典型浮游植物對(duì)海洋酸化及UV輻射的生理學(xué)響應(yīng).pdf

1、大氣CO2升高引起的海洋酸化，如何影響海洋生物及生態(tài)系統(tǒng)的問題，倍受關(guān)注。然而，多數(shù)研究只考慮了酸化單一因子，而忽視了與其它環(huán)境因子的疊加或復(fù)合效應(yīng)。酸化除了會(huì)對(duì)藻類的生理產(chǎn)生影響外，還可能會(huì)影響種群間的競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而改變浮游植物群落的結(jié)構(gòu)。本研究，探討了酸化對(duì)硅藻中肋骨條藻(Skeletonema costatum)和甲藻海洋原甲藻(Prorocentrum micans)的影響，并研究了酸化與其它環(huán)境因子對(duì)其產(chǎn)生的復(fù)合效應(yīng)，揭示了這兩種

2、藻類在酸化狀態(tài)下的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。另外，通過原位CO2加富實(shí)驗(yàn)，初步闡析了南海浮游植物群落對(duì)酸化的響應(yīng)。主要結(jié)果如下:
　　在酸化(pCO2從387μatm升高至1000μatm，pH從8.19下降至7.86)條件下，中肋骨條藻的光化學(xué)效率升高的同時(shí)，其非光化學(xué)淬滅也升高，這表明酸化促進(jìn)光能利用的同時(shí)，也降低了細(xì)胞對(duì)高光的耐受性。另外，鹽度下降導(dǎo)致的酸化，降低了中肋骨條藻的生長(zhǎng)和光合作用。而UV輻射與鹽度降低，協(xié)同增加了該藻的光抑制，減

3、緩甚至阻止了其光系統(tǒng)Ⅱ的修復(fù)過程。
　　海洋原甲藻對(duì)酸化（同上）的響應(yīng)，取決于其所處的營(yíng)養(yǎng)鹽條件。在營(yíng)養(yǎng)鹽充足的條件下，酸化對(duì)其生長(zhǎng)和光合沒有顯著性的影響;而在營(yíng)養(yǎng)限制條件下，酸化顯著抑制了其生長(zhǎng)與光合作用。不管是在營(yíng)養(yǎng)鹽限制或非限制條件下，酸化均提高了該藻的非光化學(xué)淬滅。另外，與恒定光強(qiáng)下生長(zhǎng)的藻細(xì)胞相比，處于變動(dòng)光強(qiáng)下的細(xì)胞，其生長(zhǎng)和光合受酸化的影響，下降幅度增大。
　　將骨條藻和原甲藻混合，在以上酸化條件下培養(yǎng)，并分析

4、了其競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)，低光（光限制）水平下，酸化顯著提高了這兩種藻的生長(zhǎng)速率，對(duì)原甲藻生長(zhǎng)的促進(jìn)超過了對(duì)骨條藻的，然而，在高光（過飽和）下，酸化降低了兩種藻的生長(zhǎng)，兩種藻生長(zhǎng)速率均降低約17％。
　　航次CO2加富實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，CO2升高誘導(dǎo)的海水酸化，秋季，提高了浮游植物群落的固碳速率，但也增加了細(xì)胞對(duì)UV輻射的敏感性;冬季，則降低了其固碳速率。另外，隨著離岸的距離增加，海水碳酸鹽系統(tǒng)波動(dòng)變小的同時(shí)，UV輻射對(duì)光合作用的抑制率增大