亚热带海洋生态系统中光层浮游原生生物光合自养与异养功能群季节性交替的生态意义

这篇研究通过扩增子测序和功能性状分析，揭示了亚喀巴湾（红海）浮游原生生物群落的季节性演替规律。研究发现温度和营养盐是驱动群落演替的关键因素：寡营养的春夏季以异养类群（包括多样寄生功能群）为主，而冬季深层对流混合带来的营养盐输入促使群落转变为以绿藻门（Chlorophyta）为主导的光合自养群落。该研究为理解亚热带海洋生态系统食物网动态和环境响应提供了重要依据。

　　

亚热带海洋生态系统中光层浮游原生生物的季节性交替

亚喀巴湾（GoA）作为典型的亚热带海洋生态系统，其浮游原生生物群落展现出显著的季节性演替特征。通过18S rDNA V4区扩增子测序和功能性状分析，研究揭示了温度与营养盐驱动下的原生生物功能群交替规律。

物理化学环境动态

亚喀巴湾呈现明显的混合-分层年循环：4-10月为分层期（表层水温达28°C，混合层<30 m），11-2月为混合期（水温降至21-22°C，混合深度达300-700 m），3-4月为水华期。营养盐（TIN、SiO₂、PO₄^3-）和叶绿素a（Chla）浓度呈现显著季节波动，2022年因更深混合导致更高营养盐输入（TIN 1.3 μmol L^-1 vs 2021年0.67 μmol L^-1），引发更强烈水华（Chla >2 μg L^-1）。

群落结构与功能演替

分层期呈现最高α多样性（ACE指数~700，Shannon指数H′>5），以甲藻门（Dinoflagellata）为主导（占ASV reads 65%），其中寄生性Syndiniales占重要比例。功能群分析显示pico-寄生虫（含Syndiniales五个进化枝）和微自养（含混合营养型甲藻）功能群占优。流式细胞计数显示真核异养生物（Euk-Hetero）浓度达2177 cells mL^-1。

混合期至水华期，群落向光合自养转变：绿藻门（特别是^r选择型^{Ostreococcus）占比升至50%，2022年深层混合还促使硅藻（Skeletonema、Thalassiosira）和颗石藻（Gephyrocapsa huxleyi）爆发。功能群中pico/nano-自养和硅化自养群占比显著增加，与营养盐可利用性正相关（RDA分析显示TIN和SiO₂是主要驱动因子）。}

生态学意义

1）营养策略转换：分层期寄生-混合营养网络占优，Syndiniales通过宿主裂解促进微生物环；水华期经典牧食链占主导，硅藻促进碳输出。

2）功能-分类多样性关系：功能丰富度（FRic）与分类丰富度显著相关（R²=0.61），但水华期因竞争排斥导致二者同步降低。

3）全球相似性：分层期群落与Tara Oceans热带寡营养区相似，而水华期群落具独特性。

该研究系统阐明了亚热带海域原生生物功能群对环境梯度的响应机制，为预测气候变化下群落演替提供了重要基线。未来需结合定量功能性状分析和宿主-寄生互作研究，以更全面理解亚热带海洋生态系统的物质循环过程。