海洋微型浮游動物攝食聚球藍(lán)細(xì)菌研究綜述

張武昌，趙苑，趙麗，李海波，2，陳雪，2，肖天

（1.中國科學(xué)院海洋研究所 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266071；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

在多數(shù)寡營養(yǎng)海區(qū)和中營養(yǎng)海區(qū)中，浮游生物的初級生產(chǎn)主要是由超微型（pico 級） （0.2～2 μm） 浮游植物貢獻(xiàn)的（Li et al，1983；Platt et al，1983）。Pico 級浮游植物包括聚球藍(lán)細(xì)菌（Synechococcus，簡寫為Syn）、原綠球藻和pico 級真核生物。Pico 級浮游植物每天最快分裂一次（Liu et al，1995； Vaulot et al，1995），然而，它們的豐度在幾天甚至幾年內(nèi)保持不變，所以，這些生物的死亡率和生長率形成動態(tài)平衡。什么原因造成它們的消亡，一直是科學(xué)家探索的重要問題。攝食死亡、病毒侵染和沉降是聚球藍(lán)細(xì)菌減少的主要原因（Christaki et al，2002）。

微型浮游動物（<200 μm） 是浮游植物的重要攝食者，因此，微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食是海洋生態(tài)動力學(xué)主要研究內(nèi)容。微型浮游動物主要包括鞭毛蟲、纖毛蟲等類群，其中粒級為2～20 μm 的被稱為nano 級浮游動物。在分類學(xué)上，鞭毛蟲包括原始蟲、波豆蟲、眼蟲、隱滴蟲、領(lǐng)鞭毛蟲、異鞭蟲、甲藻和其他分類地位不明確的種類等8 個類群（黃凌風(fēng)等，2006），但是甲藻和其他7 個類群有明顯的區(qū)別（甲藻個體比較大，有腰鞭毛），因此在微型浮游動物生態(tài)學(xué)研究中，大多作者將甲藻與鞭毛蟲作為不同的功能類群（不是分類類群） 并列提出，例如Jeong 等（2007） 和Sherr等（2007）。聚球藍(lán)細(xì)菌豐度是異養(yǎng)nano 級浮游生物的10 倍，因此，Sieburth 等（1982） 估算推斷聚球藍(lán)細(xì)菌足以支持異養(yǎng)nano 級浮游生物需求。Johnson 等（1982） 最早在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究了聚球藍(lán)細(xì)菌和捕食者的攝食關(guān)系，被認(rèn)為是微型浮游動物攝食聚球藍(lán)細(xì)菌的先驅(qū)研究。本文從實(shí)驗(yàn)室研究和現(xiàn)場研究兩個方面綜述微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌攝食研究的進(jìn)展，為我國的相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考依據(jù)。

1 攝食研究的參數(shù)

研究兩種生物的攝食關(guān)系首先要確定餌料生物是否被攝食，然后，用各種方法估算攝食的各種參數(shù)，包括，攝食速率（I，ingestion rate，個grazer-1h-1）、清濾速率（F，clearance rate，nl grazer-1h-1）、攝食率（g，grazing rate，d-1） 和攝食壓力。

攝食者在單位時間內(nèi)攝入體內(nèi)的餌料個數(shù)（或質(zhì)量，通常以碳C 表示） 被稱為攝食速率，攝食速率除以培養(yǎng)期間餌料的平均豐度即為清濾速率。

假設(shè)餌料生物以指數(shù)形式生長，培養(yǎng)開始時（在t0時刻） 的豐度為A0，培養(yǎng)一段時間t 后，餌料生物的豐度變?yōu)锳t，內(nèi)稟生長率μ=ln（At/A0）/t。

在餌料生物培養(yǎng)液中加入攝食者培養(yǎng)一段時間t 后，攝食者群體會造成餌料生物豐度比沒有攝食者的對照組降低，攝食者群體造成的影響使得餌料生物的豐度以指數(shù)形式增長At=A0e(μ-g)t，餌料生物表現(xiàn)出的生長率為表觀生長率k=μ-g。

當(dāng)培養(yǎng)體系中沒有攝食者時，g=0，表觀生長率等于內(nèi)稟生長率，k=μ。

攝食壓力是指單位時間內(nèi)攝食者的攝食量占餌料生物生物量（或豐度、生產(chǎn)力） 的比例。

2 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究

2.1 研究方法

目前，有兩種方法來確定聚球藍(lán)細(xì)菌是否被其他生物攝食：1） 檢測攝食者體內(nèi)聚球藍(lán)細(xì)菌顆粒（體內(nèi)餌料顆粒法），表面熒光顯微鏡觀察聚球藍(lán)細(xì)菌獨(dú)特的橘黃色熒光或用熒光染料的方法是確定聚球藍(lán)細(xì)菌被攝食的依據(jù)；2） 將攝食者與餌料聚球藍(lán)細(xì)菌混合培養(yǎng)，監(jiān)測攝食者的生長情況，如果攝食者能存活和生長（Johnson et al，1982），說明攝食者利用了餌料生物。同一種攝食者和不同的餌料混合培養(yǎng)，攝食者表現(xiàn)出不同的生長率，可以指示不同餌料對于攝食者的營養(yǎng)價值（生長率指示法）。很多聚球藍(lán)細(xì)菌有被攝食但難以被消化的現(xiàn)象，因此，體內(nèi)餌料顆粒法是確定攝食關(guān)系的最佳方法。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定攝食速率的方法有兩種：1） 餌料濃度差減法。利用培養(yǎng)的單種生物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用聚球藍(lán)細(xì)菌作為餌料，將聚球藍(lán)細(xì)菌和攝食者（如鞭毛蟲） 混合培養(yǎng)，根據(jù)檢測培養(yǎng)過程中培養(yǎng)組（含攝食者和被攝食者） 和對照組（只有被攝食者）中聚球藍(lán)細(xì)菌豐度的差異，可以估算攝食速率，為了防止攝食節(jié)律對結(jié)果的影響，Apple 等（2011）認(rèn)為不同日期的實(shí)驗(yàn)需在每天的同一個時間段進(jìn)行。2） 體內(nèi)餌料顆粒增多法。因?yàn)榫矍蛩{(lán)細(xì)菌有獨(dú)特的橘黃色熒光，因此，可以將聚球藍(lán)細(xì)菌和攝食者混合培養(yǎng)，隔一定時間周期，監(jiān)測攝食者體內(nèi)餌料顆粒的增多情況，在最初的一段時間，攝食者體內(nèi)的餌料不斷增多，表現(xiàn)為線性關(guān)系，當(dāng)?shù)谝粋€餌料顆粒被消化后，攝食者體內(nèi)的餌料顆粒保持恒定，不再增加。線性增長時間內(nèi)體內(nèi)餌料數(shù)量增加的斜率即為攝食速率。

2.2 鞭毛蟲攝食聚球藍(lán)細(xì)菌

Johnson 等（1982） 最早在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究聚球藍(lán)細(xì)菌與其他生物的攝食關(guān)系，用#220 號菌株培養(yǎng)纖毛蟲Uronema sp.和鞭毛蟲Actinomonas sp.，存活了將近1年。Caron 等（1991） 用聚球藍(lán)細(xì)菌菌株WH7803，WH8012，WH8101 喂養(yǎng)在馬薩諸塞海岸分離的一株鞭毛蟲Paraphysomonas sp.，發(fā)現(xiàn)它們都能支持異養(yǎng)鞭毛蟲的生長，但是以它們?yōu)槭硶r，異養(yǎng)鞭毛蟲的生長率平均比以細(xì)菌為食時低74%。Zwirglmaier 等（2009） 用37 種聚球藍(lán)細(xì)菌喂養(yǎng)兩株鞭毛蟲Paraphysomonas imperforata 和Pteridomonas danica，監(jiān)測培養(yǎng)過程中鞭毛蟲豐度的變化，發(fā)現(xiàn)有一些種類的聚球藍(lán)細(xì)菌不被攝食，而被攝食的種類中，有一部分不被消化。研究表明可以被攝食聚球藍(lán)細(xì)菌的特征是蛋白質(zhì)含量低但蛋白質(zhì)多樣性高。

目前，使用餌料濃度差減法對4 種鞭毛蟲和5株聚球藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行了研究（表1），培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的時間周期和采樣間隔差別很大，培養(yǎng)周期最長為6 d，最短為1.5 h，采樣間隔最長為1 d，最短為0.5 h。這些實(shí)驗(yàn)得出的攝食速率為0～2.9 syn grazer-1h-1，清濾速率0.4～10.9 nl grazer-1h-1。鞭毛蟲對不同聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食速率不同，例如Goniomonas pacifica 對CC9311 的攝食速率大于對WH8102 的攝食速率（Apple et al，2011）。

Christaki 等（2002） 利用體內(nèi)餌料顆粒增多法估算攝食速率，培養(yǎng)60 min，每10 min 采集鞭毛蟲樣品，進(jìn)行DAPI 染色，得出的結(jié)果和餌料濃度差減法近似。

鞭毛蟲Pseudobodo sp.對聚球藍(lán)細(xì)菌WH8103的攝食速率隨餌料濃度增大呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢，當(dāng)餌料濃度低于5×105syn ml-1時，攝食速率隨餌料濃度增加而線性增加；當(dāng)餌料濃度達(dá)5 ×105syn ml-1時，攝食速率最大可達(dá)2.7 syn grazer-1h-1；餌料濃度繼續(xù)增加，處于6×105～1.5×106syn ml-1時，攝食速率降低。清濾速率則隨餌料濃度增大而減?。–hristaki et al，2002）。

2.3 甲藻攝食聚球藍(lán)細(xì)菌

迄今共使用餌料濃度差減法、體內(nèi)餌料顆粒增多法和15N 同位素標(biāo)記法研究了甲藻對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，攝食速率的范圍為0.86～83.8 syn grazer-1h-1。Jeong 等（2005） 用餌料濃度差減法和體內(nèi)餌料顆粒增多法測定了Prorocentrum donhaiense 的攝食速率，兩者相差10 % （表1）。聚球藍(lán)細(xì)菌豐度為1.1～2.3×106cells ml-1時，不同甲藻的攝食速率隨著甲藻粒級的增大而增大。

用體內(nèi)餌料顆粒增多法確定甲藻對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食關(guān)系的研究不多。Legrand 等（1998） 首先研究甲藻Heterocapsa triquetra（具色素） 對用DTAF 染色的聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，沒有在甲藻體內(nèi)發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌。但是Jeong 等（2005） 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用體內(nèi)餌料顆粒法確定17 種赤潮甲藻（Akashiwo sanguine，Alexandrium catenella，A. minutum，A. tamarense， Cochlodinium polykrikoides，Gonyaulax polygramma，G. spinifera，Gymnodinium catenatum，G. impudicum，Heterocapsa rotundata，H. triquetra，Karenia brevis，Lingulodinium polyedrum，Prorocentrum donghaiense，P. minimum，P.micans，Scrippsiella trochoidea） 與對聚球藍(lán)細(xì)菌（Synechococcus sp.， Genbank Accession Number DQ023295，直徑1 μm） 的攝食關(guān)系。將甲藻和聚球藍(lán)細(xì)菌或用DTAF 染色的聚球藍(lán)細(xì)菌混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)5 min，10 min，30 min，1 h，4 h 時采樣，用表面熒光顯微鏡檢查或激光共聚焦顯微鏡檢查這些甲藻體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌，在這些甲藻中都發(fā)現(xiàn)了聚球藍(lán)細(xì)菌，證明這些赤潮甲藻是攝食聚球藍(lán)細(xì)菌的。Glibert 等（2009） 用激光共聚焦顯微鏡在赤潮甲藻Karennia brevis 體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了聚球藍(lán)細(xì)菌。

同一種甲藻對不同聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食速率不同。 異 養(yǎng) 甲 藻Oxyrrhis marina 對CC9605 和CC9902 的攝食速率（56 和71 cells grazer-1h-1） 大大高于對WH8102 的攝食速率（1.7 cells grazer-1h-1）（Apple et al，2011）。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，兩種甲藻（Prorocentrum donhaiense 和Prorocentrum micans） 的攝食速率隨餌料濃度改變（功能反應(yīng)） 而變化。Jeong 等（2005）用體內(nèi)餌料顆粒增多法發(fā)現(xiàn)，Prorocentrum donhaiense 在聚球藍(lán)細(xì)菌豐度達(dá)到1.1 × 106cells ml-1時，攝食速率達(dá)到飽和，最大攝食速率為7.7 syn grazer-1h-1，最大清濾速率為2.6 μl grazer-1h-1；Prorocentrum micans 在聚球藍(lán)細(xì)菌豐度達(dá)到1.4 ×106cells ml-1時，攝食速率達(dá)到飽和，最大攝食速率為38.2 syn grazer-1h-1，最大清濾速率為4.3 μl grazer-1h-1。

2.4 纖毛蟲攝食聚球藍(lán)細(xì)菌

Verity 等（1986） 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用聚球藍(lán)細(xì)菌培養(yǎng)兩種砂殼纖毛蟲（Tintinnopsis acuminate，Tintinnopsis vasculum），培養(yǎng)結(jié)果兩種砂殼纖毛蟲均死亡，但是沒有說明砂殼纖毛蟲有沒有攝食藍(lán)細(xì)菌，可能由于藍(lán)細(xì)菌營養(yǎng)不夠，不能維持砂殼纖毛蟲生長。

Caron 等（1991） 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測定了兩種纖毛蟲（scuticociliate 和hymenostome） 對細(xì)菌和聚球藍(lán)細(xì)菌（菌株WH7803，WH8012，WH8101） 的攝食。三株聚球藍(lán)細(xì)菌支持的生長率與細(xì)菌支持的生長率相比，纖毛蟲scuticociliate 僅為20 %，纖毛蟲hymenostome 為48%。

有關(guān)纖毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌攝食速率和清濾速率的文獻(xiàn)不多（表1）。Christaki 等（1998） 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用熒光標(biāo)記的聚球藍(lán)細(xì)菌喂養(yǎng)具溝急游蟲，使用體內(nèi)餌料顆粒增多法估算清濾速率為75～125 nl grazer-1h-1。Christaki 等（1999） 利用培養(yǎng)的聚球藍(lán)細(xì)菌喂養(yǎng)纖毛蟲，使用餌料濃度差減法得出Uronema sp.和Strombidium sulcatum 的清濾速率分別為148.2 和515 nl grazer-1h-1，Strombidium sulcatum 以這兩種餌料為食時生長良好，而Uronema sp.在有Synechococcus 時生長緩慢。

表1 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究攝食者對聚球藍(lán)細(xì)菌攝食的結(jié)果

Apple 等（2011） 選用四株聚球藍(lán)細(xì)菌（WH8102，CC9605，CC9311，CC9902） 喂養(yǎng)砂殼纖毛蟲Eutintinnus sp.，應(yīng)用體內(nèi)餌料顆粒增多法估算平均的清濾速率為219 nl grazer-1h-1。砂殼纖毛蟲對WH8102 攝食速率為89 syn grazer-1h-1，對CC9311 的攝食速率為160 syn grazer-1h-1，而對CC9605 和CC9902 的攝食速率大于1 200 syn grazer-1h-1。

3 自然海區(qū)研究

3.1 攝食關(guān)系

在自然海區(qū)確認(rèn)攝食關(guān)系有體內(nèi)餌料顆粒增多法和自然海水中添加餌料（攝食者） 培養(yǎng)法。聚球藍(lán)細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)后，在自然海區(qū)的一些樣品中，人們用透射電鏡和表面熒光顯微鏡發(fā)現(xiàn)了聚球藍(lán)細(xì)菌被其他生物攝食的證據(jù)：例如聚球藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞出現(xiàn)在喬治灘飛馬哲水蚤糞便中（Johnson et al，1982）、加利福尼亞沿岸海樽和翼足類的糞便中（Silver et al，1981）、法國Villefranche-sur-Mer 的鞭毛蟲體內(nèi)（Laval，1971）、Chesapeake Bay 的原生動物體內(nèi)（Perkins et al，1981）。根據(jù)聚球藍(lán)細(xì)菌的特有熒光，Perkin 等（1981） 在異養(yǎng)真核生物的食物泡中發(fā)現(xiàn)了聚球藍(lán)細(xì)菌。在自然海區(qū)采集的纖毛蟲的食物泡中也發(fā)現(xiàn)了聚球藍(lán)細(xì)菌（Campbell et al，1986；Sherr et al，1986；Bernard et al，1993）。在Villefranche 灣檢查砂殼纖毛蟲體內(nèi)的食物泡發(fā)現(xiàn)，聚球藍(lán)細(xì)菌是Rhabdonella spiralis 的主要餌料，是Salpingella acuminata 的唯一餌料。

Perez 等（1996） 使用自然海水中添加餌料（攝食者） 培養(yǎng)法，發(fā)現(xiàn)在自然海水中添加藍(lán)細(xì)菌，促進(jìn)纖毛蟲的生長，而在自然海水中添加纖毛蟲，藍(lán)細(xì)菌的生長得到明顯抑制。

Frias-Lopez（2009） 用穩(wěn)定同位素標(biāo)記的方法研究攝食者。這種方法用穩(wěn)定同位素13C 和15N 標(biāo)記的聚球藍(lán)細(xì)菌喂養(yǎng)自然海水中的微型浮游動物，培養(yǎng)24 h 后，用濾膜過濾海水中的微型浮游動物，提取RNA，用密度梯度超速離心的方法（density gradient ultracontrifugation） 分離重（被穩(wěn)定同位素標(biāo)記） 的和輕（未被穩(wěn)定同位素標(biāo)記） 的RNA，重的RNA 中18S rRNA 被擴(kuò)增、測序，然后分析重的RNA 的來源生物，得出在夏威夷海域（Aloha連續(xù)觀測站） 聚球藍(lán)細(xì)菌的主要攝食者是Bolidomonas 屬的生物。

Iturriaga 等（1986） 用放射性同位素14C 標(biāo)記聚球藍(lán)細(xì)菌菌株（WH7803），添加到自然海水中喂養(yǎng)微型浮游動物，用顯微放射性自顯影技術(shù)（microautoradiography） 觀察體內(nèi)含有放射性物質(zhì)的動物，在很多動物的體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了14C 標(biāo)記。這些動物體內(nèi)的14C 有的是通過多級攝食進(jìn)入體內(nèi)的，并不全是直接攝食聚球藍(lán)細(xì)菌的結(jié)果。

3.2 自然海區(qū)研究攝食速率

自然海區(qū)微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌攝食的研究方法有兩類：1） 體內(nèi)餌料顆粒增多法（即Strom （2000） 的第一類方法） 估算不同類群的攝食，檢查不同類群體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌。部分研究中檢查的是攝食者體內(nèi)的自然發(fā)生的聚球藍(lán)細(xì)菌（自然餌料食物泡法），有些研究檢查的是攝食者體內(nèi)添加的人工染色的聚球藍(lán)細(xì)菌或粒級相同的熒光顆粒（人工餌料食物泡法）。2） 對自然海水進(jìn)行干預(yù)，改變海水中生物類群的組成從而改變攝食速率或生長率（原核生物抑制劑法） 進(jìn)行培養(yǎng)（即Strom（2000） 的第二類方法），通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法估算攝食率。這類方法包括海水稀釋培養(yǎng)、添加生物抑制劑培養(yǎng)（劉鎮(zhèn)盛，1990）、分粒級培養(yǎng)等，這類方法研究微型浮游動物群體對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率。

3.2.1 體內(nèi)餌料顆粒增多法

3.2.1.1 自然餌料顆粒

通過估算鞭毛蟲和纖毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌的數(shù)目和消化率（k，cell content min-1） 就可以估算鞭毛蟲和纖毛蟲的攝食速率（I，syn grazer-1h-1）。

I=攝食者體內(nèi)的平均餌料個數(shù)×消化率。

Dolan 等（1999） 最先使用這種方法研究天然鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，計(jì)數(shù)現(xiàn)場鞭毛蟲體內(nèi)食物泡中聚球藍(lán)細(xì)菌的數(shù)目，根據(jù)消化率為1.1%cell content min-1來計(jì)算對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食壓力。在地中海的Villifranche，每個異養(yǎng)鞭毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌數(shù)量為0.06～0.34 個，夜間樣品平均為0.11 個，白天樣品平均為0.19 個，夜間和白天的差異不顯著。每個異養(yǎng)鞭毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌數(shù)量與海水中正在分裂的聚球藍(lán)細(xì)菌所占比例呈反比，攝食速率為0.02～0.2 syn grazer-1h-1，清濾速率為0.6～10.6 nl grazer-1h-1。Dolan 等（1999） 認(rèn)為異養(yǎng)鞭毛蟲只能攝食單細(xì)胞的聚球藍(lán)細(xì)菌，正在分裂的聚球藍(lán)細(xì)菌體積變大，不能被異養(yǎng)鞭毛蟲攝食。根據(jù)單細(xì)胞聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度，計(jì)算出鞭毛蟲群體對聚球藍(lán)細(xì)菌現(xiàn)存量的攝食壓力午夜為每小時0.2%，中午為每小時1%，每天14%。

Christaki 等（2001） 在地中海的研究表明，每個異養(yǎng)鞭毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌數(shù)量為0.01～0.15個，聚球藍(lán)細(xì)菌的FDC 和鞭毛蟲體內(nèi)聚球藍(lán)細(xì)菌個數(shù)呈反比，鞭毛蟲群體對聚球藍(lán)細(xì)菌現(xiàn)存量的攝食壓力為每天0.5～45%。Christaki 等（2002） 在地中?，F(xiàn)場連續(xù)觀測54 h，每6 h 采樣一次，分析得出的攝食速率為0.008～0.15 syn grazer-1h-1，清濾速率為0.4～17 nl grazer-1h-1。

Dolan 等（1999） 和Christaki 等（2002） 在海上的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明，異養(yǎng)鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食有晝夜節(jié)律，攝食率在晚上達(dá)到最大，白天減少，傍晚最小。這一節(jié)律和聚球藍(lán)細(xì)菌的分裂節(jié)律是一致的。根據(jù)FDC 方法的結(jié)果，聚球藍(lán)細(xì)菌分裂最為活躍的時間為傍晚，而分裂中的聚球藍(lán)細(xì)菌太大（1.5～2 μm3），不能被鞭毛蟲攝食（Dolan et al，1999）。

Pitta 等（2001） 最先使用這種方法計(jì)數(shù)地中海纖毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌，使用消化率0.924%cell content min-1來計(jì)算纖毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食速率。單個纖毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌最多可達(dá)14 個，在不同深度采集的纖毛蟲體內(nèi)平均的餌料顆粒沒有差異。各站砂殼纖毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌為0.09～2.20 個，平均為0.94 個，攝食速率為0.01～1.7 syn grazer-1h-1，平均為0.41 syn grazer-1h-1。無殼纖毛蟲體內(nèi)的聚球藍(lán)細(xì)菌為0.03～0.80，平均為0.28 個，攝食速率為0.02～0.32 syn grazer-1h-1，平均為0.13 syn grazer-1h-1。

3.2.1.2 人工餌料顆粒

這種方法與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的體內(nèi)餌料顆粒增多法的原理相同，不同之處在于，自然海水中攝食者原來就與餌料聚球藍(lán)細(xì)菌混合在一起，體內(nèi)已經(jīng)有聚球藍(lán)細(xì)菌的顆粒，所以要加入不同于海水原有的聚球藍(lán)細(xì)菌的熒光標(biāo)記顆粒（標(biāo)記顆粒和原有聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度比例已知），假設(shè)攝食者對標(biāo)記顆粒和原有的聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食沒有選擇性，根據(jù)這種額外加入有熒光標(biāo)記顆粒在攝食者體內(nèi)的增加情況，就可以估計(jì)現(xiàn)場攝食者對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食速率。根據(jù)攝食速率與攝食者與餌料的豐度可以估計(jì)攝食者對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食壓力和不同攝食者對攝食壓力的貢獻(xiàn)。

3.2.1.2.1 熒光標(biāo)記聚球藍(lán)細(xì)菌

熒光標(biāo)記顆?？梢允歉鶕?jù)Sherr 等（1993） 的方法用熒光劑5-（4，6-dichlorotriazin-2-yl） 氨基酸熒光劑標(biāo)記（DTAF） 染色的聚球藍(lán)細(xì)菌（FLS，綠色熒光），加入熒光標(biāo)記顆粒的豐度與海水中原有聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度的比例為10%～46% （Chan et al，2009；Christoffersen，1994）。

Callieri 等（2002） 將DTAF 染色的聚球藍(lán)細(xì)菌（原文為Picocyanobacteria） 加入自然樣品中，染色的聚球藍(lán)細(xì)菌約占總聚球藍(lán)細(xì)菌濃度的7%～20%，模擬自然光照和溫度研究纖毛蟲和異養(yǎng)鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，纖毛蟲和異養(yǎng)鞭毛蟲的試驗(yàn)分開進(jìn)行，異養(yǎng)鞭毛蟲試驗(yàn)分別在培養(yǎng)的6、10、20、30 和40 min 取樣計(jì)數(shù)，纖毛蟲試驗(yàn)分別在培養(yǎng)的3、6 和10 min 取樣計(jì)數(shù)。異養(yǎng)鞭毛蟲的攝食速率為0.5～3 syn grazer-1h-1；纖毛蟲的攝食速率為18～80 syn grazer-1h-1。

Christoffersen（1994） 使用熒光標(biāo)記的聚球藍(lán)細(xì)菌在一天中不同的時間進(jìn)行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鞭毛蟲的清濾速率有晝夜節(jié)律。白天平均為27 nl grazer-1h-1，晚上為15 nl grazer-1h-1。

3.2.1.2.2 熒光微球

有些研究應(yīng)用直徑1 μm 的熒光微球（FLP，fluorescently labeled particles；Hall et al，1993；Safi et al，1999；Tsai et al，2007；2009；Chan et al，2009） 作為替代物研究微型浮游動物的攝食，實(shí)驗(yàn)原理與上述熒光標(biāo)記聚球藍(lán)細(xì)菌法相同，由于對微型浮游動物對熒光微球的反應(yīng)了解太少，尚不能確定這種方法反映真實(shí)狀況的程度。

Chan 等（2009） 向表層海水中加入用直徑1 μm 的熒光微球，最終濃度小于聚球藍(lán)細(xì)菌豐度的30%，分別在0，30，60 和90 min 取樣計(jì)數(shù)，根據(jù)熒光微球的比例發(fā)現(xiàn)含色素的nano 級鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的淸濾速率為0.50～49.60 nl grazer-1h-1，最高值出現(xiàn)在6月；5-10月間，含色素的nano 級鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食壓力為聚球藍(lán)細(xì)菌生產(chǎn)力的2%～94%（平均43%）。

Tsai 等（2007） 發(fā)現(xiàn)色素鞭毛蟲并不都是混合營養(yǎng)的，在添加熒光標(biāo)記微球?qū)嶒?yàn)中，有的色素鞭毛蟲體內(nèi)沒有觀察到熒光微球。Safi 等（1999） 也發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象。

Tsai 等（2007） 發(fā)現(xiàn)臺灣北部沿海5-10月的異養(yǎng)鞭毛蟲粒級為3.0～14.0 μm，平均為5.3 μm，色素鞭毛蟲的粒級為4.0～18.0 μm，平均為9.5 μm，異養(yǎng)鞭毛蟲的粒徑一般在8 μm 以下，色素鞭毛蟲的粒徑一般在8 μm 以上。Hall 等（1993） 發(fā)現(xiàn)色素鞭毛蟲傾向于攝食粒徑為1.09 μm 的顆粒，而異養(yǎng)鞭毛蟲則不能。Tsai 等（2007） 發(fā)現(xiàn)異養(yǎng)鞭毛蟲不能攝食1 μm 的顆粒。Dolan 等（1999） 發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌的體積為1 μm3，分裂時為1.5～2 μm3，異養(yǎng)鞭毛蟲的粒徑為3～5 μm，因?yàn)榫矍蛩{(lán)細(xì)菌分裂時太大了，不能被異養(yǎng)鞭毛蟲攝食，因此色素鞭毛蟲是聚球藍(lán)細(xì)菌的主要攝食者。Hall 等（1993）發(fā)現(xiàn)色素鞭毛蟲和異養(yǎng)鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食影響相當(dāng)。Tsai 等（2009） 發(fā)現(xiàn)色素鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食有晝夜變化。

3.2.1.2.3 放射性同位素14C 標(biāo)記聚球藍(lán)細(xì)菌

Iturriaga 等（1986） 用放射性同位素14C 標(biāo)記聚球藍(lán)細(xì)菌菌株（WH7803），在北太平洋添加到自然海水中喂養(yǎng)微型浮游動物避光培養(yǎng)24 h，培養(yǎng)結(jié)束時，用孔徑為8 μm 的濾膜過濾，測定濾膜上的14C，攝食率g （d-1） 根據(jù)公式g=ln（1/（1-CPMG/CPMT） 計(jì)算。其中CPMG 是攝食者體內(nèi)的14C含量，CPMT 是添加到培養(yǎng)瓶中的14C 含量，得出的攝食率為0.2～0.4 d-1。

Iturriaga 等（1986） 是唯一使用放射性同位素研究攝食率的研究。根據(jù)文中分粒級培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食者有些小于2 μm，所以，應(yīng)用該方法得出的微型浮游動物的攝食率偏低。

3.2.2 改變海水中生物類群的組成進(jìn)行培養(yǎng)

3.2.2.1 海水稀釋培養(yǎng)

Landry 等（1984） 首先使用自然海水稀釋培養(yǎng)法估計(jì)微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，迄今有多項(xiàng)類似的研究（表2）。微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率為大多低于0.9 d-1，最大為1.54 d-1。

Landry （1981） 指出清濾速率F（ml d-1cell-1）和攝食率g（d-1） 的關(guān)系為F = g/Dp，其中Dp（個ml-1） 是攝食者的豐度?？梢愿鶕?jù)這個關(guān)系根據(jù)稀釋培養(yǎng)得出的攝食率估算主要攝食者的清濾速率。例如Landry 等（1984） 發(fā)現(xiàn)微型浮游動物中鞭毛蟲是主要的攝食者，估計(jì)鞭毛蟲的清濾速率為0.06～0.70 μl d-1。

Worden 等（2003） 發(fā)現(xiàn)在一些培養(yǎng)中添加營養(yǎng)鹽后，聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率提高，但是微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率也提高，添加營養(yǎng)鹽后，聚球藍(lán)細(xì)菌單個細(xì)胞的葉綠素含量和前向光散射（FALS） 都增加，Worden 等（2003） 認(rèn)為這兩個指標(biāo)是聚球藍(lán)細(xì)菌生理狀況改善的信號，這些細(xì)胞變得更有營養(yǎng)或更加適口，而微型浮游動物的攝食行為因此改變，增加了對這些細(xì)胞的攝食壓力。另外，攝食壓力的增加還有可能來自微型浮游動物豐度的增加：餌料藻營養(yǎng)豐富使得微型浮游動物繁殖加快，在稀釋培養(yǎng)的24 h 內(nèi)，微型浮游動物的豐度增加。

Reckermann 等（1997） 的分級稀釋培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)去除>10 μm 和> 3 μm 的微型浮游動物后，pico級生物的內(nèi)稟生長率和被攝食率都增加了，被攝食率增加可能是因?yàn)槲⑿透∮蝿游镏写嬖跔I養(yǎng)級聯(lián)作用，大型的微型浮游動物被過濾去除后，小型的微型浮游動物因?yàn)槭チ藬z食者而生長，從而增加了對pico 級生物的攝食率。Chen 等（2010） 使用分粒級稀釋培養(yǎng)也發(fā)現(xiàn)pico 級生物被攝食率增加。

Reckermann 等（1997） 認(rèn)為pico 級生物的生長率增加是因?yàn)槿コ?10 μm 的微型浮游動物后，營養(yǎng)鹽再生速率提高。例如：Glibert 等（1992）發(fā)現(xiàn)與去除> 200 μm 微型浮游動物的樣品相比，去除> 10 μm 的微型浮游動物后，氨的再生速率大大提高；Ferrier 等（1991） 也發(fā)現(xiàn)pico 和nano級生物的生長受原生動物現(xiàn)存量或營養(yǎng)鹽再生的影響。

Landry 等（1984） 的實(shí)驗(yàn)中微型浮游動物主要是鞭毛蟲，根據(jù)模型估算攝食聚球藍(lán)細(xì)菌時有一個攝食閾值豐度6×104cells L-1，當(dāng)聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度低于這個閾值時，異養(yǎng)鞭毛蟲不能有效攝食。Worden 等（2003） 發(fā)現(xiàn)表觀生長率和稀釋度偏離線性關(guān)系的現(xiàn)象較多。用FDC 方法得出的生長率和稀釋培養(yǎng)的結(jié)果比較一致。

3.2.2.2 海水添加生物抑制劑培養(yǎng)

生物抑制劑分為原核生物抑制劑和真核生物抑制劑。原核生物抑制劑有氨芐青霉素（Ampicillin，5 mg L-1） （Campbell et al，1986；劉鎮(zhèn)盛，1990；Ning et al，1992；1996） 和卡那霉素（Kanamycin，1 mg ml-1） （Liu et al，1995；Chang et al，2003；蔡昱明等，2006；樂鳳鳳等，2011）。它們能抑制原核細(xì)胞的分裂，但不會引起細(xì)胞自溶和死亡，對真核生物沒有影響。

真核生物抑制劑有環(huán)己酰亞胺（cycloheximide）、秋水仙素（colchicine）。環(huán)己酰亞胺會阻止真核生物的蛋白合成（Watanabe，1972），培養(yǎng)中使用的濃度為100 mg L-1（Campbell et al，1986； Ning et al，1992） 或200 mg L-1（Caron et al，1991）。Caron et al（1991） 同時使用環(huán)己酰亞胺和秋水仙素（100 mg L-1） 作為真核生物抑制劑。

Newell 等（1983） 首先使用真核生物抑制劑研究細(xì)菌的被攝食率，F(xiàn)uhrman 等（1984） 對這個方法進(jìn)行了改進(jìn)。Campbell 等（1986） 把生物抑制劑方法用于聚球藍(lán)細(xì)菌攝食率研究。國內(nèi)學(xué)者劉鎮(zhèn)盛（1990） 率先用選擇抑制劑技術(shù)評價英吉利海峽近岸表層水異養(yǎng)微型浮游生物對聚球藻的攝食壓力，表明異養(yǎng)微型浮游生物攝食率與聚球藻生長率呈動態(tài)平衡。

使用生物抑制劑估計(jì)微型浮游動物攝食聚球藍(lán)細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)方法有以下幾種。第一種方法是在培養(yǎng)組海水中加入原核生物抑制劑，聚球藍(lán)細(xì)菌不再生長，原生動物攝食聚球藍(lán)細(xì)菌，使得聚球藍(lán)細(xì)菌豐度降低。在對照組中，海水中加入氨芐青霉素和環(huán)己酰亞胺（100 mg L-1），聚球藍(lán)細(xì)菌不再生長，原生動物也不能攝食，所以聚球藍(lán)細(xì)菌保持不變。根據(jù)培養(yǎng)后培養(yǎng)組中聚球藍(lán)細(xì)菌豐度比對照組中的減少估計(jì)聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率（Campbell et al，1986；劉鎮(zhèn)盛，1990；Ning et al，1992；1996）。

第二種估計(jì)方法是只加入真核生物抑制劑環(huán)己酰亞胺和秋水仙素，培養(yǎng)組為海水加入真核生物抑制劑，對照組為不加抑制劑，培養(yǎng)組得出聚球藍(lán)細(xì)菌的內(nèi)稟生長率，而對照組得出表觀生長率，內(nèi)稟生長率減去表觀生長率即為攝食率（Caron et al，1991）。

第三種方法為只加入原核生物抑制劑卡那霉素，培養(yǎng)組為海水加入原核生物抑制劑，對照組為不加抑制劑的自然海水。培養(yǎng)一段時間后，對照組得出聚球藍(lán)細(xì)菌的表觀生長率，而培養(yǎng)組得出攝食率（Liu et al，1995；Chang et al，2003；蔡昱明等，2006；樂鳳鳳等，2011）。

用真核生物抑制劑讓真核生物停止攝食但也減少了營養(yǎng)鹽的再生，所以Caron 等（1991） 添加真核生物抑制劑的同時添加營養(yǎng)鹽。為了使抑制劑發(fā)生作用，加入抑制劑1 h 取的樣才能作為培養(yǎng)前的樣品（Sherr et al，1986）。

Campbell 等（1986） 發(fā)現(xiàn)在有些海域聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度過低，用稀釋培養(yǎng)的方法不能測定微型浮游動物的攝食率，可能是因餌料豐度過低，微型浮游動物停止攝食。這時用生物抑制劑的方法才能估計(jì)攝食率。例如，在遠(yuǎn)岸站位P2，稀釋培養(yǎng)得出的攝食率為0.06 d-1，而生物抑制劑方法得到0.33 d-1。

表3 選擇性抑制劑方法的結(jié)果

使用生物抑制劑方法獲得的微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率為0.04～1.06 d-1（表3）。與生長率相比，微型浮游動物的攝食率低于生長率（Liu et al，1995；樂鳳鳳 等，2011），在ALOHA 觀測站，聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率達(dá)1.0 d-1，微型浮游動物的攝食率是生長率的43%～87%（Liu et al，1995）。

Chang 等（2003） 在東海的研究發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率隨季節(jié)水溫的升高而上升，但是沒有明顯的空間變化。生物抑制劑法使聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率和被攝食死亡率成線性關(guān)系（樂鳳鳳 等，2011），但是不是1 ∶1，而是低于1 ∶1。在英吉利海峽，微型浮游動物白天的攝食率（0.61 d-1） 大于晚上的攝食率（0.11 d-1） （Ning et al，1992）。

3.2.2.3 海水分粒級培養(yǎng)

Landry 等（1984） 最先使用海水分粒級培養(yǎng)的方法，對照組為自然海水，實(shí)驗(yàn)組為用重力過濾的方法濾過孔徑為1 μm 的濾膜（去除所有攝食者）的海水，培養(yǎng)24 h，實(shí)驗(yàn)組中聚球藍(lán)細(xì)菌的表觀生長率即為內(nèi)稟生長率，減去對照組中的表觀生長率即為攝食率。Landry 等（1984） 在夏威夷附近海域的結(jié)果為內(nèi)稟生長率為1.42 d-1，攝食率為0.39 d-1。

Kudoh 等（1990） 使用海水分粒級培養(yǎng)的方法，估計(jì)不同粒級的浮游生物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食。使用孔徑為1 μm，5 μm，10 μm 的Nuclepore濾膜，用重力過濾，將過濾后的海水進(jìn)行培養(yǎng)，1 μm 孔徑濾膜過濾后的濾液中，所有的纖毛蟲和95%的異養(yǎng)鞭毛蟲都被過濾掉，5 μm 孔徑濾膜過濾后的濾液中，所有的纖毛蟲被過濾掉，10 μm 孔徑濾膜過濾后的濾液中，87%的纖毛蟲被過濾掉。1 μm 孔徑濾膜過濾后的濾液被認(rèn)為接近聚球藍(lán)細(xì)菌的內(nèi)稟生長率，為0.1 h-1，5 μm 孔徑濾膜過濾的海水中生長為0.064 h-1，而10 μm 孔徑濾膜過濾的海水中生長率為0.053 h-1，不加任何過濾的自然海水中聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率為0.004 h-1。所以聚球藍(lán)細(xì)菌有很高的內(nèi)稟生長率，但是自然海水中被微型浮游動物的攝食抵消，其中聚球藍(lán)細(xì)菌死亡率的2/3 由纖毛蟲的攝食導(dǎo)致。當(dāng)聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度為5～15×103cells ml-1，假設(shè)每個細(xì)胞的N 含量為10 fg N cell-1，Kudoh 等（1990） 估計(jì)聚球藍(lán)細(xì)菌可以利用海水中無機(jī)氮的10%來維持高生長率，這使得聚球藍(lán)細(xì)菌在寡營養(yǎng)的海水中具有競爭優(yōu)勢。

Caron 等（1991） 將自然海水分為20 μm（實(shí)驗(yàn)組） 和200 μm（對照組） 過濾，濾液培養(yǎng)24 h，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組中和對照組中聚球藍(lán)細(xì)菌的豐度相差不大，有時實(shí)驗(yàn)組中的豐度比對照組要低，說明聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食者主要是小于20 μm 的浮游生物。Ning 等（1992） 得出在英吉利海峽70%的被攝食來自小于2 μm 的微型浮游動物。

Chiang 等（2013） 在東海南部用海水分粒級培養(yǎng)法估計(jì)了聚球藍(lán)細(xì)菌被鞭毛蟲攝食速率，實(shí)驗(yàn)組為2 μm 孔徑濾膜過濾的海水，對照組為10 μm孔徑濾膜過濾的海水，培養(yǎng)24 h。實(shí)驗(yàn)組中得出的聚球藍(lán)細(xì)菌的表觀生長率（作者認(rèn)為是內(nèi)稟生長率，0.21～4.84 d-1） 減去對照組中的表觀生長率即為粒級為2～10 μm 浮游生物的攝食率為0.30～1.33 d-1，攝食率隨內(nèi)稟生長率升高而升高，但是不顯著。Guillou 等（2001） 指出在小于2～3 μm 分級過濾的海水中還會有更小的攝食者存在。

Tsai 等（2009） 將自然海水過濾2、5、10、20 μm 孔徑的濾膜，研究混合營養(yǎng)鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌攝食的級聯(lián)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)級聯(lián)效應(yīng)發(fā)生需要滿足下列條件：1） 聚球藍(lán)細(xì)菌豐度要大于鞭毛蟲攝食的閾值濃度6×104cell ml-1；2） 在攝食速率高的晚上；3） <5 μm 和>5 μm 的色素鞭毛蟲的豐度比值介于1 ∶1 和2 ∶1 之間。

總之，雖然已有的實(shí)驗(yàn)所分的粒級不同，但是得出的結(jié)果是一致的，聚球藍(lán)細(xì)菌的主要攝食者個體微小，絕大部分小于20 μm，而小于5 μm 的微型浮游動物是重要的攝食者。

3.2.3 攝食壓力

3.2.3.1 根據(jù)攝食率和攝食者豐度估計(jì)攝食壓力

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)得出的攝食率和清濾速率及現(xiàn)場海水中攝食者和餌料生物的豐度，可以估計(jì)攝食者對餌料生物的攝食影響。例如在韓國Masan Bay，Prorocentrumdonhaiense（豐度為1710～55000cellsml-1）對聚球藍(lán)細(xì)菌（豐度為550～16 130 cells ml-1） 的攝食率（g） 為0.1～3.6 h-1，在1 h 內(nèi)去除現(xiàn)存量的11 %～98 %；在Jeju island 海域，Prorocentrum donhaiense（豐度為12～328 cells ml-1） 對聚球藍(lán)細(xì)菌（豐度為70 110～203 140 cells ml-1） 的攝食效率（g） 為0.001 1～0.014 h-1，在1 h 內(nèi)去除現(xiàn)存量的0.1 %～1.5 %；在Masan Bay，Prorocentrum micans（豐度為100～461 cells ml-1） 對聚球藍(lán)細(xì)菌（豐度為547～9 840 cells ml-1） 的攝食率（g） 為0.04～0.15 h-1，在1 h 內(nèi)去除現(xiàn)存量的4 %～17 % （Jeong et al，2005）。

在臺灣北部沿岸水體，聚球藍(lán)細(xì)菌生產(chǎn)力的3 %被纖毛蟲攝食（Chan et al，2009），色素鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食有明顯的季節(jié)變化，不同季節(jié)的攝食壓力也不相同。

3.2.3.2 根據(jù)稀釋培養(yǎng)結(jié)果估計(jì)攝食壓力

在攝食壓力方面，多數(shù)研究中發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率和攝食率緊密耦合，即生長率增大時，攝食率也增大。例如Chen 等（2010）、Reckermann等（1997）、Kudoh 等（1990） 和Hirose 等（2008）發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌的死亡率和生長率幾乎為1 ∶1，說明攝食是聚球藍(lán)細(xì)菌死亡的主要原因，微型浮游動物幾乎攝食了全部初級生產(chǎn)。

一般認(rèn)為在寡營養(yǎng)海區(qū)浮游動物的攝食和聚球藍(lán)細(xì)菌的生產(chǎn)相抵，在近岸海區(qū)生長會大于攝食。但是也有例外，在北大西洋warm core eddy（寡營養(yǎng)海區(qū)），每天聚球藍(lán)細(xì)菌生產(chǎn)量的37%～52%被微型浮游動物攝食，而在近岸海區(qū)，全部的聚球藍(lán)細(xì)菌初級生產(chǎn)力被攝食（Campbell et al，1986）。Lessard 等（1998） 發(fā)現(xiàn)8月寡營養(yǎng)的馬尾藻海聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率高于攝食率，Iturriaga 等（1986），Iturriaga 等（1988） 也有類似的報(bào)道。Glover 等（1988） 指出聚球藍(lán)細(xì)菌對在寡營養(yǎng)海區(qū)的表層水中，無機(jī)氮濃度的nmol 量級的升高會引發(fā)聚球藍(lán)細(xì)菌的生長率很快達(dá)到最大生長率，營養(yǎng)鹽增加的反應(yīng)速度很快。

3.2.4 聚球藍(lán)細(xì)菌難以消化

在室內(nèi)試驗(yàn)中，常發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌被纖毛蟲攝食，但是纖毛蟲生長率不高或出現(xiàn)死亡的現(xiàn)象（Caron et al，1991；Christaki et al，1998；Apple et al，2011），而Zwirglmaier 等（2009） 也發(fā)現(xiàn)聚球藍(lán)細(xì)菌被鞭毛蟲攝食但不被消化的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在中型浮游動物攝食研究中也有發(fā)現(xiàn)，例如一些淡水的Coccoid cyanobacteria 對纖毛蟲沒有營養(yǎng)價值（Klaveness，1984；Skogstad et al，1987）。在實(shí)驗(yàn)室中，藍(lán)細(xì)菌通過一些海洋橈足類（Johnson et al，1982） 的腸道但不被消化。在自然海區(qū)，Stukel 等（2013） 在中型浮游動物海上現(xiàn)場培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的糞便顆粒中發(fā)現(xiàn)有單個或成團(tuán)的聚球藍(lán)細(xì)菌保存完好，在現(xiàn)場采集到的中型浮游動物的腸道中測到聚球藍(lán)細(xì)菌的特征PE 色素。其他后生動物如翼足類（Silver 等，1981） 和海樽類（Gorsky et al，1999）也存在難以消化聚球藻藍(lán)細(xì)菌的現(xiàn)象。

4 總結(jié)

迄今已經(jīng)采用了多種方法（實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和海上培養(yǎng)） 研究海洋水體中微型浮游動物及其各個類群（纖毛蟲、鞭毛蟲、甲藻） 對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食，測定了不同類群對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食速率、清濾速率，估算了微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食率。已獲得的共識主要有，在多數(shù)情況下，聚球藍(lán)細(xì)菌的生產(chǎn)和攝食死亡率相近，即微型浮游動物對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食壓力與其生產(chǎn)力相等，形成動態(tài)平衡。<5 μm 的小粒級微型浮游動物（主要是鞭毛蟲） 是聚球藍(lán)細(xì)菌的主要攝食者，色素鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食不容忽視，鞭毛蟲對聚球藍(lán)細(xì)菌的攝食有晝夜攝食節(jié)律和季節(jié)變化。

Apple J K,Strom S L,Palenik B,et al，2011.Variability in protist grazing and growth on different marine Synechococcus isolates.Applied and environmental microbiology,77(9):3074-3084.

Bernard C,Rassoulzadegan F,1993.The role of picoplankton（cyanobacteria and plastidic picoflagellates）in the diet of tintinnids.Journal of Plankton Research,15(4):361-373.

Callieri C,Karjalainen S M,Passoni S,2002.Grazing by ciliates and heterotrophic nanoflagellates on picocyanobacteria in Lago Maggiore，Italy.Journal of Plankton Research,24:785-796.

Campbell L, Carpenter E J, 1986. Estimating the grazing pressure of the heterotrophic nanoplankton on Synechococcus spp. using the sea water dilution and selective inhibitor techniques. Marine Ecology Progress Series,33:121-129.

Caron D A, Lim E L, Miceli G, et al, 1991. Grazing and utilization of chroococcoid cyanobacteria and hererotrophic bacteria by protozoa in laboratory cultures and a coastal plankton community.Marine Ecology Progress Series,76:205-217.

Chan Y F, Tsai A Y, Chiang K P, et al, 2009. Pigmented nanoflagellates grazing on Synechococcus：seasonal variations and effect of flagellate size in the coastal ecosystem of subtropical Western Pacific.Microbial Ecology,58(3):548-557.

Chang J,Lin K,Chen K,et al.2003. Synechococcus growth and mortality rates in the East China Sea:range of variations and correlation with environmental factors.Deep Sea Research II,50:1265-1278.

Chen B Z, Liu H B. 2010. Trophic linkages between grazers and ultraplankton within the microbial food web in subtropical coastal waters.Marine Ecology Progress Series,407:43-53.

Chiang K P, Tasi A Y, Tasi P J, et al, 2013. Coupling of the spatial dynamic of picoplanton and nanoflagellate grazing pressure and carbon flow of the microbial food web in the subtropical pelagic continental shelf ecosystem.Biogeosciences Discuss,10:233-263

Christaki U, Courties C, Karayanni H, et al, 2002. Dynamic characteristics of Prochlorococcus and Synechococcus consumption by bacterivorous nanoflagellates.Microbial Ecology,43(3):341-352.

Christaki U,Dolan J R,Pelegri S,et al,1998.Consumption of picoplankton-size particles by marine ciliates:Effects of physiological state of the ciliate and particle quality.Limnology and oceanography,43(3):458-464.

Christaki U, Giannakourou A, Wambeke F V, et al, 2001. Nanoflagellate predation on auto-and heterotrophic picoplankton in the oligotrophic Mediterranean Sea. Journal of Plankton Research, 23(11):1297-1310.

Christaki U, Jacquet S, Dolan J R, et al, 1999. Growth and grazing on Prochlorococcus and Synechococcus by two marine ciliates.Limnology and Oceanography,44(1):52-61.

Christaki U, Vázquez Domínguez E, Courties C, et al, 2005. Grazing impact of different heterotrophic nanoflagellates on eukaryotic（Ostreccoccus tauri）and prokaryotic picoautotrophs（Prochlorococcus and Synechococcus）.Environmental Microbiology,7(8):1200-1210.

Christoffersen K, 1994. Variations of feeding activities of heterotrophic nanoflagellates on picoplankton.Marine Microbial Food Webs,8(1-2):111-123.

Dolan J R, Simek K, 1999. Diel periodicity in Synechococcus population and grazing by heterotrophic nanoflagellates: analysis of food vacuole contents.Limnology and Oceanography,44(6):1565-1570.

Ferrier C, Rassoulzadegan F, 1991. Density-dependent effects of protozoans on specific growth rates in pico- and nano- planktic assemblages.Limnology and Oceanography,36(4):657-669.

Frias-Lopez J, Thompson A, Waldbauer J, et al, 2009. Use of stable isotop-labelled cells to identify active grazers of picocyanobacteria in ocean surface waters.Environmental microbiology,11(2）：512-525.

Fuhrman J A,McManus G B,1984.Do bacteria-sized marine eukaryotes consume significant bacterial production Science,224：1257-1260.

Glibert P M,Burkholder J M, Kana T M, et al, 2009. Grazing by Karenia brevis on Synechococcus enhances its growth rate and may help to sustain blooms.Aquatic Microbial Ecology,55：17-30.

Glover H,Prezelin B,Campbell L,et al,1988.A nitrate-dependant Synechoccoccus bloom in surface Sargasso Sea water.Nature,331：161-163.

Gorsky G, Chretiennot-Dinet M J, Blanchot J, et al, 1999. Picoplankton and nanoplankton aggregation by appendicularians：fecal pellet contents of Megalocercus huxleyi in the equatorial Pacific. Journal of Geophysical Research：Oceans,104：3381-3390.

Guillou L,Jacquet S,Chretiennot-Dinet M,et al,2001.Grazing impact of two small heterotrophic flagellates on Prochlorcoccus and Synechococcus.Aquatic Microbial Ecology,26：201-207.

Hall J A, Barrett D P, James M R, 1993. The importance of phytoflagellate, heterotrophic flagellate and ciliate grazing on bacteria and picophytoplankton sized prey in a coastal marine environment.Journal of Plankton Research,15(9）：1075-1086.

Hirose M, Katano T, Nakano S, 2008. Growth and grazing rates of Prochlorococcus, Synechococcus and eukaryotic picophytoplankton in a bay of the Uwa Sea, Japan. Journal of Plankton Research, 30(3）：241-250.

Iturriaga R, Marra J, 1988. Temporal and spatial variability of chroococcoid cyanobacteria Synechococcus spp. specific growth rates and their contribution to primary production in the Sargasso Sea.Marine ecology progress series.Oldendorf,44(2）：175-181.

Iturriaga R,Mitchell B G,1986.Chroococcoid cyabobacteria：a significant component in the food web dynamics of the open ocean. Marine Ecology Progress Series,28：291-297.

Jeong H J,Park J Y,Nho J H,et al,2005.Feeding by red-tide dinoflagellates on the cyanobacterium Synechococcus. Aquatic Microbial Ecology,41：131-142.

Jeong H J,Song J E,Kang N S, et al, 2007. Feeding by heterotrophic dinoflagellates on the common marine heterotrophic nanoflagellate Cafeteria sp.Marine Ecology Progress Series,333：151-160.

Jochem F J, 2003. Photo- and heterotrophic pico- and nanoplankton in the Mississippi River plume：distribution and grazing activity. Journal of Plankton Research,25：1201-1214.

Johnson P W, Xu H, Sieburth J M, 1982. The utilization of chroococcoid cyanobacteria by protozooplankers but not by calanoid copepods.Annales de l′Institut Oceanographique, Paris. Nouvelle Serie, 58(S）：297-308.

Kimmance S A, Wilson W H, Archer S D, 2007. Modified dilution technique to estimate viral versus grazing mortality of phytoplankton：limitations associated with method sensitivity in natural waters.Aquatic Microbial Ecology,49：207-222.

Kudoh S, Kanda J, Takahashi, 1990. Specific growth rates and grazing mortality of chroococcoid cyanobacteria Synechococcus spp. in pelagic surface waters in the sea. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,142（3）：201-212.

Landry M R, 1981. Switching between herbivory and carnivory by a planktonic marine copepod, Calanus pacificus.Marine Biology, 65：77-82.

Landry M R, Constantinou J, Kirshtein J. 1995a. Microzooplankton grazing in the equatorial Pacific during February and August 1992.Deep Sea Research II,42（2）：657-671.

Landry M R, Haas L V, Fagerness V L, 1984. Dynamics of microbial plankton communities：experiments in Kaneohe Bay,Hawaii.Marine Ecology Progress Series,16：127-133.

Landry M R,Kirshtein J, Constantinou J, 1995b. A refined dilution technique for measuring the community grazing impact of microzooplankton with experimental tests in the central equatorial Pacific.Marine Ecology Progress Series,120：53-63.

Laval M, 1971. Ultrastructure et mode de nutrition du choanoflagelle Salpngoeca pelagic sp. nov. comparaison avec les choanocytes des spongiaires.Protistologica,7：325-336.

Legrand C,Graneli E,Carlsson P,1998.Induced phagotrophy in the photosynthetic dinoflagellate Heterocapsa triquetra. Aquatic Microbial Ecology,15：65-75.

Lessard E J, Murrell M C, 1998. Microzooplankton herbivory and phytoplankton growth in the northwestern Sargasso Sea. Aquatic Microbial Ecology,16：173-188.

Li W K W,Rao S,Harrison W G,et al,1983 Autotrophic picoplankton in the tropical ocean.Science,219（4582）：292-295.

Liu H B, Campbell L, Landry M R, 1995. Growth and mortality rates of Prochlorococcus and Synechococcus measured with a selective inhibitor technique.Marine Ecology Progress Series,116：277-287.

Newell SY, Sherr B F, Sherr E B, et al, 1983. Bacterial response to the presence of eukaryotic inhibitors in water from a coastal marine environment.Marine Environmental Research,10：147-157.

Ning X R, Vaulot D, 1992. Estimating Synechococcus spp. Growth rates and grazing pressure by heterotrophic nanoplankton in the English Channel and the Celtic Sea.Acta Oceanologica Sinica,14（4）：84-93.

Ning X R,Vaulot D,1996.Simultaneous estimates of Synechococcus spp.growth and grazing mortality rates in the English Channel. Chinese Journal of Oceanology and Limnology,14（1）：8-16.

Paterson H L, Knott B, Waite AM. 2007. Microzooplankton community structure and grazing on phytoplankton,in an eddy pair in the Indian Ocean off Western Australia. Deep Sea Research II, 54：1076-1093.

Perez M T, Dolan J R, Rassoulzadgan, et al, 1996. Predation on marine picoplankton populations examined with an “add-in”approach.Journal of Plankton Research,18：635-641.

Perkins F O,Haas L W,Phillips D E,et al,1981.Ultrastructure of a marine Synechococcus possessing spinae.Canadian Journal of Microbiology,27（3）：318-329.

Pitta P, Giannakourou A, Christaki U, 2001. Planktonic ciliates in the oligotrophic Mediterranean Sea：longitudinal trends of standing stocks, distributions and analysis of food vacuole contents. Aquatic Microbial Ecology,24:297-311

Platt T, Rao S, Irwin B, 1983. Photosythesis of picoplankton in the oligotrophic ocean.Nature,301:702-703.

Quevedo M, Anadon R, 2001. Protist control of phytoplankton growth in the subtropical north-east Atlantic.Marine Ecology Progress Series,221:29-38.

Reckermann M,Veldhuis M J W,1997.Trophic interactions between picophytoplankton and micro-and nanozooplankton in the western Arabian Sea during the NE monsoon 1993.Aquatic Microbial Ecology,12:263-273.

Rivkin R, Putland J, Anderson M, et al, 1999. Microzooplankton bacterivory and herbivory in the NE subarctic Pacific. Deep Sea Research II,46:2579-2618.

Safi K A, Hall J A, 1999. Mixotrophic and heterotrophic nanoflagellate grazing in the convergence zone east of New Zealand. Aquatic Microbial Ecology,20:83-93.

Sherr B F, Sherr E B, Andrew T L, et al, 1986. Trophic interactions between heterotrophic protozoa and bacterioplankton in estuarine water analyzed with selective metabolic inhibitors. Marine Ecology Progress Series,32:169-179.

Sherr E B, Sherr B F, 1993. Protistan grazing rates via uptake of fluorescently labeled prey. Handbook of Methods in Aquatic Microbial Ecology,695-701.

Sherr E B, Sherr B F, 2007. Heterotrophic dinoflagellates：a significant component of microzooplankton biomass and major grazers of diatoms in the sea.Marine Ecology Progress Series,352：187-197.

Sieburth J M,Davis P G,1982.The role of heterotrophic nanoplankton in the grazing and nurturing of planktonic bacteria in the Sargasso and Caribbean Sea. Annales de l′Institut Oceanographique, Paris. Nouvelle Serie,58(S):285-296.

Silver M W, Bruland K W, 1981. Differential feeding and fecal pellet composition of salps and pteropods, and the possible origin of the deep-water flora and olive-green cells. Marine Biology, 62: 263-273.

Strom S L, 2000. Bacterivory：Interactions between bacteria and their grazers.In Kirchman DL（ed.）Microbial Ecology of the Oceans.1st edn.Wiley-Liss,351-386.

Stukel M R,Decima M,Selph K E,et al,2013.The role of Synechococcus in vertical flux in the Costa Rica upwelling dome. Progress in Oceanography,112-113:49-59.

Tsai A Y, Chiang K P, Chan Y F, et al, 2007. Pigmented nanoflagellates in the coastal western subtropical Pacific are important grazers on Synechococcus populations. Journal of Plankton Research 29: 71-77.

Tsai A Y,Chin W M,Chiang K P,2009. Diel patterns of grazing by pigmented nanoflagellates on Synechococcus spp.in the coastal ecosystem of subtropical western Pacific.Hydrobrologia,636:249-256.

Vaulot D, Marie D, Olson R J, et al, 1995. Growth of Prochlorococcus, a photosynthetic prokaryote,in the equatorial Pacific Ocean. Science,268(5216）:1480-1482.

Verity P G, Villareal T A, 1986. The relative food value of diatoms, dinoflagellates, flagellates and cyanobacteria for tintinnid ciliates.Arch Protistenkd,131:71-84.

Worden A Z, Binder B J, 2003. Application of dilution experiments for measuring growth and mortality rates among Prochlorococcus and Synechococcus populations in oligotrophic environments. Aquatic Microbial Ecology,30:159-174.

Worden A Z,Nolan J K,Palenik B,2004.Assessing the dynamics and ecology of marine picophytoplankton：the importance of the eukaryotic component.Limnology and oceanography,49:168-179.

Zwirglmaier K,Spence E,Zubkov M V,et al,2009.Differential grazing of two heterotrophic nanoflagellates on marine Synechococcus strains.Environmental microbiology,11(7):1767-1776.

蔡昱明，寧修仁，劉誠剛，2006. 南海北部海域Synechococcus 和Prochlorococcus 生長率和被攝食消亡率.生態(tài)學(xué)報(bào)，26：2237-2246.

黃凌風(fēng)，潘科，郭豐，等，2007.我國海洋微型異養(yǎng)鞭毛蟲研究：現(xiàn)狀與展望.廈門大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，45 (A02）：62-67.

樂鳳鳳，劉誠剛，郝鏘，等，2011.2009年春季南黃海聚球藻生長率、被攝食消亡率及其與環(huán)境因子的關(guān)系.海洋學(xué)研究，29：34-41.

劉鎮(zhèn)盛，1990.用選擇抑制劑技術(shù)評價近岸表層水異養(yǎng)微型浮游生物對聚球藻的攝食壓力.東海海洋，31：49-54.