浮游生物群落结构如何调控生物泵效率"这一科学命题,归纳分析了浮游生态系统主要生物组分及其在碳循环和生物泵(颗粒有机碳输出)过程中的作用,总结了当前国内外相关研究进展和存在的问题。目前大多数的研究思路是将整个浮游生态系统看成黑箱模式,关注该生态系统某些方面的动态与生物泵效率的关系。最新研究表明,浮游生态系统对生物泵的调控并不是简单的线性关系,该系统内不同营养级间的碳流与颗粒有机碳输出的相关过程非常复杂。简单地利用浮游生物不同类群(含营养级)生物量和生产力等指标来阐明浮游生态系统结构和生物泵效率的耦合机制非常困难。针对当今存在的问题,提出从整个浮游生态系统入手,在研究生态系统群落组成和生物量(即各类群颗粒有机碳储库)的基础上,更加关注有机碳在不同营养级之间的转换过程及其速率,期望阐明影响生物泵效率的关键生物地球化学过程和机制,同时构建不同浮游生态系统的碳流传递过程和颗粒有机碳的输出模式,从而最终揭示浮游生物群落结构调控生物泵效率的问题。 相似文献
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浮游细菌群落对高原湖泊变化具有高度响应性,并且会影响高原湖泊生境的地球化学平衡。因此,了解高原湖泊中浮游细菌群落的分布特征,阐明其在高原湖泊生态系统中的生态功能具有重要科学意义。2021年5月对纳木错沿岸浮游细菌群落分布特征进行了调查研究,并采用16S rDNA高通量测序技术对样品进行分析,通过α-多样性指数分析浮游细菌群落的差异性,通过共现网络分析浮游细菌群落之间的相互作用,利用Pearson相关系数衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析(RDA)探讨水体理化因子对浮游细菌群落结构的影响,并基于PICRUSTt2对纳木错浮游细菌进行功能预测。结果表明:浮游细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)组成,其中变形菌门相对丰度最高,主要包括γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)和α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria);噬氢菌属(Hydrogenophaga)和嗜冷菌属(Algoriphagus)为相对优势菌属。α-多样性指数表明,纳木错浮游细菌群落比较丰富。共现网络节点间关系以正相关为主;总溶解固体量(TDS)和盐度(Sal)是影响纳木错浮游细菌群落结构的关键因子。功能预测结果显示,纳木错浮游细菌群落功能主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理等6类生物代谢通路,以及膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等46个子功能。综上所述,纳木错浮游细菌群落结构在各样点间存在一定差异,浮游细菌在门级水平上类群间相互作用主要为协同作用,其群落结构是多个因子共同作用的结果。研究阐明了纳木错浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系,可为当地生态环境保护提供科学依据。 相似文献
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好氧不产氧光合细菌反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征研究 总被引：8，自引：1，他引：7
微生物是水体生物地球化学循环的主要驱动者,也是能量代谢的主要参与者,在水体生态系统多样性与稳定性方面发挥着举足轻重的作用。好氧不产氧光合细菌(AAPB)是水体中一类分布广泛的重要功能类群,它们可利用光能补充自身能量代谢,并影响水体化学组分,其重要性被人们广泛认可并深入研究。为探讨岩溶区AAPB反馈作用下的五里峡水库坝前水体化学特征,本文对坝前不同层位水体进行实地监测,在获得不同层位水体溶解有机碳和颗粒有机碳稳定碳同位素特征的基础上,采用荧光定量PCR技术检测、研究了坝前水体不同层位AAPB分布规律。结果表明:取样期五里峡水库坝前水体为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)贫-中营养型;通过水体溶解氧、δ~(13)CPOC、δ~(13)CDOC和碳氮比综合分析得出,坝前水体有机碳主要由微型生物产生;AAPB占总浮游细菌的相对丰度范围在1.33%~1.60%,且AAPB在不同层位的丰度变化强度要高于总浮游细菌的丰度变化强度,表明相较于总浮游细菌,AAPB对水化学特征的反馈作用更加敏感;使用典范对应分析可揭示水体理化性质与AAPB的内在联系,结果显示AAPB和总浮游细菌均受浊度的影响较大,故基于颗粒沉降的海洋微生物泵作用也适用于陆地岩溶水库。因而,AAPB反馈作用下的水化学特征对揭示CO_2-水-碳酸盐岩-微生物代谢体系具有重要的启示意义。 相似文献
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海洋沉积物中的动物多样性及其生态系统功能 总被引：7，自引：0，他引：7
海洋沉积物中的动物群是海洋生态系统中的重要组成部分,其多样性对地球生命支持系统至关重要。从海洋沉积物生境、沉积物中的动物类群、个体大小、食性、生态系统功能等方面探讨了海洋沉积物中的动物多样性现状,讨论了沉积物动物多样性在生态系统过程中的重要作用。海洋沉积物环境多种多样,为沉积物动物多样性提供了基础。在海洋沉积物中,动物的类群繁多、物种多样性极高,不仅形态差别很大,食性丰富多样,而且分化出多种多样的功能群。海洋沉积物动物群参与全球物质的循环和污染物的代谢、转化、迁移,在生态系统能流过程及沉积物移动和稳定性方面也起着重要的作用。最后,提出了研究和保护海洋沉积物动物多样性的若干建议。 相似文献
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海洋微微型蓝细菌分子生态学研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
微微型蓝细菌是迄今发现最小也是最古老的光合自养生物,在海洋中分布极广且丰度较高,作为重要的初级生产者对全球碳循环和海洋食物网具有重要贡献。在长期进化中微微型蓝细菌形成简并基因组和高度多样性,其分子生态学的研究能够为理解生物的基因型、表型与生态型的关系以及生物的适应性进化提供关键科学依据。借助分子生物技术的发展,海洋微微型蓝细菌分子生态学近年来的研究揭示了其分布的时空变化特征、不同亚型微尺度分布差异及影响分布的主要环境因子,探讨了环境因子影响下基因组在功能和表达上传递的适应机制信息。通过进一步扩充和挖掘基因组信息,结合分布规律论证微微型蓝细菌在分子水平上的环境适应机制,是实现生态系统微微型蓝细菌功能模块精细化数值模拟的关键,也是未来研究的主要方向和重要内容。 相似文献
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风浪在自然水体中广泛存在,是浮游生物生存环境的本质特征。在湖泊（特别是浅水湖泊）中,风浪过程广泛影响着水体的物理、化学特性,并直接和间接对浮游生物产生重要影响。综述了风浪对湖泊浮游动物、浮游植物和浮游细菌影响的相关研究。风浪对浮游生物的时空分布及其在塑造浮游生物系统的结构和功能中发挥了至关重要的作用:风浪条件在浮游生物的行为、营养盐吸收速率和通量、捕食及其生长、竞争和演替等方面均具有广泛且重要的影响,并显著影响着水体食物网的结构和功能,最终对湖泊生态系统的结构和功能产生潜在的影响。提出了未来研究的主要方向为进一步揭示全球气候变化条件下风浪在湖泊中的生态环境效应,为富营养湖泊的治理和管理提供新的认识和决策支持。 相似文献
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富营养化对海洋生态系统的影响及其围隔实验研究 总被引：17，自引：1，他引：16
陆源的营养盐输入引起海洋中的富营养化,提高了水体中营养盐含量,改变了水体中营养盐比例,引起浮游植物水华甚至赤潮。水华发生时由于沿传统食物链的能流在浮游植物环节阻塞,能量过多地分配到微生物环,细菌大量繁殖分解有机物,导致水体缺氧,造成鱼虾贝类窒息死亡。围隔系统是物质相对守恒的系统,围隔与自然海水没有水交换,利用现场围隔实验可以定量地、系统地研究海洋生态系统对富营养化的响应。围隔实验现已成为全球海洋生态系统动力学研究的重要手段。 相似文献
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Viruses are by far the most abundant entities in marine environments, and are mainly phages that infect bacteria and archaea, which also are a significant component of marine ecosystem and a major force behind marine biogeochemical cycles. As a major source of mortality, viral lysis can release highly labile cellular components, both organic matters and inorganic nutrients, regulating the metabolism of its hosts and influencing the biogeochemical cycles. During infection, viruses could hijack the metabolic system of hosts for its own propagation, thereby changing the metabolism and metabolites of host cells. This paper summarized the effects of viruses on the metabolism of marine bacterioplankton at both the cellular and community level, and its influence on the cycling of ocean elements. Then, the potential impact of environmental factors was assessed on the influence of viruses upon bacterial metabolism. This paper will contribute to a comprehensive understanding of the role of microbes within marine biogeochemical cycles. 相似文献
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海洋生态系统动力学研究与海洋生物资源可持续利用 总被引：22，自引：5，他引：22
围绕国家重点基础研究发展规划（973）项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”，介绍了海洋生态系统动力学研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题以及实施计划。该项研究的最终目标是弄清我国近海海洋生态系统的结构、功能及其服务与产出，量化其动态变化及生态容纳量，预测生物资源的补充量，寻求可持续开发利用海洋生态系统的途径。使集中多种机制于一体并具陆架特色的我国近海生态系统力学理论体系和研究队伍进行国际先进行列。 相似文献
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Marine ecosystem plays a vital role in the economy and society because of its service and production function. Marine ecosystem always changes under the pressure of climate change and human activities. We concern about the status and future of the ecosystem, but it is very difficult to assess and predict the ecosystem health condition. Marine biodiversity is one of the very important indicators of the marine ecosystem change. We focus not only on species composition and quantity change of marine organisms. It is important to determine which are the main contributors to the structure and function of the ecosystem. According to the function of various plankton species in an ecosystem, they can be divided into different functional groups based on the similarity of their ecological roles. By studying the changes of the functional groups, we can enhance our ability to understand the structure and function of ecosystem, and to predict the trend of ecosystem change and the resultant effect on marine biological resource and environment under the multiple pressures of global climate change and human activities. This will help us to establish the marine ecosystem based management. 相似文献
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海洋生态预报的复杂性与研究方法的讨论 总被引：1，自引：1，他引：0
海洋生态动态预报预测研究已经成为海洋科学乃至地球系统科学领域中的热点问题。比较深入地分析了海洋生态预报的复杂性、不确定性和实况监测资料严重不足等问题,为促进海洋生态预报研究的快速发展,借鉴中期数值天气预报的一些有效方法,提出以下建议：①加深理解海洋生态系统的非线性动力学特征,深入开展随机-动力耦合的海洋生态系统模型研究;②加强海洋生态集合（ensemble）预报和综合预报方法研究;③大力促进卫星遥感信息的海洋生态应用研究,加强资料同化研究和反问题研究方法的应用,努力发掘各种信息资料的预报应用。 相似文献
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我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理 总被引：1，自引：0，他引：1
围绕国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理”,介绍了海洋可持续生态系统研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题和预期目标,以及研究实施计划。该项研究的最终目标是从人类活动和自然变化两个方面认识我国近海海洋生态系统服务与产出功能,量化其生态容纳量及动态变化,预测生态系统的承载能力和易损性,寻求我国近海海洋可持续开发利用与资源环境相协调发展的途径。 相似文献
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海洋环境中的厌氧铵氧化过程作为实现固定态氮从海洋生态系统中移除的一个新途径,广泛地存在于各种海洋环境中,包括永久性缺氧水体、沉积物、海冰甚至海底热液,是海洋氮循环过程中一个非常重要的环节。开展海洋环境中厌氧铵氧化过程的研究可以更好地量化海洋氮循环过程中的收支,而这一收支在很大程度上影响着全球的气候变化。介绍了海洋环境中厌氧铵氧化过程研究历史,并分别讨论了在大洋缺氧水体和沉积物中厌氧铵氧化速率的分布情况,同时还总结了海洋环境因子如温度、氧气、硫化氢、NO3-/NO2-、NH4+以及有机物等对厌氧铵氧化的影响。最后探讨了该领域研究中所存在的问题并指出了亟待开展的工作:特定大洋缺氧水体中厌氧铵氧化与反硝化的争议以及近岸缺氧水体中厌氧铵氧化的研究;陆架及深海大洋沉积物中厌氧铵氧化的深入研究;对于全球海洋氮循环收支的重新评估。 相似文献
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Margaret A. McManus Jeff C. Sevadjian Kelly J. Benoit-Bird Olivia M. Cheriton Amanda H. V. Timmerman Chad M. Waluk 《Estuaries and Coasts》2012,35(4):1119-1127
Thin layers of plankton have been documented in a wide variety of environments. The growing body of observations indicates that these features are a critical component of marine ecosystem dynamics and functioning. In the past two decades, much of the research on thin layers was undertaken in temperate coastal waters. Here, we report the first known observations of thin layers of phytoplankton in tropical Hawaiian waters. We conducted an overnight shipboard study during which time we made high-resolution observations of physical and optical structure in the water column. During the overnight cruise, we observed the greatest number of thin layers in the early evening hours when thermal stratification was strongest and most persistent due to a combination of warm air and surface water, as well as light winds. A comparison of these observations with those from temperate regions leads us to hypothesize that the nature and persistence of the physical structure is very important in determining the persistence of thin layered structures. Because plankton biomass is generally lower in tropical regions, the heterogeneous aggregation of food in thin subsurface layers may be more critical to the marine ecosystem than it is in temperate regions where plankton are generally more abundant. 相似文献
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天文地质学的发展与展望 总被引：10，自引：2，他引：10
天文地质学是天文学和地质学的边缘学科，是利用天文学的研究方法、观测资料和研究成果来探讨地球上各种地质现象成因和演化规律的科学。天文地质学的兴起是地球科学进入到成因研究阶段的产物，它的研究可望促进天文学和地质学的共同发展。本文简要介绍了这门新兴学科的发展过程、研究内容及发展趋势. 相似文献