病毒是海洋中丰度最高的生命体,它们能侵染海洋细菌和其他浮游生物,影响宿主的丰度和多样性,被认为是全球生物地球化学循环过程中的重要驱动者之一。在以往的研究中,关于全球范围内病毒分布控制因子的相关研究较少。而且在已有的海洋生物地球化学模型研究中,病毒往往被忽视或者以固定的病毒致宿主死亡率参与细菌和浮游植物过程,这与病毒在海洋生态中的地位不符。本论文基于前人的研究收集大量的病毒相关数据,以及建立包含病毒过程的生物地球化学模型,研究了全球海洋中不同水层的病毒生态控制因子,评估了加入病毒过程对模型拟合效果的影响。主要研究结果包括以下方面:1.通过对病毒丰度的相关分析,本研究发现在海洋上层(200m以浅)盐度、细菌丰度、磷酸盐浓度是病毒丰度的主要控制因子;在海洋中深层(200m以深)水体中,病毒丰度受细菌丰度影响较为明显,其次是温度。通过对病毒细菌比值(VBR)的相关分析,本研究发现海洋上层,收集的环境因子对VBR没有明显影响,海洋中深层的水环境中,温度对VBR的影响较大(R2=0.23),随着温度降低,VBR值增大。而逐步多元回归分析结果表明本研究中的环境因子无法有效的预测全球VBR的分布情况。2.通过研究理想化的病毒-宿主关系模型,我们发现升温导致的病毒生产力和病毒降解率的升高会导致病毒对宿主侵染率的上升以及病毒库周转速率的加快进而导致病毒丰度的上升和营养物质循环更快。3.通过比较有病毒侵染过程的模型与无病毒模型,我们发现病毒模块优化了无病毒模型的拟合效果。相比没有病毒过程的模型,病毒过程的模型在真光层病毒致死率比较高,次表层比较低;病毒模块的加入导致细菌丰度在真光层相对较低,在次表层相对高;年平均的初级生产力两个模型相差不大;惰性溶解有机碳的生产速率在真光层更高,;颗粒物的输出和f-ratio比较高。