马里亚纳海沟浮游病毒垂直分布及动态变化

摘要

为探究马里亚纳海沟浮游病毒生态特征的垂直变化规律,本研究于2015年12月采集马里纳亚海沟表层到8727m共六层水样,对浮游病毒丰度,浮游细菌丰度,微微型浮游植物丰度以及裂解性浮游病毒生产力进行了分析.流式细胞技术分析结果表明,马里亚纳海沟各层浮游病毒丰度范围为1.27× 105-1.93×106VLP/mL,其中表层丰度最高,随后逐渐降低,最低值出现在3699m处.而在深渊海沟区域内病毒丰度略有上升,最深处8727m病毒丰度为2.85×105VLP/mL.马里亚纳海沟裂解性浮游病毒生产力变化范围为2.86× 104-4.21×105VLP/(mL.h),其垂直分布呈现出与浮游病毒丰度相似的趋势,生产力最高值出现在表层,随后在相对较低的水平变动,而在深渊海沟区域内随深度略微上升,8727m处生产力为4.08×104VLP/(mL·h).同时本文根据假定的研究区域浮游病毒平均裂解量及宿主平均有机物质含量计算出病毒导致的细菌死亡率(VMM)以及相应的有机碳和有机氮释放量, 其中 VMM 变化范围为 1.59× 103-2.34×104cells/(mL.h),8727m处 VMM 为2.27× 103cells/(mL·h).而每小时病毒导致的细菌死亡数在总细菌数量中占比在8727m处最低,为4.6％,这表明浮游病毒在深海环境中的侵染活性相对较低,可能由于极端环境下浮游病毒多以溶源状态存在.在深渊海沟内部观察到相对较高的浮游病毒丰度以及相对较低的病毒生产力水平,表明该水域浮游病毒死亡率较低,这或许与海沟内温度极低且环境相对隔离有关.各层浮游病毒丰度及生产力与环境因子间相关性分析结果表明,浮游病毒丰度和生产力均与浮游细菌丰度表现出较高的正相关关系(P＜0.05),同时病毒生产力也表现出与温度的显著正相关性,表明浮游病毒的活跃程度主要依赖于宿主细胞的浓度以及海水温度.