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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。