包括气候变化在内的环境影响raybet雷竞技最新

到目前为止,我们讨论的食物网特性独立于环境条件。这些条件会影响远洋微生物的代谢率和食物网位置吗?众所周知,生物体的代谢率取决于它们的特性(例如表面/体积比)和环境条件(例如温度、营养物质)。此外,由于微生物从食物网的底部和顶部同时获取资源,它们在食物网中的位置取决于食物网的结构。后者在很大程度上受环境条件的控制。我们在上面报道了Legendre和Rivkin(2008)的模拟结果,食物网的复杂性在很大程度上决定了微生物的作用(另见图1)。由此可见,环境条件对远洋微生物有很强的影响。

下一点涉及环境变化对远洋微生物和生物地球化学通量的影响。这种变化可以是自下而上的,也可以是自上而下的。自下而上的环境变化的例子是海洋温度的上升和分层增加造成的营养浓度的下降。作为对水温升高的响应,异养微生物的代谢速率会比浮游植物(Lopez-Urrutia et al. 2006)和后生动物(因为表面/体积比更高)的代谢速率增加得更快,从而导致更多回收其中微生物较少转移到其他隔室。作为对营养物质减少的反应,细菌可能会更有效地竞争无机营养物质而不是浮游植物,因为它们对养分的亲和力通常低于浮游植物(Kirchman 2000)。自上而下的环境变化的例子是商业渔业导致顶级捕食者数量的急剧减少,以及入侵物种的引入。因此,未来的海洋食物网可能会与目前不同,例如,通常占主导地位的甲壳类动物可能被其他生物取代,这将导致出口的化学成分发生变化(例如,海洋沉积物的C:N与salp和阑尾动物丰度呈正相关,与calanoid桡足动物丰度呈负相关;Hassett et al. 1997)。此外,未来的海洋食物网可能不像现在那么复杂,例如,通过消除顶级捕食者,导致更少的养分循环到微生物中,从而降低PPreg。

表3。在25°C和15°C下,三个食物网隔室Rx/Rc的相对差值(%)。与表2中的模型相同。

食物网(25-15°C)

Rb / Rc

R ^ z / Rc

Rmet / Rc

微生物

+ 6%

+ 22%

-27%

食草

+ 2%

+ 2%

-3%

在我们上面的概念分析中,我们认为温度是最重要的自下而上的环境强迫之一。由于大气中温室气体浓度的增加,海水(和空气)温度预计将继续升高。水温的升高会导致微生物的代谢速率比后生动物的代谢速率更快,导致后生动物向微生物的循环转变,而微生物向其他隔间的有机物转移减少。现在,我们使用与之前相同的食物网模型,定量地检验这一结论。表3给出了一个模拟实验的结果,表明随着温度的升高,微生物的R增加,后生动物的R降低,即使MZOO是PHYTO-POC(草食食物网)的主要食草动物。这一结果与我们概念分析的结论一致,即随着温度的升高,微生物之间的循环次数会增加,从而向其他隔间转移的次数会减少。

我们进一步探讨了温度和温度变化的潜在影响远洋食物网利用勒让德尔和里夫金(2008)提出的微生物中心方法,对食物网功能和生物地球化学通量进行分类,其中BACT和^ZOO被分组到微生物中心,较大的生物被分组到后生动物区室。因为正如Legendre和Rivkin(2008)所强调的那样,只有群落呼吸(RC)总是

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