塔瑪亞歷山大藻和火腿偽鏢水蚤對(duì)海洋酸化的生理學(xué)響應(yīng).pdf

1、我們采用室內(nèi)CO2加富培養(yǎng)的方式研究了兩種CO2濃度(395ppm和1000ppm)對(duì)典型赤潮甲藻塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense)和我國(guó)近岸水域常見橈足類火腿偽鏢水蚤(Pseudodiaptomus poplesia)的影響。通過對(duì)塔瑪亞歷山大藻種群生長(zhǎng)、光合作用和產(chǎn)毒的分析，以及對(duì)火腿偽鏢水蚤呼吸、攝食、代謝、生殖和生長(zhǎng)發(fā)育的分析，來評(píng)價(jià)兩者對(duì)CO2濃度升高的生理學(xué)響應(yīng)，進(jìn)而評(píng)估海洋酸化的生態(tài)學(xué)效應(yīng)。主要結(jié)

2、果如下:
　　在適宜溫度、光照條件下，CO2濃度升高引起的海洋酸化能促進(jìn)塔瑪亞歷山大藻種群的生長(zhǎng)，并緩解了塔瑪亞歷山大藻生長(zhǎng)所需海水無機(jī)碳濃度的限制，對(duì)其產(chǎn)麻痹性貝毒有一定影響。在指數(shù)生長(zhǎng)期，CO2加富能促進(jìn)塔瑪亞歷山大藻PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量，提高其最大光能轉(zhuǎn)換效率，但在培養(yǎng)后期促進(jìn)效果不明顯。種群生長(zhǎng)達(dá)到平臺(tái)期后，實(shí)驗(yàn)組藻密度比對(duì)照組藻密度增加了8.2％。當(dāng)CO2濃度升高時(shí)，塔瑪亞歷山大藻通過提高其對(duì)光能的利用效率(初始斜率

3、α)，和耐受強(qiáng)光的能力(半飽和光強(qiáng)Ik)，來提高光合速率，從而使種群生長(zhǎng)得到促進(jìn)。CO2加富并未改變N-磺酰氨甲酰基類毒素C1的最大優(yōu)勢(shì)含量，但卻促使高毒性毒素(GTX1、GTX4)產(chǎn)量提高，增強(qiáng)了總體毒性。據(jù)此研究結(jié)果推測(cè)，未來海洋酸化環(huán)境將使塔瑪亞歷山大藻種群密度升高的概率增加，并可能導(dǎo)致浮游植物優(yōu)勢(shì)種發(fā)生轉(zhuǎn)變，致使生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和漁業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成威脅。
　　在海水酸化的刺激作用下，火腿偽鏢水

4、蚤的呼吸率、濾水率、攝食率、總SOD酶活性和CAT酶活性受海洋酸化影響而升高，生殖受到負(fù)面影響。實(shí)驗(yàn)組呼吸率比對(duì)照組顯著升高31.4％(p＜0.05）;濾水率升高85.3％(p＜0.05）;攝食率升高87.5％(p＜0.05);總SOD酶活性比對(duì)照組上升了19.5％，未表現(xiàn)出顯著的差異性;CAT酶活性比對(duì)照組顯著升高99.7％(p＜0.05)?；鹜葌午S水蚤子一代的產(chǎn)卵率在高CO2濃度(1000ppm)培養(yǎng)下略有下降，實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)卵率為7.7

5、1±2.17eggs/(d·♀)，對(duì)照組產(chǎn)卵率為8.90±2.25 eggs/(d·♀)，實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)卵率較對(duì)照組下降13.4％，但海洋酸化對(duì)子一代的產(chǎn)卵率無顯著(p＞0.05）的抑制作用。隨著酸化培養(yǎng)時(shí)間的推進(jìn)，母體卵囊異常脫落現(xiàn)象越發(fā)頻繁，子二代實(shí)驗(yàn)組有33％的雌體出現(xiàn)卵囊異常脫落現(xiàn)象。卵囊脫離母體后卵停止孵化，對(duì)其種群繁衍和幼體的孵化有嚴(yán)重的負(fù)面影響。浮游橈足類的攝食、代謝、生殖和生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)海洋酸化的響應(yīng)最終會(huì)影響到未來海洋環(huán)境的穩(wěn)定