论文部分内容阅读
海洋吸收了大气中的二氧化碳使得海水酸化从而对海洋生物尤其是钙化生物产生很大程度的影响。颗石藻是一种广泛分布的钙化浮游植物并且能够产生大量的海水碳酸钙。然而,在实验室内对颗石藻应对海洋酸化进行的大量实验研究主要集中在单一的品系上,得到的实验结果在种内或者种间也是不一致甚至矛盾的。在本研究中,采用了两种颗石藻Emilianiahuxleyi(E.huxleyi)和Gephyrocapsaoceanica(G.oceanica)的四个品系,这两个种分别包含有钙化壳品系及没有钙化壳品系各一个,我们的调查研究第一次同时采用了四个品系并且有钙化壳及无钙化壳藻种同时使用。实验同步测量了四个品系颗石藻的多个参数,包括生长、光合参数、氮源吸收、元素组成以及钙化效率等。除了E.huxleyi之外,随着CO2浓度的增加其他的品系均呈现出增长的趋势,并且颗粒有机碳的产率也是随之增加的。另一方面,所有品系颗石藻的光合参数Fv/Fm和Y(II)以及色素在二氧化碳浓度增加过程中总体上是呈现下降趋势的,且C-E和C-G在第七天的钙化效率分别下降了35.4%和68.9%。此外,四个品系颗石藻的颗粒有机氮的产率均呈现出增加趋势并且得到的POC:PON和PIC:POC均是下降趋势。最终得到颗石藻在应对海洋酸化影响的时候表现出种内及种间特异性的响应,并且这种变化在未来的海洋中可能引起未来的生物多样性的改变以及其他的生态进程的改变。 当光合生物暴露到过多光照强度下的时候,非光化学淬灭(NPQ)是最重要的光保护机制之一。在所有的光合生物中,NPQ的基本原理是一致的,将过多的吸收光安全的转换成热量散发出去。然而,在不同的光合自养生物中,NPQ主要的差异存在于它们不同的调节机制和结构。本研究中,我们调查了单细胞浮游藻类颗石藻E.huxleyi的NPQ机制。实验在高光条件下进行,采用抑制剂改变类囊体膜腔的质子梯度和/或叶黄素循环的脱环氧化的程度来进行研究,并且测试了海洋酸化条件下颗石藻的NPQ表现。数据显示在光照开始的时间段内NPQ值快速的上升并且随后继续上升到一个相对稳定的值。根据实验数据得出在整个阶段,NPQ引起并完全由?pH控制,然后由硅藻黄质(DT)部分的增强并调整(占据92%)。此外与高等植物和其他的藻体相比较,得到的数据显示E.huxleyi的NPQ消减反应是慢的。在1000μatmCO2浓度条件下,颗石藻E.huxleyi在酸化的海水中NPQ是下调的。间接证明了当前海洋环境下颗石藻进行光合作用时是碳限制的。