南极沿岸流浮游纤毛虫原生动物群落的空间分布格局和异质性

Marine pelagic ciliated protozoa are an important biological components in marine ecosystems and play a crucial role in the functioning of microbial food web. Although their importance is being increasingly recognized, studies on the response to environmental heterogeneity, particularly in the Southern Ocean, are quite rare. In order to understand the impacts of Antarctic coastal current on environmental conditions and pelagic biodiversity, we plan to study the spatial pattern and distribution heterogeneity of community structure and genetic diversity in pelagic ciliate community during austral summer in Southern Ocean which locates particular geographical area and presents a unique marine ecosystem. Based on classic observation through the microscopy and fixation and staining procedcures, and high throughput sequencing, quantitative (on morphotypes) and qualitative (on phylotypes) dataset will be established. Via analyzing the spatial variation patterns in genetic diversity and community structure of pelagic ciliated protozoa using multivariate analyses, we therefore expect to determine the forcing environmental factors which affect them most. The present study will be the first detailed research in Antarctic region about the variation pattern of pelagic ciliated protozoa in response to environmental changes caused by Antarctic coastal current. The results of this study will provide the detailed and basic data for future ecological, environmental and oceanographic studies, and will help understand the important questions about the influence of environmental variability to polar ecosystems.

海洋浮游纤毛虫原生动物因其在微食物网内的重要功能而成为海洋、生态、环境等领域重要的研究对象。迄今的工作表明，人们对浮游纤毛虫原生动物群落对水体环境异质性的响应了解仍很粗浅。为了更好的了解南极近岸流对环境状况和浮游生物多样性的影响，本课题选择在南极夏季围绕海洋浮游纤毛虫原生动物群落的空间分布格局和异质性展开研究。借助传统形态方法和高通量测序手段建立完整的定性定量数据库。借助多元分析手段探讨其群落结构和基因多样性的空间分布模式，以期确定造成其变化的主要环境影响因素。本工作将南极地区浮游纤毛虫原生动物对近岸流等因素带来的环境差异的响应作为研究重点，填补此类研究的空白。将生态学、环境学、生物海洋等研究提供重要的理论依据，为更好的理解极地海洋生态系统中环境变化对生物的影响提供新的角度和基础数据。

浮游纤毛虫原生动物是海洋微型生物的重要类群，具有极高的多样性，是海洋微食物环中重要的组成部分。南大洋近岸流海域中，该类生物的多样性和群落结构的了解仍然不足，特别是人类活动和海洋洋流引起的环境异质性下，浮游纤毛虫的空间分布格局规律亟待展开研究。通过搭载2次国家南极科学考察航次及收集多个国内外航次获得的大量的样品。通过形态鉴定及分子测序，获得了一大批多样性和物种丰度的数据，结合环境参数，形成了南大洋浮游纤毛虫群落数据集和微型真核生物群落基因数据集，为一系列分析和研究奠定了物质基础。通过对数据集的整理归纳，发现南大洋浮游纤毛虫主要来自于Choreotrichida, Cyclotrichiida, Euplotida, Haptorida, Oligotrichida, Philasterida, Prorodontida, Tintinnida8个目，尽管总体上的优势类群是Oligotrichida，但不同的海域，因为其水体环境的异质性，具有其自身的群落结构及多样性的差异。对南大洋浮游纤毛虫原生动物群落多样性、基因序列组成、结构与时空分布动态取得阶段性结果，并对包括原生动物在内的微型生物构建共生网络，探讨应用其理解环境异质性的可能，在共生网络发现浮游纤毛虫和赤潮藻类显著关系的基础上，通过实验室内的种群培养、摄食实验探索种间关系，对微塑料造成的浮游纤毛虫生物量及微食物环能量传递的降低开展研究，并形成了一份详尽的南北极相关工作的综述论文。以上对南大洋浮游纤毛虫群落组成、多样性、群落结构分布动态及与环境关系研究取得的阶段性结果，为未来该海域的生态研究提供了基础数据，共发表标注本项目的SCI收录论文23篇（第一标注15篇），国际期刊综述论文1篇（第一标注）。

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