赤潮棕囊藻生态生理学研究

摘要

大气CO2浓度升高，导致海洋酸化；海洋升温，上部混合层变浅，使该层的浮游植物接受的PAR和UV辐射都增加，来自海洋深层的N、P等营养盐补充减少。浮游植物的生长及固碳如何响应这种多重压力的变化，是科学界普遍关注的科学问题。本文以分布广并频发赤潮的球形棕囊藻为研究对象，研究了海水酸化、PAR、UV辐射增强对这种浮游植物的影响，同时探讨了N、P限制及病毒与酸化和UV效应的的关系。主要结果如下：
　　高CO2引起的酸化对球形棕囊藻的影响，取决于高CO2aq的促进作用与相伴酸化的负面影响之间的差值；该值为零时的pH值与[CO2aq]即为二者之间的平衡点；该平衡点会随光辐射类型和强度等生态因子的变化而变化。这个差值为零时的pH与[CO2aq]，在低光（光限制）下时为pH7.80与26.3μM，在高光（光饱和）下时为pH7.91与19.6μM；在pH7.70(33.3μM[CO2aq])的培养基中生长7d后，它们分别变为pH7.70与33.3μM和pH7.80与26.3μM；UVB的存在使适应酸化者在饱和光下的平衡点从pH7.80与26.3μM移至pH7.91与19.6μM，UVA似乎没有引起平衡点的明显移动。
　　通过加富CO2酸化至pH7.70(33.3μM[CO2aq])，初始期，在光限制下，海水酸化对该藻的光合特性没有显著影响；而在光饱和下，负面影响占优势；适应一段时间后，酸化的负面影响有所降低或CO2aq升高的正面作用有所增强。UVB的存在增强酸化的负面影响（酸化增加UVB对该藻的损伤）；UVA在较低强度时，增强CO2aq的正面作用，在高光强时，增强酸化的负面影响。适应酸化的过程中，细胞的光合色素明显增加。
　　N、P限制增强酸化与UVB对该藻的负面影响。与N充足下相比，在N限制下，酸化使光合速率和生长分别多减少达12.5％和12.6%，UVB引起光合速率多下降6.6%。与P充足下相比，在P限制下，酸化使光合速率和生长分别多减少达17.1%和23.4%，UVB导致光合速率多下降6.1%。
　　感染病毒的球形棕囊藻，其相对电子传递速率和光合速率分别下降54.5%和25.2%，酸化使其分别进一步降低了43.5%和6.8%，表明酸化条件下该藻更易受病毒伤害；UVA没有明显影响该藻与其病毒的相互作用，但UVB降低了病毒感染该藻所引起的负面效应。
　　总之，海水酸化增强了太阳UV辐射对球形棕囊藻生长和光合固碳的影响，也增强了病毒对该藻的负面影响，同时这种影响程度又与海水中营养盐等的供应状况有关。

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第一章 文献综述与研究意义

1.1．酸化对藻类的影响

1.2．藻类的光响应特性

1.3．海洋环境中的氮、磷对藻类的影响

1.4．藻类与病毒的关系

1.5．研究目的和意义

第二章 球形棕囊藻对海水酸化的响应及其与光强的关系

2.1．前言

2.2．材料与方法

2.3．结果

2.4．讨论

2.5．小结

第三章 海水酸化与UV辐射对球形棕囊藻的耦合效应

3.1．前言

3.2．材料与方法

3.3．结果

3.4．讨论

3.5．小结

第四章 氮磷限制条件下的酸化与UV效应

4.1．前言

4.2．材料与方法

4.3. 结果

4.4．讨论

4.5．小结

第五章 球形棕囊藻病毒的生理作用

5.1．前言

5.2．材料与方法

5.3．结果

5.4．讨论

5.5．小结

参考文献

总结

创新点

发表论文情况

致谢