變溫和干出對潮間帶大型海藻生長及光合作用的影響.pdf

1、本文選取青島潮間帶地區(qū)的4種常見大型底棲海藻，即叉枝藻(Gymnogongrus flabelliformis Harvey，紅藻，高潮帶)、孔石莼(Ulva pertusakjellm，綠藻，中潮帶)、緣管滸苔(Enteromorpha linza(L．)J．Agardh，綠藻，中潮帶)和扁江蘺(Gracilaria textorii(Suring)De Toni，紅藻，低潮帶)，通過模擬自然界的溫度波動模式和干出過程，對比研究了它們

2、在變溫(不同恒溫、不同變溫和不同變溫幅度)和干出狀態(tài)(每天不同干出時間)下的生長和光合作用，以了解潮間帶不同垂直位置的大型海藻在環(huán)境波動條件下的生長和生理，并探討不同垂直位置的大型海藻對其生境的適應性。 實驗的主要研究結果如下： 一、變溫對潮間帶大型海藻的生長及光臺作用的影響。 1．研究了潮間帶4種大型海藻，即又枝藻、孔石莼、緣管滸苔和扁江蘺在7個恒溫處理(5、10、15、20、25、30和35℃)下的生長和色素

3、含量。實驗結果表明：在室內(nèi)穩(wěn)定、單種培養(yǎng)的條件下，每種大型海藻的生長和存活的溫度范圍較廣，為5—30℃或10—35℃。4種藻類的濕重和特定生長率隨著溫度的升高而增大，至25℃時最大，即25℃為每種藻類的最適生長溫度。然后，隨著溫度的進一步升高，濕重和特定生長率減小。扁江蘺與其余3種藻類相比，適宜生長溫度相對偏高，因為它在30℃時仍然保持較高的生長速率。2種綠藻孔石莼和緣管滸苔的葉綠素a和葉綠素b含量與它們生長率的變動趨勢一致，而2種紅藻

4、叉枝藻和扁江蘺的藻紅素和葉綠素a含量未發(fā)現(xiàn)明顯的規(guī)律性變化。 從大型海藻的濕重、特定生長率和色素含量等方面考慮，可以選擇20-30℃為較適宜的溫度范圍進行下一步的溫度波動實驗。 2．依據(jù)自然生境中的溫度變化設計了晝夜變溫模式，對比研究了4種潮間帶大型海藻，即叉枝藻、孔石莼、緣管滸苔和扁江蘺在3個變溫23±3、26±3和29士3℃以及5個恒溫20、23、26、29和32℃，總計8個溫度處理下的生長和光合作用。實驗結果表明：

5、 (1)變溫對潮間帶大型海藻的生長有顯著影響?？资辉?6±3℃的濕重和特定生長率顯著高于相應的恒溫26℃，而在29±3℃的濕重和特定生長率顯著低于相應的恒溫29℃。與相應的恒溫相比，叉枝藻在23±3℃下的生長加快，而在26±3℃和29±3℃的生長減慢。緣管滸苔在26±3℃的生長高于相應的恒溫，而在29±3℃的生長低于相應的恒溫。扁江蘺由于適宜的生長溫度范圍較高，在26±3℃和29±3℃的生長均高于相應的恒溫。 (2)變

6、溫對潮間帶大型海藻的光合作用有顯著影響。當變溫的平均溫度低于或等于(23℃或26℃)最適溫度(25℃)時，大型海藻的光合作用速率增加；但當變溫超出適溫上限(29℃)時，大型海藻的光合作用速率下降。由于呼吸作用的最適溫度高于光合作用，因此，變溫下的呼吸速率在大多數(shù)情況下較少受到影響，甚至低于相應的恒溫。 (3)另一方面，平均溫度的升高(從23℃至29℃)顯著影響海藻的生長和光合作用。又枝藻隨著平均溫度的升高，生長率和光合作用速率顯

7、著減??；孔石莼從平均溫度26℃至29℃，生長率和光合作用速率大幅度下降；扁江蘺隨著平均溫度的升高，生長率和光合作用速率均顯著提高；而緣管滸苔的生長則較少受影響。 總之，適宜的變溫可以促進潮間帶大型海藻的生長，促長原因可能主要是由于光合作用速率的提高。 3．以適宜生長溫度25℃(25±0℃)為對照，對比研究了4種潮間帶大型海藻，即叉枝藻、孔石莼、緣管滸苔和扁江蘺在25±2、25±3、25±4和25±5℃共4個變溫幅度處理下

8、的生長和光合作用。實驗結果表明：不同變溫幅度對潮間帶不同垂直位置的大型底棲海藻的生長有顯著影響。高潮帶藻類叉枝藻對溫度幅度的變化很敏感，隨著變溫幅度的增大，生長和光合作用速率逐漸減??；至變溫幅度為土5℃時，生長和光合作用速率最低。中潮帶藻類孔石莼和緣管滸苔對溫度幅度的變化顯示出一定的適應性?？资辉谧儨胤容^小(±2℃)時，生長率和光合作用速率提高，而變溫幅度較大(±4℃)時，生長率和光合作用速率顯著下降。緣管滸苔在不同變溫幅度下的生長

9、和光合作用未見顯著變化，僅在25±4℃時生長和光合作用速率有所提高。低潮帶藻類扁江蘺在給定的變溫幅度下生長和光合作用速率均高于恒溫對照，并在25±5℃下生長最好。 因此，不同變溫幅度對潮間帶不同垂直位置的大型海藻生長的影響，一方面取決于它們對各自生境的適應性，另一方面與藻類本身的適溫范圍有關。 二、干出對潮間帶大型海藻的生長及光合作用的影響 對比研究了潮間帶不同垂直位置的4種大型海藻，即叉枝藻、孔石莼、緣管滸苔和

10、扁江蘺在每d O(一直浸沒在水中)、0.5、1、2、4和6 h，共6個干出時間處理下的脫水率、生長和光合作用。實驗結果表明：在穩(wěn)定干出條件下，脫水率由高至低依次為：扁江蘺(低潮帶)>孔石莼(中潮帶)>叉枝藻(高潮帶)>緣管滸苔(中潮帶)。扁江蘺的耐干出能力最差，緣管滸苔的脫水速度最慢。 不同干出時間處理對潮間帶不同垂直位置的大型海藻的生長和光合作用有顯著影響。與每d一直浸沒在水中的藻體(0 h，簡稱水中對照)相比，高潮帶藻類叉枝

11、藻的濕重和特定生長率隨著干出時間的延長而逐漸減少；至干出6 h時，叉枝藻的濕重和特定生長率分別為水中對照的76％和16％。中潮帶藻類孔石莼在每d干出0.5 h時的濕重和特定生長率顯著高于水中對照；然后，隨著干出時間的延長，濕重和特定生長率逐漸減少，至干出6 h時，顯著小于水中對照。緣管滸苔在每d干出2 h內(nèi)，濕重和特定生長率沒有顯著差異，而在干出4—6 h時顯著小于水中對照。低潮帶藻類扁江蘺僅在干出0.5-1 h時可存活和生長。

12、 對每d不同干出時間處理下的光合作用的研究表明：與水中對照相比，高潮帶藻類叉枝藻在不同干出處理下的光合作用速率下降，呼吸速率沒有顯著差異。 中潮帶藻類孔石莼的光合作用速率逐漸提高，并存干出2 h時達到最大值；但隨著脫水率的進一步上升，其光合作用速率顯著下降。即干出在一定程度上促進孔石莼的光合作用?？资坏暮粑俾试诟沙?.5—4 h時顯著升高，而在干出6 h時與水中對照相比沒有顯著差異。緣管滸苔在不同干出處理下的光合作用速率與水