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Co_2浓度升高对微藻类生长和光合作用影响的研究

杨英

  为了探讨大气CO_2浓度升高与微藻类的关系,本文选择了莱因衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为实验材料,在种种条件下研究了CO_2浓度变化与此三种微型绿藻的关系,结果表明:增加水中CO_2的浓度,明显地促进了三种微藻的生长。在一定CO_2浓度范围内,最适条件下,莱因衣藻、蛋白核小球藻和斜生栅藻的比生长速率随着CO_2浓度升高而升高,达到最大时的CO_2浓度分别为30、100和60μM,均超过目前水体中通常的CO_2浓度(水气间CO_2分压相等时约为15.6μM),这说明此三种微型绿藻的生长受自然水体中CO_2浓度的限制。在不同营养(无机N和P)条件下,CO_2浓度升高对微藻的生长均有不同程度的促进作用。当CO_2从10μM增加到51和99μM时,莱因衣藻的比生长速率在低N条件下增加8~16%,在高N条件下增加13~14%;斜生栅藻的,在低N条件下增加13~20%,在高N条件下增加12~20%;蛋白核小球藻的,在低N条件下增加35~81%,在高N条件下增加29~79%。此外,当CO_2从10μM增加到51和99μM时,莱因衣藻的比生长速率在低P条件下增加13~16%,在高P条件下增加10~14%;斜生栅藻的,在低P条件下增加15~20%,在高P条件下增加8~12%;蛋白核小球藻的,在低P条件下增加20~44%,在高P条件下增加26~111%。总之,CO_2浓度升高,在低无机N浓度下,更能促进蛋白核小球藻的生长;在低无机P浓度下,更能促进莱因衣藻和斜生栅藻细胞的生长;而在高无机P浓度下,对蛋白核小球藻生长的促进作用较大。大气CO_2浓度升高,导致水体中CO_2浓度增加,pH降低,将会不同程度地促进这些微型绿藻的生长。水中CO_2浓度的增加促进了三种微型绿藻的光合作用。随着CO_2浓度升高,莱因衣藻、蛋白核小球藻和斜生栅藻细胞的最大净光合速率和光饱和点都升高了。不同CO_2浓度下培养的藻细胞,在强光(1000~2000μmol m~(-2) s~(-1))下表现出不同的光抑制特性。莱因衣藻,CO_2浓度升高,其光化学效率下降的速率加快,说明其光合活性受强光抑制的程度加大;蛋白核小球藻和斜生栅藻则相反,CO_2浓度升高,其光化学效率下降的速率变慢,表明其光合活性受抑制的程度减弱。受强光抑制后的藻细胞,在黑暗和弱光下其光合活性都有不同程度的恢复,弱光下的恢复程度比黑暗中的大。氯霉素的处理对莱因衣藻、蛋白核小球藻的恢复影响不大,但抑制了斜生栅藻细胞的恢复,使其光化学效率有所降低。蛋白核小球藻和斜生栅藻细胞的光合活性在高CO。浓度条件下恢复得较好。……   
[关键词]:莱因衣藻;蛋白核小球藻;斜生栅藻;CO_2;N;P;生长;光合作用;光抑制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:汕头大学2001年