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《厦门大学》 2006年
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海洋浮游植物功能类群对大气CO_2浓度增加的生理响应

陆志强  
【摘要】: 大气pCO_2逐渐增加对海洋生物碳循环的影响已经引起广泛关注。海洋浮游植物功能类群,例如硅化和钙化的浮游植物以及蓝细菌等,对大气pCO_2增加的响应是其中的核心问题之一。目前,硅藻与钙化球石藻对大气pCO_2变化生理响应的比较研究还涉及不多,而对于微型蓝细菌聚球藻的不同株系则尚未见报道。本研究中,我们通过植物生长气候箱调节空气中CO_2分别为中浓度(600ppm)和高浓度(800ppm),正常空气CO_2浓度为参照,以海洋浮游植物硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、艾氏球石藻(Emiliania huxleyi)以及分别富含藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)的聚球藻(Synechococcus sp.CCMP839)和(Synechococcus cf_elongatus CCMP1379)为实验材料,研究了CO_2浓度增加对它们生长、光合作用率、RNA/DNA比率、生物化学组成、单细胞红色荧光(RFL)和橙色荧光(ORFL)、营养盐利用以及碳酸酐酶(CA)活性的影响。研究结果表明: 1.艾氏球石藻生长没有受到CO_2浓度变化的影响,而中肋骨条藻在高浓度CO_2下生长率提高了23.6%,细胞RNA/DNA比率相应提高了66.6%,并且RNA/DNA比率与生长率之间呈显著的正相关关系(R2 = 0.764)。艾氏球石藻光合作用率在中、高浓度CO_2下分别增加了46.6%和81.7%,其光合作用产物碳水化合物也随之分别增加了75.2%和57.9%,而中肋骨条藻光合作用率与生物化学组成均未受到CO_2浓度增加的影响。中肋骨条藻和艾氏球石藻叶绿素a、叶绿素c和类胡萝卜素等光合色素的含量均未受到高浓度CO_2处理的影响。正常浓度CO_2下中肋骨条藻培养液中硝酸盐和
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