海草床是生产力和生物多样性最高的近岸海洋生态系统之一,提供重要的生态系统服务和功能,但由于人类活动和气候变化,海草生态系统正受到威胁,海草面积及其相关的生态系统功能和服务持续减弱,因此,加强针对海草的研究并开展海草床的保护和恢复刻不容缓。本研究通过室内模拟海洋酸化试验,探究不同程度海洋酸化对热带海草生长、光合作用、物质代谢以及根区细菌群落结构特征的影响。本文首先探讨了热带海草海菖蒲果实、种子和幼苗的形态特征及其生态适应意义,结果表明为了适应复杂的海洋环境和保持种群的遗传多样性,海菖蒲进化出了果实和种子能在海水中保持漂浮状态、大型种子的锥形结构和产生的丝状根毛等生物学特性和生态策略。并探究了海洋酸化对海菖蒲种子萌发、物质代谢和幼苗生长生理的影响,结果表明海洋酸化加快了种子可溶性糖和淀粉的消耗,降低了海菖蒲幼苗的存活率,同时使叶片变窄,但却对幼苗叶片数、根数、叶长存在明显促进作用,提高了幼苗的光合速率,促进非结构性碳水化合物、渗透调节物质和次生代谢物质的积累,却降低了光合色素含量。其次探究了海洋酸化对海菖蒲实生苗生长生理的影响,结果表明在p H降低情况下,海菖蒲实生苗在叶片叶绿素含量下降的情况下保持较高的光合速率,叶片数、根数、叶长增加,叶和根的碳含量增加,氮含量减少。此外,酸化还促进海菖蒲实生苗非结构性碳水化合物、渗透调节物质和次生代谢物质的积累。最后的研究是为数不多的利用原状海草床（保存叶片、根、根茎、附生植物和沉积物的完整结构）进行控制的室内实验,以更好地评估未来p H水平对海草床的影响。研究结果表明,海洋酸化对碳酸盐体系影响显著,导致DIC平衡发生变化,其中,p CO2、CO2、HCO3-、TA和DIC含量随p H降低而增加,而CO32-浓度随p H降低而减少。海洋酸化对泰来草叶片生长速率、叶长、叶宽以及根数没有显著影响,而对地上、地下生物量和叶片数影响显著。海洋酸化还提高了幼苗的释氧速率,而耗氧速率有升高的趋势但没有显著差异,对地上和地下抗氧化酶活性、渗透调节物质和非结构性碳水化合物没有显著影响。不同酸化程度物种丰度和多样性存在明显的差异,影响海草床沉积物细菌群落组成,并改变相关细菌的丰度。根据以上研究结果,我们推测可能是由于泰来草和海菖蒲具有不同的碳分配策略或幼苗不受碳或其他营养物质的限制,对p H值下降的敏感性不同,导致两种海草对海洋酸化的响应程度有微小的差异。在最低p H水平下,海草生产力有提高的趋势,而在中等p H水平和高p H水平下,生产力受到限制或没有刺激。因此,在接下来的几十上百年里,海洋酸化对海草生长和生理的益处似乎都微乎其微,不过很可能在未来极度海洋酸化的情况下成为“赢家”。