利用印度洋现场营养盐培养实验寻找指示大洋浮游生物活动的生物标志物特征

2005年度，申请者参加"中国首次环球科学考察"航次时，在印度洋进行了现场营养盐培养实验。在已有工作基础上，本项目拟采用显微镜分析方法对培养实验过程中浮游植物种类和数量以及浮游细菌丰度的变化进行研究；分离提纯悬浮颗粒物中的糖类、脂类和氨基酸，并测定它们相对含量的变化；针对三大类有机物分别进行深入分析，揭示其不同单体组分含量的变化趋势。通过对比培养实验过程中浮游生物和悬浮颗粒物有机组分的研究结果，寻找可指示具体浮游生物的生物标志物，探索可反映具体浮游植物爆发和死亡，浮游细菌生长和死亡等浮游生物活动的生物标志物特征。该研究对于揭示浮游生物活动和颗粒物有机质之间的关系具有重要意义，并可为利用普遍存在的海洋沉积物、悬浮颗粒物等研究反映浮游生物活动提供理论基础。

该项目主要针对印度洋营养盐添加实验中浮游生物丰度、悬浮颗粒物有机组分含量及其稳定碳同位素值进行了研究。研究结果表明，浮游植物爆发对悬浮颗粒物POC浓度有显著贡献，浮游植物爆发期后悬浮颗粒物POC浓度与浮游细菌的生长关系密切。悬浮颗粒物有机碳的有机组成以脂质和氨基酸为主，糖类多占比例最小。浮游植物的快速爆发对悬浮颗粒物的稳定碳同位素分馏并没有明显作用，颗粒有机物的稳定碳同位素特征可能主要受浮游植物爆发期后细菌的生长影响。颗粒物中生化组分稳定碳同位素值表现出δ13C脂质<δ13C氨基酸≈δ13C糖类的特征。颗粒物δ13CPOC值特征受颗粒物中不同生化组分的浓度及其δ13C 值的变化共同影响。