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人类活动导致臭氧层变薄和混合层变浅，迫使混合层的浮游植物暴露在更高的紫外辐射下。实验以中肋骨条藻（Skeletonema costatum）为研究对象，在自然光照条件下，通过在暗盒上方覆盖不同的截止型滤光板，获得不同波段紫外辐射，探讨不同紫外波段对其生理特性的影响。本实验通过在室外培养，模拟赤潮爆发状态，对中肋骨条藻进行7种不同紫外波段的处理（分别使用280、300、320、340、360、380、400 nm截止型滤光板）。实验结果表明：紫外辐射会显著抑制中肋骨条藻的光合固碳速率，随着紫外波段逐步被滤除，光合固碳速率越来越高；>280 nm和>300 nm波段下的比生长率显著低于>400 nm波段处理；280 nm~300 nm波段紫外对叶绿素a有显著的漂白效应，同时也会显著减少类胡萝卜素的含量；这表明紫外辐射对中肋骨条藻的抑制效应主要是紫外辐射B导致的，而紫外辐射A的作用不显著。在估测浮游植物海洋初级生产力的过程中，紫外辐射的作用往往被忽视。 相似文献
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胶州湾浮游植物初级生产力粒级结构及固碳能力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根据2006年3月-2007年2月逐月对胶州湾浮游植物分粒级初级生产力的调查研究,分析了该海湾初级生产力的季节变化和空间分布、粒级结构特征以及碳流途径,计算了胶州湾浮游植物光合作用固碳量以及其对富营养化物质氮、磷的净化能力.结果表明:胶州湾的初级生产力平均为408.8 mgC*m-2d-1,存在明显的季节差异和空间分布的不均匀性;微微型浮游植物(Picophytoplankton)对总初级生产的贡献率最高(42.14%),小型浮游植物(Microphytoplankton)和微型浮游植物(Nanophytoplankton)贡献率相当(分别为27.81%和30.03%);浮游植物光合作用固定的碳超过50%通过微食物环再向高营养级传递并入经典食物链,微食物环在胶州湾生态系统碳循环中具有重要作用;胶州湾海域每年通过浮游植物光合作用固碳量为52 809.1 tC,按照Redfield比值(C∶N∶P=106∶16∶1)每年吸收N和P的量值分别为9 299.7 t和1 287.0 t,浮游植物对大气CO2的吸收及对富营养化物质的净化均具有重要作用. 相似文献
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海洋初级生产光动力学及产品结构 总被引：5，自引：2，他引：5
运用14C同位素示踪方法现场研究了胶州湾四个季节浮游植物自然种群初级生产的光动力学特征和光合产品中颗粒有机碳(PPOC)和溶解有机碳(PDOC)的比例。结果表明,在冬、春季,网采浮游植物(Netphytoplankton,简记为Net-)和毫微型浮游植物(Nanophytoplankton,简记为Nano-)具有相对较小的光合半饱和常数(KI),而在夏、秋季,微微型浮游植物(Picophytoplankton,简记为Pico-)具有更小的KI.14C理论最大光合速率(Pm),在任何季节都是:Pico- >Nano- >Net-.Pm/KI的季节变化为夏季>秋季>春季>冬季,表明光合效率具有同样的季节变化顺序。Pm/KI在不同粒级类群间的顺序为Pico- >Nano- >Net-,可见,浮游植物细胞越小,对光能的竞争力越强。光合过程中PDOC的释放主要受光控制,太强和太弱的光均会使光合产品中PDOC的比例升高,但除光抑制情况之外,PDOC的绝对释放量随光强增加而增加。 相似文献
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南黄海秋季叶绿素a的分布特征与浮游植物的固碳强度 总被引：19，自引：5，他引：19
依据2005年10月中下旬对南黄海的调查结果,系统阐述了2005年秋季南黄海叶绿素a的分布特征,并估算了南黄海和东中国近海初级生产力水平及浮游植物固碳强度,分析了控制其变化的生物地球化学机制.结果表明,南黄海表层叶绿素a含量的变化范围为0.11~2.38 mg/m3,平均浓度为0.66 mg/m3,明显高于50 m层的含量.南黄海表层和次表层叶绿素a分布趋势基本一致,均显现出西北高、东南低的趋势,在近岸海域出现显著的高值带,这主要是由于受到陆源输入和沿岸流带来的高营养盐的影响;中部海域的低值区则主要受控于来自东海低营养盐海流的“冲淡”作用.在垂直分布上,叶绿素a最高值基本出现在次表层,与以往发现的该海域次表层溶解氧最大值一致,这显然与南黄海浮游植物及区域水团特性有关.2005年秋季南黄海初级生产力(C)变化在95~1 634 mg/(m2·d),平均为586 mg/(m2·d),其分布趋势显示了海洋初级生产力与海水磷浓度以及水团、海流的关系.应用初级生产力估算的浮游植物固碳强度的结果表明,我国东部近海浮游植物年总固碳量约为222Mt,约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%,为我国东部近海通过海-气界面总表观碳汇强度每年1 369万t的16.2倍,在不同的海域,浮游植物固碳量是其通过海-气界面总表观碳汇强度的倍数不同(渤海为3.0倍,黄海为6.7倍,东海为81.6倍). 相似文献
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红树林(Mangroves)是生长在热带和亚热带海岸潮间带的木本植物群落。老鼠簕(Acanthus ilicifolius)是我国红树林林下灌丛的主要物种,是林下植被碳库的主要构成成分。本研究选取深圳福田红树林区的林下、林窗、林缘和光滩等不同生境下自然生长的老鼠簕植株,测定植株生物量和光合特性等相关指标。研究表明,林窗生境下的老鼠簕植株的光合能力、光合固碳速率和地上生物量累积均达到最大;林下生境最不利于老鼠簕植株固碳;光滩的老鼠簕植株具有较高的地下生物量累积,但由于其蒸腾速率高、水分利用率低下,其固碳较低。光照强度是决定不同生境老鼠簕植株固碳的关键因子。在未来我国红树林造林中,老鼠簕可作为林下植被构建,以提高红树林生物量总碳库,但最适宜老鼠簕固碳的光照约为40%~80%。本文研究结果将为红树林造林实践中的物种选择和林分构建提供理论参考。 相似文献
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藻类光合固碳的研究技术与解析方法 总被引：13，自引：1，他引：12
藻类的光合固碳构成水域初级生产力的基础。藻类固碳的研究是藻类生理生态学的重要部分,对认识藻类在水域物质循环中的作用有重要意义。特别是近年来大气ＣＯ_２浓度升高与水域生物圈的关系倍受关注;大气ＣＯ_２浓度升高是否会通过影响水域中无机碳浓度和ｐＨ影响水域生态系统,藻类的光合固碳对大气ＣＯ_２浓度的作用如何等是目前科学界所关心的问题。因此,研究ＣＯ_２浓度变化与藻类的关系十分重要。开展此研究的基础是藻类固碳的研究技术与解析方法。尽管有关藻类光合作用以及固碳特性的研究已有很长的历史,但是目前尚没有任何专业书… 相似文献
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叶绿体型磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)光合固碳生产储能物质的关键酶,加深对该酶生物学功能的认识对探索微藻光合固碳有着重要意义。本文首先构建了2种叶绿体型GAPDH过表达转化株,实现了持续稳定和生长偶联2种不同模式的叶绿体型GAPDH的表达;通过对比分析2种转化株与野生株的生长(OD与干重)、叶绿素荧光参数F_v/F_m、碳水化合物含量以及脂肪酸种类与含量的变化规律,考察过表达GAPDH对莱茵衣藻储能物质生产能力的影响。研究表明,过表达叶绿体型GAPDH实现了转化株碳水化合物和脂肪酸产率的明显提升。与野生株相比,稳定过表达GAPDH的转化株不仅能够积累较高含量的碳水化合物,且脂肪酸最大产率提升了55%,最大储能物质产率提升了75%。本研究首次从实验角度证实,莱茵衣藻叶绿体型GAPDH的过表达可显著提升其储能物质生产能力,本研究对基于微藻光合固碳的合成生物学的发展起到推动作用。 相似文献
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探讨太阳紫外辐射(UVR)对大型海藻的影响,选择常见的海藻石莼(Ulva lactuca)为实验材料,研究了其光化学效率与UVR的关系.实验结果表明,石莼光化学效率在较强太阳辐射下急剧下降,在下午光强变弱时开始恢复,显示了一个明显的日变化模式:早上和下午保持较高的水平,中午降为最低.其光化学效率的日变动,与可见光和UVR均有关系,在中午高太阳辐射下,UV-B对藻体光化学效率的影响较大.长期实验结果显示,UVR对石莼光化学效率的影响,在实验的第二天表现为最大,随之逐渐减弱.本实验的研究结果可为研究阳光紫外线对大型海藻生长和生理的影响提供一定参考. 相似文献
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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
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大亚湾浮游植物光合作用特征 总被引：1，自引：1，他引：0
利用Phyto-PAM测量大亚湾浮游植物的光合作用能力、非化学淬灭并建立快速光曲线,同时研究浮游植物群落结构、组成、丰度和相应的环境因素,分析光合作用特征与浮游植物生长和分布的耦合关系。本次调查期间大亚湾浮游植物以集群化硅藻为优势物种,各站位最大光量子收益达到0.72。大亚湾浮游植物适应高光强,当光照达到1000μE/(m2.s)时电子传递速率逐渐达到饱和;光照达到1500μE/(m2.s)浮游植物依然可进行光合作用,叶黄素循环保护光合器官使其免受高光强损伤;当光照达到1700μE/(m2.s)时,光合器官可能受到损伤,此时电子传递速率下降,实际光量子收益接近于0。集群化硅藻能够耐受较广的光照范围及其活跃的光合特征有利于它们在全球海区的广泛分布。 相似文献
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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
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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(Gracilaria lemaneiformis)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
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光合有效辐射(PAR)对于海洋初级生产力具有显著的调控作用，会间接影响到头足类的资源丰度和渔场分布。本文根据2006?2015年上海海洋大学鱿钓科学技术组提供的柔鱼鱿钓数据和光合有效辐射卫星遥感数据，研究了光合有效辐射与西北太平洋柔鱼种群的关系，并评估了异常环境条件下光合有效辐射对柔鱼的影响。结果发现，柔鱼单位捕捞努力量渔获量(CPUE)、渔场纬度重心、PAR，及其空间分布均具有显著的月间变化。7?11月各月适宜PAR范围分别为36～39 E/(m2·d)、33～36 E/(m2·d)、24～27 E/(m2·d)、18 E/(m2·d)和12 E/(m2·d)，最适宜PAR值分别为36 E/(m2·d)、33 E/(m2·d)、27 E/(m2·d)、18 E/(m2·d)和12 E/(m2·d)。此外，CPUE与PAR有显著正相关关系(p<0.05)，且CPUE与各月适宜PAR范围占渔场比例也呈显著正相关(p<0.05)；同时渔场纬度重心随各月最适PAR平均纬度变化而变化。在异常环境条件下，拉尼娜年份CPUE值比厄尔尼诺年份高，该年份PAR值异常增高可能是导致柔鱼资源丰度增加的因素之一。研究表明，光合有效辐射对于西北太平洋柔鱼资源丰度和空间分布具有显著影响。 相似文献
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《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2006,53(1):136-153
The influence of solar radiation on springtime rates of photochemical and biological consumption of dimethylsulfide (DMS) in surface waters from the western Atlantic Ocean was examined by exposing 0.2 μm filtered and unfiltered surface seawater to natural sunlight at five depths in the upper 30 m. Parallel deck incubations of 0.2 μm filtered seawater under various long-pass optical filters were also carried out to aid in assessing the wavelength dependence of DMS photolysis. DMS photolysis rate constants for mid-day exposure (∼10:30–17:30 local time) to surface irradiance ranged from 0.026 to 0.086 h−1 and were highest in coastal and shelf waters. Photolysis rate constants decreased with increasing irradiation depth, in accordance with the attenuation of ultraviolet radiation (UVR, 280–400 nm). Total DMS consumption rates (photochemical+biological) in unfiltered surface samples also decreased with increasing incubation depth and were larger than photolysis rates at nearly all depths and all stations. The decrease in photolysis rate constants with exposure depth was mirrored by biological DMS consumption rate constants that were severely inhibited at surface irradiances, and approached or exceeded dark rate constants at deeper exposure depths. Photolysis rates were 2–19 times greater than estimated biological consumption rates in the surface light exposed samples, while biological consumption rates were significantly larger than photolysis rates at incubation depths below the 1% light level for UV–B radiation (280–320 nm). Total DMS loss rates increased up to nine-fold with UVR exposure, but changes in DMS concentrations were not strongly correlated to light dose, presumably due to parallel, light-mediated DMS production processes. The primary loss process for DMS depended mainly on the depth interval considered and the attenuation of UVR; in general, photochemical removal dominated shallow layers characterized by high UV–B intensities, whereas biological removal dominated in deeper layers where UV–B was absent, but UV–A (320–400 nm) and visible (400–700 nm) light fluxes were still relatively high. These results demonstrate that UVR exposure significantly influences the spatial and temporal pattern of DMS production and loss processes, and ultimately the DMS flux to the atmosphere. 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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透明胞外聚合颗粒物（Transparent exopolymer particles，TEPs）在海洋中分布广泛，其沉降被认为是海洋中生物碳沉降的途径之一。本研究于2011年春季和夏季调查了长江口邻近海域TEPs的浓度和沉降速率，并且估算了其碳沉降通量。研究发现，TEPs浓度春季介于40.00~1040.00 μg Xeq L-1，平均值为209.70±240.93 μg Xeq L-1；夏季介于56.67~1423.33 μg Xeq L-1，平均值为433.33±393.02 μg Xeq L-1。两个季节，TEPs在水华站位的浓度明显高于非水华站位。相关性分析表明，TEPs与水体叶绿素a浓度呈显著正相关性，表明在调查区浮游植物是TEPs的主要生产者。TEPs沉降速率在春季介于0.08~0.57 m d-1，平均值为0.28±0.14 m d-1；夏季介于0.10~1.08 m d-1，平均值为0.34±0.31 m d-1。经估算，TEPs碳沉降通量春季介于4.95~29.40 mg C m-2 d-1，平均值为14.66±8.83 mg C m-2 d-1；夏季介于6.80~30.45 mg C m-2 d-1，平均值为15.71±8.73 mg C m-2 d-1。TEPs的碳沉降通量可以占到浮游植物碳沉降通量的17.81%~138.27%。水华站位TEPs的碳沉降通量明显高于非水华站位，这是由于水华站位较高的TEPs浓度及沉降速率所致。本研究表明，TEPs的沉降在长江口邻近海域是碳沉降的有效途径，在相应的碳沉降相关研究中应该被考虑进来。 相似文献