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硕士学位论文

题目:海洋酸化及 UV 辐射对硅藻光合作用影响的研究
英文题目:Studies on the impacts of ocean acidification and UV radiation on
the photosynthesis of diatoms

研究生姓名潘静学号 10808036
导师姓名吴红艳职称教授
专业海洋生物学
入学日期 2008 年 9 月答辩日期 2011 年 5 月
学位论文原创性声明

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作者签名: 日期: 年月日
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日期: 年月日日期: 年月日
汕头大学硕士学位论文

海洋酸化及 UV 辐射对硅藻光合作用影响的研究
Studies on the impacts of ocean acidification and UV radiation on the
photosynthesis of diatoms

学位申请人:潘静
导师:吴红艳(教授)
专业:海洋生物学

答辩委员会主席:
答辩委员会委员:

汕头大学海洋生物研究所
中国,汕头,515063
中文摘要
中文摘要

自工业革命以来大气 CO2 浓度日益增加,预计到本世纪末加倍。增长的大气 CO2
及海水表面 pCO2 的升高,使得海水的碳酸盐系统及相关化学过程发生改变,导致 pH
-
降低 HCO3 浓度增加,产生海洋酸化。海水酸化将会直接或间接地影响浮游植物的光合
过程。海洋硅藻在海洋 CO2 生物泵中起着重要的作用,其光合产量达到海洋初级生产力
的 40%以上,其生理学过程如何响应酸化的问题还知之甚少。与此同时,其他环境因子,
如阳光 UV 辐射,营养盐变化等都会对硅藻的光合生理产生影响,这些因子的耦合效应
将会对硅藻产生怎样的影响,迄今,还尚未得到充分的认识。本文通过 CO2 加富调控海
水碳酸盐系统,模拟本世纪末海洋酸化状态(pCO2: 800ppmv),对几种海洋硅藻,中肋骨
条藻(Skeletonema costatum),威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)和假微型海链藻
(Thalassiosira pseudonana),进行了研究,主要结果如下:
1. 中肋骨条藻和威氏海链藻,适应酸化后(>25 代),比生长速率均分别下降了 21%
和 %。酸化条件下,未检测到胞外碳酸酐酶活性,而胞内碳酸酐酶活性分别
降低 % 和 %。适应酸化的两种硅藻细胞,其最大光合作用速率降低,光
合作用对 CO2 的亲和力明显下降,M)被下调。
2. 高的可见光和阳光 UV 辐射均导致威氏海链藻和假微型海链藻产生光抑制,酸化条
件下,两种硅藻受抑制程度更为严重。假微型海链藻对光抑制更为敏感。酸化和非
酸化条件下,D1 蛋白的从头合成在抵抗光抑制过程中都具有重要的作用。酸化条件
下,威氏海链藻的最大电子传递速率 rETRmax,光能利用率α及光饱和点 Ik 均降低,
UV 辐射的耦合效应使得这些光合参数进一步下降,而假微型海链藻的最大电子传递
速率 rETRmax,光能利用率α及光饱和点 Ik 均升高。
3. 无论 P 元素限制还是充足情况下,酸化条件下,假微型海链藻具有较高的最大光合
放氧速率,且光饱和点 Ik 升高。适应酸化的中肋骨条藻和威氏海链藻,最大光合放
氧速率有所降低。酸化条件下,N/P 为 80:1 时,中肋骨条藻和假微型海链藻的光合
放氧速率最高,N/P 为 16:1 时,威氏海链藻光合放氧速率最高。

I
中文摘要
关键词:海洋酸化; M; UV 辐射; 光合作用;
II
Abstract
Abstr