理论教育 海洋微生物工程:分布特征

海洋微生物工程:分布特征

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:营养物质是影响微生物分布的主要因素。海洋中微生物的分布以近海岸和表层沉积物为最多,远海微生物的数量相对较少。据估计,海洋中大约75%的微生物生物量存在于沉积物10cm的表层中,约占全球微生物总量的13%。伴随地壳运动、深海底流、生物扰动等多种因素的影响,在不同经、纬度深海沉积物中,微生物呈现不连续、非均质的斑块状分布。在海洋微生物中,海洋细菌分布广、数量多,在海洋生态系统中起着特殊的作用。

海洋微生物工程:分布特征

海洋具有盐度高、温度低、有机物含量少、深海静水压力大及多种极端生态环境等特点,使得其包括了几乎所有的微生物类型,其种类约是陆地微生物种类的20倍以上。海洋微生物的分布非常广泛,无论是在高温的海底火山口、热泉口,或是在低温的极地、深海,还是在营养丰富的河口、近海海岸、养殖水体以及营养贫瘠的远洋区域,都有海洋微生物的踪迹。目前已经描述过的海洋微生物种群大致分布在海水(2%);沉积物(23%);鱼类(9%);藻类(10%);无脊椎动物,如海绵动物(33%)、软体动物(5%)、腔肠动物(2%)、被囊动物(5%)、甲壳类动物(2%)、其他(如蠕虫等)(9%)。

营养物质是影响微生物分布的主要因素。海洋中微生物的分布以近海岸和表层沉积物为最多,远海微生物的数量相对较少。在海水垂直分布中,10~50m为光合作用带,浮游藻类生长旺盛,有机物丰富使得异养微生物大量生长繁殖,而更深的水体中微生物的数量则大大减少。海洋沉积物是地球上最大面积的覆盖层,约为3.5×108 km2,占地球面积的48.6%,也是地球上最复杂的微生物栖息地。近年来开展的大洋钻探计划表明,在不同深海区域的沉积环境中存在着不同的微生物种群。海底热泉、冷泉和甲烷水合物富集区等为化能自养微生物提供了如H2S,H2等丰富的氧化还原物质,故具有较高的微生物丰度,其生物量高出一般沉积环境一万倍;而在深海洋盆等寡营养区域的沉积物中,微生物的丰度相对较低。在一般海洋区域,沉积物中微生物丰度则随着深度的增加而降低,这与真光层的有机物输出、水深、温度等因素有关。据估计,海洋中大约75%的微生物生物量存在于沉积物10cm的表层中,约占全球微生物总量的13%。而在沉积物表层10cm以下因为溶解氧的不同,微生物种群的分布与丰度也有差异,在高溶解氧区域比低溶解氧区的丰度高。伴随地壳运动、深海底流、生物扰动等多种因素的影响,在不同经、纬度深海沉积物中,微生物呈现不连续、非均质的斑块状分布。

在海洋微生物中,海洋细菌分布广、数量多,在海洋生态系统中起着特殊的作用。海洋中细菌数量分布的规律是:近海区的细菌密度较大洋大,内湾与河口内密度尤大;表层水和水底泥界面处细菌密度较深层水大,一般底泥中较海水中大;不同类型的底质间细菌密度差异悬殊,一般泥土中高于沙土。大洋海水中细菌密度较小,每毫升海水中有时分离不出1个细菌菌落,因此必须采用薄膜过滤法:将一定体积的海水样品用孔径0.2μm微米的薄膜过滤,使样品中的细菌聚集在薄膜上,再采用直接显微计数法或培养法计数。海水中的细菌以革兰氏阴性杆菌占优势,常见的有假单胞菌属等10余个属。相反,海底沉积土中则以革兰氏阳性细菌偏多。芽孢杆菌属是大陆架沉积土中最常见的属。(www.daowen.com)

海洋真菌多集中分布于近岸海域的多种基底上,按其栖住对象可分为寄生于动植物、附着生长于藻类和栖住于木质或其他海洋基底上的类群。某些真菌是热带红树林中的特殊菌群。某些藻类与菌类之间存在着密切的营养供需关系,称为藻菌半共生关系。大洋海水中酵母菌密度为5~10cells/L,近岸海水中可达每升几百至几千个。海洋酵母菌主要分布于新鲜或腐烂的海洋动植物体上,海洋中的酵母菌多数来源于陆地,只有少数种被认为是海洋种。海洋中酵母菌的数量分布仅次于海洋细菌。

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