王東旭 姜勇

【摘 要】海洋微食物環(huán)的這一概念的提出距今已有30多年，海洋微食物環(huán)的研究越來越受到科學家的重視。微食物環(huán)作為經(jīng)典食物鏈的補充，在整個海洋水體環(huán)境中發(fā)揮著不可忽視的作用。研究海洋微食物環(huán)的組成結(jié)構(gòu)和功能動態(tài)有助于我們對更好的了解海洋生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞，為更好的研究微生物之間復(fù)雜的營養(yǎng)傳遞關(guān)系提供幫助。海洋纖毛蟲作為pico-和nano-級海洋浮游生物的重要消費者，在海洋微食物環(huán)中起著關(guān)鍵的作用，對其在海洋微食物環(huán)中的作用的研究具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】微食物環(huán)；海洋纖毛蟲；浮游生物

海洋微食物環(huán)這一概念是Azam等人在1983年法國舉行的生物海洋學會議上首次提出的，表明了Steele（1976）等人所提出的海洋浮游生物群落結(jié)構(gòu)的經(jīng)典觀點是過于簡化的，其中存在著很多不足。雖然在海洋生態(tài)系統(tǒng)中小粒徑的光合自養(yǎng)生物，浮游細菌和異養(yǎng)的原生生物已經(jīng)在很久之前就被科學家們所熟知，但大多數(shù)海洋生物學專家認為在海洋水體碳循環(huán)中起到主要作用的只是大型浮游植物，特別是作為橈足類食物的硅藻和甲藻。海洋微食物環(huán)這一概念詳細地闡述了物質(zhì)和能量可以通過溶解有機物（DOM）→異養(yǎng)細菌→原生動物→橈足類這一系列的攝食關(guān)系來傳遞，對經(jīng)典食物鏈的不足作出了極大的補充和完善。

科學研究表明，海洋微食物環(huán)的結(jié)構(gòu)是由四個部分組成（femto-，<0.2μm；pico-，0.2～2μm；nano-，2～20μm和micro-，20～200μm），其中主要代表包括：細菌、病毒、鞭毛蟲和纖毛蟲。海洋微食物環(huán)作為營養(yǎng)傳遞的一條重要途經(jīng)，在全球海洋水體中起到了至關(guān)重要的作用，但是微食物環(huán)的作用大小是隨著時間和空間的改變而變化的。在遠洋的寡營養(yǎng)水域中微食物環(huán)的大部分能流和物流是在真光層中循環(huán)的，微食物環(huán)在能流和物流的傳遞中占據(jù)了主導地位。經(jīng)典食物鏈與此相反，基本上在礦物營養(yǎng)物質(zhì)比較充裕的海洋水域中占主導地位。這是因為在遠洋的寡營養(yǎng)水域中營自養(yǎng)的藍細菌是初級生產(chǎn)力的主要貢獻者，因此粒徑較小的浮游生物對于水體中的礦物營養(yǎng)物質(zhì)的競爭具有一定的優(yōu)勢。病毒的參與促使顆粒有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙患毦玫腄OM，從而促進食物網(wǎng)中的物質(zhì)、能量進入再生循環(huán)系統(tǒng)。

海洋纖毛蟲是海洋水體中一類高等并復(fù)雜的原生生物，廣泛分布于全球各海區(qū)，從近岸到遠洋，從低緯度的熱帶到高緯度的南北兩極，世界各海區(qū)對于海洋纖毛蟲的時空分布都有過相關(guān)的報道研究。其中大多數(shù)的研究都圍繞近海沿岸展開，如亞洲近岸河口區(qū)域、歐洲、太平洋及北美大西洋沿岸。有研究表明，海洋纖毛蟲在各個海區(qū)一般會呈斑塊狀分布，因此各區(qū)域中纖毛蟲豐度存在差異。纖毛蟲在海洋中屬于濾食性生物，可以攝食的食物來源涵蓋非常廣泛，包括浮游細菌，pico-級和nano-級的海洋浮游生物，硅藻，和其它的原生生物等。

海洋纖毛蟲是海洋浮游動物中的主要類群之一，在海洋微食物環(huán)和海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)多樣性、物流和能流的傳遞中起到了至關(guān)重要的作用。海洋纖毛蟲是浮游細菌，藍細菌等的重要消費者，在近海水域和遠海水域中，pico-級和nano-級的海洋浮游植物占據(jù)海洋纖毛蟲食物來源的比例高達70%，而異養(yǎng)細菌大約占30%，因此以海洋纖毛蟲為主的nano-級和micro-級海洋浮游動物群落的攝食對細菌和藍藻的增長的起到了控制作用，甚至可能會影響到海洋浮游植物的種群分布和季節(jié)演替。同時海洋纖毛蟲作為低一營養(yǎng)級的獵物，也被橈足類、魚類幼蟲、和其它的海洋浮游動物等捕食。作為食物來源，海洋纖毛蟲可以為這些消費者的生長提供足夠的能量支持，例如海洋浮游纖毛蟲可以為海洋橈足類提供每日碳需求總量的30%。從海洋微食物環(huán)到經(jīng)典食物網(wǎng)，海洋微微型浮游植物和細菌被海洋纖毛蟲所攝食，從而通過海洋纖毛蟲將能量傳遞給海洋橈足類以至于更高營養(yǎng)級的消費者。這種多層次的碳流和能流的傳遞途徑，相比于經(jīng)典食物鏈內(nèi)海洋細菌和浮游植物直接被高營養(yǎng)層次的海洋浮游動物攝食的途徑有著更好的營養(yǎng)傳遞效率，大約高出經(jīng)典食物網(wǎng)的10%。海洋纖毛蟲作為海洋食物網(wǎng)中鏈接微食物環(huán)和經(jīng)典食物網(wǎng)宏觀部分之間的關(guān)鍵點，在整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、物質(zhì)循環(huán)和能量流動中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

隨著對海洋微生物研究的逐步深入，關(guān)于海洋纖毛蟲與海洋微食物環(huán)的相關(guān)研究越來越受到科研界的重視。相信未來對于海洋微食物環(huán)的研究會更加深入，對于海洋纖毛蟲在其中發(fā)揮作用的探究會更詳盡，從而獲得更多的信息來推動科學的發(fā)展。

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