不同温度及二氧化碳浓度下培养的龙须菜光合生理特性对阳光紫外辐射的响应

为了研究不同温度及CO₂浓度下培养的大型海藻对紫外辐射的生理学响应,选取龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料。实验设置两个温度梯度(20 ℃和24 ℃),两种CO₂浓度(390 μL/L和1000 μL/L)以及3种辐射处理,即可见光(PAR)处理(滤除紫外线A(UV-A)、紫外线B(UV-B),400-700 nm)、可见光加紫外线A(PA)处理(滤除UV-B,320-700 nm)、PAB处理(全波长辐射280-700 nm)。结果表明,酸化、升温以及紫外辐射处理都未影响大型经济红藻龙须菜的叶绿素a和类胡萝卜素的含量。然而紫外辐射处理显著降低了龙须菜的有效光化学效率,其抑制水平在酸化处理的藻体中更为显著,并且随着温度的上升而进一步加剧;酸化与温度耦合使藻体对紫外辐射的敏感性增加,导致其较低的修复速率以及较高的损伤速率。     

二氧化碳和阳光紫外辐射对坛紫菜丝状体光合生理特性的影响

为了探索大型海藻生活史丝状体阶段对于海洋酸化与紫外辐射的响应,实验选取经济海藻坛紫菜的自由丝状体作为实验材料。实验设置两个CO2浓度,正常CO2浓度(390 ppmv)和高CO2浓度(1 000 ppmv);3种辐射处理,PAR处理(仅接受可见光)、PA处理(滤除UV-B)、PAB处理(全波长辐射)。研究结果表明,高CO2显著提高了坛紫菜自由丝状体的生长速率,但高CO2处理下坛紫菜自由丝状体中藻红蛋白、藻蓝蛋白、叶绿素a、类胡萝卜素及紫外吸收物质UVACs分别降低了7.3%、9.3%、19.8%、16.5%和18.7%。高CO2处理的坛紫菜自由丝状体最大光化学效率Fv/Fm,光能利用效率(α)及最大相对电子传递速率(rETRmax)都显著高于正常CO2处理。太阳模拟器下处理的坛紫菜自由丝状体,PAR与PA处理下的抑制率,正常CO2与高CO2处理间无显著差异,然而在PAB处理下,高CO2处理的抑制率要高于正常CO2处理,这可能与其体内紫外吸收物质含量下降有关。PAR处理下的抑制率,无论是在正常CO2还是在高CO2处理下,都显著低于PA及PAB处理,而PA与PAB之间无显著差异。在未来海洋持续酸化的背景下,UV辐射的增加将会影响到坛紫菜自由丝状体的光合生理及生长。