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二氧化碳和阳光紫外辐射对龙须菜生长和光合生理的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
为探讨太阳紫外辐射(UVR,280～400 nm)和CO2浓度变化对大型海藻的复合效应,选择了常见的经济海藻龙须菜(Gracilarialemaneiformis)为实验材料,研究了UVR(阳光紫外辐射)和CO2对其生长、光合作用、色素以及紫外吸收物质含量变化的复合作用。实验设置两个CO2梯度(380×10-6和800×10-6)和三种太阳辐射处理(PAB处理——全波长辐射处理,PA辐射处理——滤掉紫外线B和P处理——滤掉全部紫外线)。结果表明,CO2加富(800×10-6)显著地促进了龙须菜的生长,而UVR则产生抑制作用,但两者之间复合作用不显著。UVR促进了藻体的紫外吸收物质的合成,而且在高浓度CO2下经PAB辐射处理的含量要显著高于正常CO2浓度水平下的,这表明高浓度CO2促进了紫外吸收物质的合成。在光合作用受限制的低PAR条件下,紫外线A(UV-A)促进其光合作用,但高浓度CO2却抑制了藻体的光合作用速率。在正常浓度CO2水平下生长的藻体,UVR显著降低其光合作用能力,但是在高浓度CO2下生长的藻体,UVR这种负面效应不显著。UVR显著降低藻红蛋白的含量,高浓度CO2在P和PA辐射处理下也显著降低藻红蛋白的含量,但在PAB辐射处理下却呈现相反的结果。高浓度CO2下生长的藻体通过增加体内紫外吸收物质的含量来维持较高浓度的藻红蛋白含量,增强了其抵御UVR的能力。 相似文献
2.
CO2升高和阳光紫外辐射对坛紫菜生长和光合特性的耦合效应 总被引：1，自引：0，他引：1
大气CO2持续升高,导致溶入海水中的CO2增多,海水表层的H+浓度增加,从而引起海洋酸化。为了探讨近岸定生大型海藻对这种环境变化的响应,本文选择经济海藻坛紫菜为实验材料,研究海洋酸化与紫外辐射对藻体生长以及光合特性的影响。实验分两个CO2处理,分别为正常空气水平(390 ppmv)和高CO2水平(800 ppmv); 三种辐射处理,分别为全波长辐射(PAB)、滤除紫外线B(PA)和仅接受可见光处理(PAR)。研究结果表明,CO2培养下的坛紫菜,在仅有可见光(P)或者同时有紫外线A(PA)存在的情况下,显著促进藻体的生长;但在全波长辐射处理下(PAB),这种作用不明显。高CO2降低了藻体在P和PA处理下的光合作用速率,但对PAB处理作用不显著。高CO2处理下的藻体,UV-B显著降低了全波长辐射下藻体紫外吸收物质的含量,但在正常CO2水平下,紫外辐射的作用不显著。这表明高CO2导致的生长优势被紫外辐射的负面效应所抵消,在全球变化的过程中,紫外辐射的进一步加强在海洋酸化的背景下甚至有可能降低坛紫菜的产量。 相似文献
3.
镉(Cd)是水生生态环境中常见的重金属污染物,通常会抑制植物的生长,减少生物量,对植物产生毒害作用。为了研究羊栖菜幼苗对海水中Cd胁迫的抗氧化响应特性,我们在天然海水和Cd加富(100 μmol·L-1)海水两种不同的Cd浓度下培养羊栖菜幼体。实验结果表明:Cd加富胁迫显著抑制了羊栖菜幼苗生长,使藻体颜色变暗。此外,高Cd处理显著降低了羊栖菜中的色素含量,生长速率,过氧化物酶(POD)活性,脱氢抗坏血酸(DHA)含量和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。相反,高Cd处理显著促进了藻体内的Cd元素积累、对Cd2+吸收速率,并增加了其暗呼吸/净光合速率比值(Rd/Pn),抗坏血酸(Vc)含量,可溶性蛋白质(SP)含量,且还原型谷胱甘肽(GSH)以及羊栖菜的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,但对丙二醛(MDA)的影响不显著。虽然羊栖菜幼苗增加了其抗氧化活性并促进AsA-GSH循环,以产生H2O2并维持健康的新陈代谢,但高Cd胁迫显著限制了幼苗的光合作用,降低了其光合色素,抑制了其生长,并使其藻体颜色发生变化。海水中高浓度的Cd对羊栖菜幼苗具有毒性作用,并且极大地增加了这种海藻的食用风险。 相似文献
4.
根据2018年7月、11月和2019年1月、4月对广东考洲洋牡蛎养殖海域进行4个季节调查获得的pH、溶解无机碳(DIC)、水温、盐度、溶解氧(DO)及叶绿素a(Chla)等数据,估算该区域表层海水溶解无机碳体系各分量的浓度、初级生产力(PP)、表层海水CO2分压[p(CO2)]和海-气界面CO2交换通量(FCO2),分析牡蛎养殖活动对养殖区碳循环的影响。结果表明:牡蛎养殖区表层海水中Chla、DIC、HCO3–和PP显著低于非养殖区;养殖淡季表层海水中pH、DO、DIC、HCO3–、和CO32–显著大于养殖旺季,养殖旺季的p(CO2)和FCO2显著大于养殖淡季。牡蛎养殖区表层海水夏季、秋季、冬季和春季的海-气界面CO2交换通量FCO2平均值分别是(42.04±9.56)、(276.14±52.55)、(–11.59±18.15)和(–13.02±6.71)mmol/(m2·d),冬季各站位FCO2值离散度较大,其中位数是–10.73mmol/(m2·d)。在全年尺度,表层海水p(CO2)及FCO2与水温呈显著正相关,与盐度呈显著负相关。在非养殖区,浮游植物光合作用可能对影响表层海水p(CO2)及FCO2起主导作用。养殖牡蛎钙化、呼吸作用等生理因素释放的CO2对表层海水p(CO2)及FCO2未产生显著影响。考洲洋养殖海域养殖旺季为CO2的源,养殖淡季整体为CO2的弱汇。 相似文献
5.
为探讨经济褐藻羊栖菜人工幼苗对阳光紫外辐射变化的响应,在全波段阳光辐射省(PAB,280～700nm)、去除UV-B辐射(PA,320～700nm)和光合有效辐射PAR(P,400～700nm)三种辐射处理及不同辐射水平下培养羊栖菜幼苗,并测定了其生长与光合作用的变化。结果表明,无论在紫外辐射(UVR)存在情况下(PA,PAB)还是滤除UVR(PAR)时,高辐射水平条件下(55%),羊栖菜幼苗都具有较高的生长速率,而低辐射水平下羊栖菜的生长速率较低。在不同辐射处理之间,随着辐射水平的增高,UVR的抑制效应逐渐突显。UVR降低羊栖菜幼苗的光合电子传递速率。 相似文献
6.
由于存在极高的初级生产和高效的碳代谢速率, 珊瑚礁海域二氧化碳(CO2)的汇/源属性仍存有争议。为明晰中国典型珊瑚礁海域CO2的汇源属性及驱动因素, 作者基于2022年11月(秋季)和2023年2月(冬季)在深圳杨梅坑海域的调查结果并结合室内培养实验所获得的数据, 探究了枯水季节典型亚热带珊瑚礁海水二氧化碳分压(pCO2)的分布特征及主要控制机制。结果表明, 调查期间pCO2的变化较大, 其范围为233.3~465.3 μatm。秋季表现为大气CO2的汇, CO2吸收通量为1.66±0.41 mmol C/(m2/d);冬季表现为大气CO2的弱源, 其释放通量为0.36±0.17 mmol C/(m2/d)。调查期间(枯水季)杨梅坑海域受淡水输入的影响较小, 季节性温度影响下的生物过程是驱动pCO2变化的关键因素, 其贡献pCO2总变化量的73.6%(表层)和66.5%(底层)。其中, 浮游植物光合作用的季节差异是导致海水CO2汇源转变的主要成因, 而微生物呼吸作用的影响甚微。相比较, 物理过程(CO2海-气交换、温度和盐度变化)对pCO2的影响相对较小, 其作用结果远低于生物过程。此外, 珊瑚的代谢活动对杨梅坑局部海域pCO2分布产生一定影响, 造成礁区pCO2值高于非礁区。因此, 海气CO2通量估算中不能忽视局部海域珊瑚代谢作用的影响。 相似文献
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东海中北部海域秋季表层海水中无机碳与海气界面碳的迁移 总被引：2，自引：0，他引：2
基于2010 年11 月对长江口外东海中北部海域的综合调查, 系统研究了该海域的无机碳体系参数的分布特征、海?气界面二氧化碳通量及其影响因素。研究结果表明, 该海域秋季溶解无机碳(DIC)高值区主要出现在调查海域东北部及长江口附近海域, 而调查海域南部DIC 含量较少且变化平缓, 其主要是受台湾东部流向东北方向的黑潮支流及长江冲淡水的影响; 表层海水CO2分压(pCO2)值变化范围为40.8～63.5 Pa, 呈现沿黑潮支流流入方向由东南向西北逐渐增高的趋势。秋季表层海水pCO2与温度(T)、盐度(S)有较好的负相关性, 说明海水温度升高和盐度增加, pCO2降低, 反之亦然。另外, 通过估算得出, 秋季CO2海-气交换通量为2.69～33.66 mmol/(m2·d), 平均值为(14.35 ± 7.06 )mmol/(m2·d),其在长江口邻近海域相对较大, 而在调查海域南部相对较小; 2010 年秋季水体向大气释放CO2的量(以碳计)为(2.35 ± 1.16)×104 t/d, 是大气CO2较强的源, 说明东海中北部海域秋季总体上是CO2的源。 相似文献
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为了评估海洋酸化和富营养化耦合作用对近海浮游生态环境的影响,本研究以天津市近岸海域浮游植物群落的生物地球化学指标为研究对象,分别采用一次性及连续培养的方式模拟自然水华及稳态条件,探究其对二氧化碳(CO2)和硝酸盐浓度变化及二者耦合作用的响应。实验条件设置如下:1)对照:二氧化碳分压p(CO2)40.53 Pa、无硝酸盐添加;2)酸化:p(CO2)101.3 Pa、无硝酸盐添加;3)加N:p(CO2)40.53 Pa、添加硝酸盐50 μmol·L–1;4)酸化加N:p(CO2)101.3 Pa、添加硝酸盐50 μmol·L–1。实验结果表明,硝酸盐加富比酸化更加显著地促进浮游植物群落总叶绿素(Chl a)生物量及颗粒有机碳(POC)和颗粒有机氮(PON)积累,酸化和加N使浮游植物群落粒径大小升高。连续培养实验表明,酸化和N加富对Chl a、生物硅(BSi)、PON浓度、PON与颗粒有机磷(POP)比值(N/P)、POC与BSi比值(C/BSi)及沉降速率有协同交互作用,对POP和POC浓度及POC与PON比值(C/N)有拮抗性交互作用。在一次性培养后,酸化显著降低了浮游植物群落的沉降速率;而在连续培养后,酸化和N加富使浮游植物群落沉降速率显著升高。这些结果表明酸化和N加富对与近岸浮游植物相关的生物地球化学循环及在不同生长阶段的种群碳沉降存在不同的潜在影响及交互效应。 相似文献
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采用分子生物学手段结合形态特征对海洋中生活着的浮游单细胞海藻进行准确无误的分类鉴定,正在成为一种普遍接受的方式。这样做的前提是首先需要从海水中分离得到纯藻株, 掌握它们的生活条件, 获得生物量, 并进而完成鉴定。作者对一株裸甲藻类似种和两株新分离的赤潮单细胞海藻进行了分离、培养和鉴定。核糖体18S RNA 基因(18S rDNA)和转录单元内间隔区(ITS)序列分析结果显示这三株藻分别为共生甲藻(Symbiodinium sp.)、锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)。作者以广泛使用的光密度值A680作为衡量藻体生物量变化的指标, 研究了这三种藻在不同培养条件下的生长。结果表明, 在批次培养中, 共生甲藻、锥状斯氏藻和赤潮异弯藻的生物量都在22℃达到最大, 分别为9.28×105个/mL、7.9×104个/mL 和4.75×105个/mL; 强光和长时间光照促进生长, 但锥状斯氏藻在强光下更早进入衰退期; 三种藻都表现出较强耐受盐度变化的能力,在盐度为15～36 的培养液中生长良好; 营养实验表明, 使用882 μmol/L 的NO3- 和36.2 μmol/L 的PO43-能够维持三种海藻的快速生长。 相似文献
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微藻固碳是一种新型节能减排技术，具有长期可持续发展的潜力。本文对两株富油微藻（球等鞭金藻和微拟球藻）进行了富碳培养下生长特性及中性脂积累特性的研究。两株富油微藻的最佳培养条件为10%CO2浓度和f培养基。本研究对两株富油微藻的最大生物量产率、总脂含量、最大油脂产率、微藻的C含量和CO2固定率进行了测定。球等鞭金藻的各参数指标分别为：142.42±4.58g/（m2·d），39.95%±0.77%，84.47±1.56g/（m2·d），45.98%±1.75%和33.74±1.65g/（m2·d）。微拟球藻的各参数指标分别为：149.92±1.80g/（m2·d），37.91%±0.58%，89.90±1.98g/（m2·d），46.88%±2.01%和34.08±1.32g/（m2·d）。实验结果显示，两株海洋微藻均属于高固碳优良藻株，适合应用于微藻烟气减排技术开发，具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。 相似文献
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二氧化碳加富与阳光紫外辐射对球形棕囊藻的耦合效应 总被引：1，自引：0，他引：1
在含有和滤除紫外(UV)辐射(UVR,280～400 nm)的阳光条件下,向静止、恒温的培养体系中分别充含390×10-6和800×10-6体积CO2的空气,以期探讨CO2浓度升高与阳光UV辐射对球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)的生理生态学影响.结果显示,该藻对CO2加富和UVR... 相似文献
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以黄海绿潮暴发的主要漂浮种类浒苔 (Ulva prolifera)为材料,在实验室条件下研究了浒苔光合参数、固碳速率及提升海水pH的作用,结果表明:浒苔光合作用半饱和常数Km为0.25 mmol/dm3,光合作用饱和时海水溶解无机碳(DIC)浓度也只需1.2 mmol/dm3,为正常海水DIC浓度(2.4 mmol/dm3)一半,故黄海绿潮暴发时藻体可以一直保持光合作用饱和与旺盛生长状态。水生条件下浒苔藻体主要吸收海水中的DIC,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净光合固碳速率为10.92 mg /(g·d)(鲜重)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组的DIC浓度从22 mg/dm3分别降为4.85,2.62和0.66 mg/dm3,表明DIC去除率随藻体培养密度提高而增强,分别可达77.78%,88.00%,96.98%;藻体吸收海水中无机碳的同时可使海水pH升高,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净提升pH速率高达0.96/(dm3·g·d)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组第1天其pH分别可达到9.1,9.2和9.7,表明藻体密度越高pH提升越快,而且第5天pH均可稳定在9.9左右。浒苔暴露在空气中可直接吸收空气中CO2,1个光周期内其光合固碳速率约为46.14 mg/(g·d),而在海水中的光合固碳速率为10.92 mg/(g·d),可见浒苔在空气中的光合固碳速率是水中的4.23倍。水生和气生时单位质量藻体的固碳效率因藻体间相互遮蔽而下降。结果可为今后黄海绿潮暴发机制及CO2减排和防止海洋酸化作用的评估提供技术支撑。 相似文献
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Combined effects of photosynthesis and calcification on the partial pressure of carbon dioxide in seawater 总被引：2，自引：0，他引：2
Atsushi Suzuki 《Journal of Oceanography》1998,54(1):1-7
The effects of marine photosynthesis and calcification on the partial pressure of carbon dioxide in seawater (P
CO
2) are examined in the light of recent studies and using original model calculations. The ratio of organic carbon to inorganic
carbon production (R
OI) determines whether an ecosystem is a net sink or source for atmospheric CO2. TheP
CO
2 maintains its initial value when the photosynthetic rate is approximately 0.6 times the calcification rate under normal sea
surface condition. In case of higherR
OI, theP
CO
2 decreases and seawater can absorb atmospheric CO2. The ratio of organic carbon to inorganic carbon production can be used as a potential indicator of sink-source behavior
in aquatic photo-calcifying systems. 相似文献
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分析了我国沿海几种常见的江蓠属(Gracilaria)海藻的18S rRNA 基因、cox2-3间隔区以及RUBISCO间隔区的分子序列,并结合GenBank现有的相关数据进行了分子系统学关系分析,为江蓠属的系统进化和分类地位提供了新的佐证。结果表明,基于cox2-3间隔区、以及 RUBISCO间隔区序列构建的MP (Maximum parsimony)进化树较为相似,而与基于18S rRNA构建的进化树略有不同。这主要是由于18S rRNA更为保守的原因;扁江蓠与脆江蓠在3个系统树中均聚合成支,显示了它们之间具有较近的亲缘关系;龙须菜与江蓠属海藻具有较远的遗传距离,在3个进化树中,龙须菜也均位于进化树的基部,单独成支,证实龙须菜并不隶属于江蓠属,且分化相对较早。 相似文献
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养殖废水的综合利用与无公害化处理排放是实现水产养殖业健康可持续发展的重要保障。作者采用太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)及龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)混养和单养的方式处理大西洋鲑工业化循环水养殖系统排放的废水,设置贝类组、藻类组、贝藻组3组处理,探讨了贝藻混养方式和贝类、藻类单养对废水中主要水质因子(N、P营养盐、化学需氧量(COD)和总悬浮颗粒物(TSS))的处理效率,实验周期为30 d。结果表明,牡蛎和龙须菜混养的方式处理养殖废水效果较好,其对氮、磷营养盐、COD及TSS的去除效率分别为:总氨态氮41.67%±8.82%、硝酸盐氮33.96%±0.34%、总磷7.18%±0.03%、COD 78.87%±1.82%和TSS 70.50%±1.65%,而亚硝酸盐氮出现一定的积累。综合分析,牡蛎和龙须菜混养的方式处理养殖废水的效率优于牡蛎和龙须菜的单独处理。 相似文献