摘要浮游植物是水生微生物群落的重要组成部分,浮游植物和细菌之间的代谢耦合决定了溶解有机碳 (DOC) 的命运。然而,初级生产力对细菌活动和群落组成的影响仍然很大程度上未知,例如,好氧不产氧光养 (AAP) 细菌利用浮游植物衍生的 DOC 和光作为能量来源。在这里,我们研究了自然淡水群落中初级生产力的减少如何影响细菌群落组成及其活性,主要关注 AAP 细菌。当光合作用因光系统 II 的直接抑制而降低时,细菌呼吸速率最低,而在没有光合作用抑制的环境光条件下细菌呼吸速率最高,这表明它受到碳可用性的限制。然而,细菌对亮氨酸和葡萄糖的吸收率不受影响,这表明当低初级生产力限制 DOC 可用性时,提高细菌生长效率(例如由于光异养)有助于维持整体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关,主要是由于光依赖性 AAP 细菌的相对丰度增加。这一观点表明,细菌群落组成的变化不一定反映在细菌生产或生长的变化中,反之亦然。此外,我们首次证明光可以直接影响细菌群落组成,这是浮游植物-细菌相互作用研究中被忽视的一个主题。
图1(a)光合微生物的光有限生长速率可以表示为光强度的函数。显示的是第2节中指定的参数的Haldane/AIBA方程。(b)对于由haldane方程描述的生长速率,以每摩尔光子GCDM测量的生物量产率是光强度的降低功能。(c)相当于haldane方程的描述,可以将光有限的生长速率理解为三个因素的产物:最大生物量产率(GCDM每一个mol光子),(无量纲)光合作用效率(无量纲)光合作用效率和光吸收速率(每次GCDM每次GCDM)。(d)光合效率指定用于合成细胞生物量的吸收光子的相对量,并且是特定生长速率的降低功能。GCDM,克细胞干质量。