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摘要生物固氮作用向海洋中提供了大量的新氮输入，对于海洋氮储库和初级生产力有重要的控制作用。迄今东海内陆架和印度洋水体生物固氮作用研究匮乏、数据有限，本文选择东海东海内陆架和印度洋水体固氮生物作为研究对象，通过采用高通量测序和荧光定量PCR等分子生物学技术，分析研究区域固氮生物的多样性及其分布特征，结合海洋环境的物理和化学参数，探讨影响固氮生物分布的主要因素，为后期进一步开展生物固氮作用的机理研究、合理评估东海内陆架和印度洋生物固氮作用对于区域和全球氮循环的贡献提供基础数据和资料。获得的主要研究结果如下：<br>　　在东海内陆架海域，水体固氮生物的高通量测序数据表明，研究区域内nifH序列主要为ClusterⅠ和ClusterⅢ，并且ClusterⅢ比例高于clusterⅠ，占总序列数的比例约65%。ClusterⅠ变形菌以α变形菌为主，蓝藻以束毛藻属和异球藻属为主；ClusterⅢ以来自于δ变形菌、绿硫细菌科和拟杆菌目的序列为主。使用荧光定量PCR检测束毛藻、UCYN-A和γ-24774A11这三种典型固氮生物发现，束毛藻nifH基因丰度最大达到105copies/L，沿岸丰度高于外海丰度，特别是长江和杭州湾入海口外侧丰度较高。结合区域环境参数分析发现，束毛藻nifH基因丰度与温度、深度、叶绿素a浓度呈显著相关性，而与盐度、硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐等无显著相关性。研究区域内并未检测出UCYN-A和γ-24774A11，可能是由于东海内陆架环境并不适合二者生存。<br>　　印度洋南半球海域固氮生物种类丰富，表层样品多样性高于垂直剖面样品多样性。高通量测序数据显示固氮生物nifH序列以ClusterⅠ中的固氮蓝藻UCYN-A和束毛藻相似序列，以及异养生物γ-变形菌相似序列为主。固氮生物多样性在表层较高，随水深增加，多样性降低。利用荧光定量PCR对束毛藻、UCYN-A和γ-24774A11这三种典型的固氮生物进行绝对定量显示，它们广泛共存于印度洋南半球海域，在西南部29°S-33°S、59°E-65°E海域丰度最大，而在南印度洋环流中部区域存在固氮生物低值区。<br>　　长期以来，全球无光生物固氮作用研究十分薄弱。本论文对印度洋的研究观测到，在无光的深层海水中存在被认为主要生活在有光层的UCYN-A和γ-24774A11，它们是被上层颗粒物携带沉降至深层，还是其具有新的生存机制，需要进一步的研究确定。