海洋纤毛虫在海洋微食物环中的作用

王东旭 姜勇

【摘 要】海洋微食物环的这一概念的提出距今已有30多年，海洋微食物环的研究越来越受到科学家的重视。微食物环作为经典食物链的补充，在整个海洋水体环境中发挥着不可忽视的作用。研究海洋微食物环的组成结构和功能动态有助于我们对更好的了解海洋生态系统中物质循环和能量传递，为更好的研究微生物之间复杂的营养传递关系提供帮助。海洋纤毛虫作为pico-和nano-級海洋浮游生物的重要消费者，在海洋微食物环中起着关键的作用，对其在海洋微食物环中的作用的研究具有重要意义。

【关键词】微食物环；海洋纤毛虫；浮游生物

海洋微食物环这一概念是Azam等人在1983年法国举行的生物海洋学会议上首次提出的，表明了Steele（1976）等人所提出的海洋浮游生物群落结构的经典观点是过于简化的，其中存在着很多不足。虽然在海洋生态系统中小粒径的光合自养生物，浮游细菌和异养的原生生物已经在很久之前就被科学家们所熟知，但大多数海洋生物学专家认为在海洋水体碳循环中起到主要作用的只是大型浮游植物，特别是作为桡足类食物的硅藻和甲藻。海洋微食物环这一概念详细地阐述了物质和能量可以通过溶解有机物（DOM）→异养细菌→原生动物→桡足类这一系列的摄食关系来传递，对经典食物链的不足作出了极大的补充和完善。

科学研究表明，海洋微食物环的结构是由四个部分组成（femto-，<0.2μm；pico-，0.2～2μm；nano-，2～20μm和micro-，20～200μm），其中主要代表包括：细菌、病毒、鞭毛虫和纤毛虫。海洋微食物环作为营养传递的一条重要途经，在全球海洋水体中起到了至关重要的作用，但是微食物环的作用大小是随着时间和空间的改变而变化的。在远洋的寡营养水域中微食物环的大部分能流和物流是在真光层中循环的，微食物环在能流和物流的传递中占据了主导地位。经典食物链与此相反，基本上在矿物营养物质比较充裕的海洋水域中占主导地位。这是因为在远洋的寡营养水域中营自养的蓝细菌是初级生产力的主要贡献者，因此粒径较小的浮游生物对于水体中的矿物营养物质的竞争具有一定的优势。病毒的参与促使颗粒有机物转变为能被细菌利用的DOM，从而促进食物网中的物质、能量进入再生循环系统。

海洋纤毛虫是海洋水体中一类高等并复杂的原生生物，广泛分布于全球各海区，从近岸到远洋，从低纬度的热带到高纬度的南北两极，世界各海区对于海洋纤毛虫的时空分布都有过相关的报道研究。其中大多数的研究都围绕近海沿岸展开，如亚洲近岸河口区域、欧洲、太平洋及北美大西洋沿岸。有研究表明，海洋纤毛虫在各个海区一般会呈斑块状分布，因此各区域中纤毛虫丰度存在差异。纤毛虫在海洋中属于滤食性生物，可以摄食的食物来源涵盖非常广泛，包括浮游细菌，pico-级和nano-级的海洋浮游生物，硅藻，和其它的原生生物等。

海洋纤毛虫是海洋浮游动物中的主要类群之一，在海洋微食物环和海洋生态系统的结构多样性、物流和能流的传递中起到了至关重要的作用。海洋纤毛虫是浮游细菌，蓝细菌等的重要消费者，在近海水域和远海水域中，pico-级和nano-级的海洋浮游植物占据海洋纤毛虫食物来源的比例高达70%，而异养细菌大约占30%，因此以海洋纤毛虫为主的nano-级和micro-级海洋浮游动物群落的摄食对细菌和蓝藻的增长的起到了控制作用，甚至可能会影响到海洋浮游植物的种群分布和季节演替。同时海洋纤毛虫作为低一营养级的猎物，也被桡足类、鱼类幼虫、和其它的海洋浮游动物等捕食。作为食物来源，海洋纤毛虫可以为这些消费者的生长提供足够的能量支持，例如海洋浮游纤毛虫可以为海洋桡足类提供每日碳需求总量的30%。从海洋微食物环到经典食物网，海洋微微型浮游植物和细菌被海洋纤毛虫所摄食，从而通过海洋纤毛虫将能量传递给海洋桡足类以至于更高营养级的消费者。这种多层次的碳流和能流的传递途径，相比于经典食物链内海洋细菌和浮游植物直接被高营养层次的海洋浮游动物摄食的途径有着更好的营养传递效率，大约高出经典食物网的10%。海洋纤毛虫作为海洋食物网中链接微食物环和经典食物网宏观部分之间的关键点，在整个海洋生态系统的稳定、物质循环和能量流动中发挥着举足轻重的作用。

随着对海洋微生物研究的逐步深入，关于海洋纤毛虫与海洋微食物环的相关研究越来越受到科研界的重视。相信未来对于海洋微食物环的研究会更加深入，对于海洋纤毛虫在其中发挥作用的探究会更详尽，从而获得更多的信息来推动科学的发展。

【参考文献】

[1].张武昌， 陈雪， 赵苑， et al. 海洋浮游微食物网结构及其影响因素[J]. 海洋科学集刊， 2016.

[2].宁修仁. 微型生物食物环[J]. 东海海洋， 1997（1）.

[3].李洪波， 杨青， 周峰. 海洋微食物环研究新进展[J]. 海洋环境科学， 2012， 31（6）：927-932.