黄海底栖纤毛虫的群落结构与功能群作用

Marine benthic habitats harbor numerous and diverse ciliates which are considered to be important component of benthic microbial food webs. However, the variation of community structure and driving factors as well as functional role of benthic ciliates in the marine intertidal and offshore sediments are still largely not known. Using the newly developed method of density gradient centrifugation combined with protargol stain, we aim to (1) investigate the benthic ciliate community composition, distribution, diversity, and functional composition in the intertidal and offshore sediments from the Yellow Sea, (2) analyze the variation of community structure and functional composition between the intertidal and offshore sediments and between different seasons as well as sediment types, and (3) clarify environmental factors which regulate the community structure and functional composition of benthic ciliates. Moreover, we will determine the bacterivory and herbivory of benthic ciliates in different sediment types using fluorescently labeled bacteria and diatoms in order to evaluate the grazing impact of benthic ciliate on the standing stocks of bacteria and diatoms. The project is expected to explore the functional role of benthic ciliates based on the community structure, and to provide the fundamental data on the ecological role of ciliates in marine benthic ecosystem in the Yellow Sea.

海洋沉积物中栖息着数量庞大、种类丰富的纤毛虫，是底栖微食物网的重要组成部分。但有关海洋潮间带和陆架海域底栖纤毛虫的群落结构变异、驱动因子及功能群的作用等方面尚不清楚。本项目拟采用新近发展的密度梯度离心提取与定量蛋白银染色法，研究黄海潮间带和陆架海域沉积物中纤毛虫的种类构成、分布和多样性特点，并依据纤毛虫的食性进行功能群的划分，分析底栖纤毛虫的群落结构和功能群随区域、季节及沉积环境的变化，阐明影响其群落结构和功能群变动的主要环境因子。此外采用荧光标记技术，研究不同类型沉积物中底栖纤毛虫对细菌和硅藻的摄食率，揭示底栖纤毛虫的摄食影响。本研究将在摸清黄海底栖纤毛虫群落结构的基础上，探索该类群不同功能群的作用，为揭示纤毛虫在黄海底栖生态系统中的作用提供重要资料。

纤毛虫作为底栖微食物网的重要组成部分，对其在潮间带和陆架海域的群落结构变异、驱动因子及功能群的作用等方面尚不清楚。本项目采用Ludox-QPS方法，研究潮间带和陆架海域沉积物中纤毛虫的种类构成、分布和多样性特点，并依据食性进行功能群的划分，分析底栖纤毛虫的群落结构和功能群随区域、季节及沉积环境的变化，阐明影响其变动的主要环境因子。结果表明，(1) 同纬度海域青岛湾潮间带底栖纤毛虫的丰度 (119-1706 cells/cm3) 和生物量 (0.19-3.40 µg C/cm3) 高于陆架海(13-272 cells/cm3, 0.02-1.04 µg C/cm3)，但多样性 (46种) 低于陆架海 (68种)，食性上潮间带优势摄食类型受底质影响而不同，砂质点以肉食性纤毛虫为主，泥砂质点随季节和年度间变动，而陆架海以肉食性为主；统计分析表明潮间带和陆架海具有显著不同的纤毛虫群落结构组成。(2) 南麂列岛火焜岙潮间带纤毛虫丰度 (37-75 cells/cm3) 远低于青岛湾潮间带，纤毛虫丰度的季节波动幅度较青岛湾大，但随深度递减的趋势相较于青岛湾弱；食性上火焜岙全年的优势类群均为菌食性。(3) 2010年和2011年陆架海域纤毛虫丰度及多样性均在11月显著高于7月，组成上两月份前口类丰度所占比例最高，核残迹类生物量所占比例最高。食性上肉食性均为最优势类群。两月份纤毛虫群落间的Jaccard相似系数值高于单个月份南北黄海和冷水团内外的系数值，表明黄海底栖纤毛虫的物种组成在季节间的差异可能小于不同海域之间的差异。(4) 在陆架海域随着离岸距离的增大，底栖纤毛虫的丰度和物种多样性均降低，其群落结构主要受环境温度和沉积物中值粒径影响。(5) 核糖体DNA及其cDNA高通量测序结合形态学分析有助于全面了解纤毛虫多样性。上述研究结果有助于了解黄海底栖纤毛虫的群落结构和功能群变动，为进一步阐明其在底栖微食物网中的生态作用提供依据。