《大型海藻對瞬時性和長期性溫度變化的回響機制研究》是依託華南理工大學，由鄒定輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大型海藻對瞬時性和長期性溫度變化的回響機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄒定輝
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大型海藻在近岸海域碳循環中起著很重要的作用，我國是世界上最大的海藻栽培大國。在海藻生長過程中，溫度是一個重要的環境條件，且是一個經常變化的因素。在以全球變暖為主要特徵的全球氣候變化背景下溫度變化更加頻繁與劇烈，特別是反常性的溫度變化也增加。本項目將以潮間帶和潮下帶上層生長的海藻（如石蓴、馬尾藻類等）以及我國南方海域主要栽培海藻種類（如壇紫菜、龍鬚菜、羊棲菜等）為研究對象，探討海藻主要生命功能對瞬時性和長期性溫度變化的回響機制；並探討這種回響機制與其它重要海洋環境條件如CO2濃度變化、營養鹽供應變化耦合作用的關係。從而為評估大型海藻在全球變暖背景下海藻的生理與生態功能變動提供科學數據，並為評估栽培海藻在全球氣候變化背景下生長與生化組成（品質）的可能影響，初步定量分析我國海藻栽培業在作為減碳、緩和氣候變化中的作用和貢獻提供科學數據。
結題摘要
在海藻生長過程中，總是遭受瞬間性或長期性的溫度變化；同時，在以全球變暖為主要特徵的全球氣候變化背景下溫度變化更加頻繁與劇烈。為此，我們探討了海藻對瞬間性和長期性溫度變化的回響與適應。主要研究結果如下： （1）相對於較低溫度（15℃）條件培養下的羊棲菜幼孢子體，較高溫度（25℃）培養下的羊棲菜幼孢子體對不利環境條件（如高溫、高光強脅迫）的耐受力較強。同樣，與較低溫（15℃）生長的壇紫菜藻體相比，較高溫度下（25℃）生長的壇紫菜光合功能對環境高溫的耐受性較強；但是，大氣CO2濃度升高會降低壇紫菜在短期高溫條件下的光合電子傳遞能力，使得其對短期高溫脅迫的耐受能力受到抑制。 （2）雖然羊棲選單位重量的呼吸速率對短期和長期的高CO2 濃度條件均不敏感，但在N營養鹽加富條件下，大氣CO2 濃度升高使得羊棲菜呼吸作用對溫度的敏感性增加。 （3）大型海藻如龍鬚菜、礪菜的光合與呼吸作用對瞬間的溫度變化都很敏感；而在長期的溫度變化條件下，它們對溫度變化產生適應，但適應程度不一樣。龍鬚菜、礪菜的光合作用對長期生長溫度變化顯示部分適應性；而呼吸作用則顯示對生長溫度變化的非常顯著全的適應性。因此，根據我們的研究結果，在面臨全球變暖背景下，大型海藻如龍鬚菜、礪菜的呼吸CO2釋放（單位生物量的呼吸速率）維持不變或變化的可能性很小，但是其光合固碳將在適當溫度升高的條件下受到促進；氣候變化將有利於大型海藻如龍鬚菜、礪菜等的碳平衡，並從而加強其碳匯集功能。 （4）龍鬚菜栽培生長早期（1-2月），海藻對低溫的適應使得光合作用得到改善；隨著海水溫度升高(4-5月)，龍鬚菜栽培群體急劇增加，這使得光強嚴重減弱、海水pH值升高，這可能嚴重影響光合作用。但是龍鬚菜具有對高溫的生理適應能力，這種溫度適應性使得龍鬚菜光合作用對光和無機碳的利用效率增高、而光補償點下降。龍鬚菜對高溫的生理適應能力對在高溫季節龍鬚菜栽培生長過程中維持高密度生物量具有重要的生理生態學意義。我們認為，氣候變化（全球變暖和大氣CO2濃度升高及其介導的海水酸化）通過促進和改善龍鬚菜光合生理功能進而可能對龍鬚菜栽培生長產生積極的影響。 本項目研究為評估大型海藻在全球變暖背景下海藻的生理與生態功能變動、以及為評估我國海藻栽培業在作為減碳、緩和氣候變化中的作用和貢獻提供科學數據。本項目已發表相關學術論文14 篇，其中 SCI 論文 8 篇。
