浮游植物及群落結(jié)構(gòu)對海洋酸化響應(yīng)的研究

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1、學(xué)校代碼：10264研究生學(xué)號：M150101021上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：浮游植物及群落結(jié)構(gòu)對海洋酸化響應(yīng)的研究Studiesonresponsesofphytoplanktonand英文題目：communitystructuretooceanacidification專業(yè)：水產(chǎn)養(yǎng)殖研究方向：海洋生態(tài)姓名：馬莎指導(dǎo)教師：張繼紅研究員二O一八年五月二十二日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯委員會成員名單姓名工作單位職稱備注青島海洋科學(xué)與技術(shù)國莊志猛研究員家實(shí)驗(yàn)室胡曉麗中國海洋大學(xué)教授楊愛國黃海水產(chǎn)研究所研究員李景玉中國海洋大學(xué)副教授劉長琳黃海水產(chǎn)研究所副研究員黃海

2、水產(chǎn)研究所1號樓答辯地點(diǎn)答辯日期2018.5.2212樓會議室上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文浮游植物及群落結(jié)構(gòu)對海洋酸化響應(yīng)的研究摘要大氣二氧化碳濃度升高引起的海水酸化受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。本論文針對海水酸化現(xiàn)象進(jìn)行室內(nèi)酸化模擬實(shí)驗(yàn)，從化學(xué)計(jì)量和食物鏈角度來研究海水酸化對不同種類浮游植物生長及營養(yǎng)質(zhì)量的影響；通過海區(qū)圍隔實(shí)驗(yàn)了解海水酸化對不同季節(jié)、不同粒徑浮游植物的生長及群落結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而探討對濾食性貝類攝食、生長發(fā)育等的潛在影響。主要研究結(jié)果如下：1.海水酸化對不同種類浮游植物：亞心形扁藻(Platymonassubcordiformis)、小球藻(Chlorella

3、vulgaris)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、叉鞭金藻(Dicrateriasp.)、赫氏顆石藻(Emilianiahuxleyi)的影響。（1）CO2濃度升高顯著促進(jìn)了叉鞭金藻、三角褐指藻、亞心形扁藻、小球藻和赫氏顆石藻細(xì)胞密度的增加；實(shí)驗(yàn)期間赫氏顆石藻平均比生長率比對照組高出31.8％，反應(yīng)最為迅速，其次是亞心形扁藻（13.5%）和小球藻（5.9%）。（2）顯著提高了小球藻單位細(xì)胞葉綠素a含量（P<0.05）；亞心形扁藻、赫氏顆石藻和叉鞭金藻單位細(xì)胞葉綠素a含量顯著降低（P<0.05）；而對三角褐指藻無顯著影響（P>0.0

4、5）。（3）高CO2濃度條件下，三角褐指藻Fv/Fm顯著升高，叉鞭金藻和赫氏顆石藻NPQ顯著降低，赫氏顆石藻qP顯著升高；亞心形扁藻和三角褐指藻指數(shù)生長期rETRmax、叉鞭金藻的α顯著升高；而CO2濃度升高對小球藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)無顯著影響。（4）高CO2濃度使浮游植物細(xì)胞內(nèi)的碳含量增加、氮或磷含量降低，C/N、C/P比提高。種間差異較大，其中顯著提高了亞心形扁藻的C/N、C/P值、小球藻和赫氏顆石藻的C/P值和三角褐指藻的C/N值，叉鞭金藻不顯著?？梢?，亞心形扁藻、小球藻、赫氏顆石藻和三角褐指藻在高CO2濃度下的生長速率加快，但是營養(yǎng)質(zhì)量降低。2.海水酸化對褐潮

5、藻—抑食金球藻(Aureococcusanophagefferens)的影響及海灣扇貝對不同濃度抑食金球藻的攝食。（1）CO2濃度升高可顯著提高抑食金球藻生長及比生長速率（P<0.05），平均比生長率比對照組高出1.7％；抑食金球藻的Fv/Fm、Y（II）、qP、rETRmax和Ik顯著提高（P<0.05），通過提高光合作用能力促進(jìn)生長；C、N、P含量及元素摩爾比（C/N、C/P）變化不顯著（P>0.05）。（2）中規(guī)格海灣扇貝對褐潮藻的攝食率隨藻細(xì)胞濃度的增大呈先升高后下降的趨勢，當(dāng)藻細(xì)胞濃度為1.5ug/L時海灣扇貝攝食率最高為0.7461μg/ind·h，對

6、高濃度褐潮藻的攝食率I上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文低于小球藻；吸收效率（AE）均很低，變化范圍在-1％-1％之間，基本不吸收。海水酸化促進(jìn)抑食金球藻的生長，極大地增加褐潮爆發(fā)的可能性，同時抑制海灣扇貝對其的攝食吸收，將會對濾食性貝類的存活、生長發(fā)育等產(chǎn)生嚴(yán)重危害。3.采用海區(qū)現(xiàn)場圍隔的方法研究海水酸化對桑溝灣春季不同粒徑浮游植物的3-2-影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）營養(yǎng)鹽含量（PO4-P、DIN、SiO3-Si）充足時，海水酸化對不同粒徑大小的浮游植物生長均無顯著影響（P>0.05）；水體存在P限制的情況下，酸化處理組（pH7.9和7.6，NBS標(biāo)度）2-20μm范圍內(nèi)葉綠

7、素a含量顯著升高（P<0.05），促進(jìn)了Nano-浮游植物的生長；在N、P限制的情況下，pH7.9組Pico-浮游植物數(shù)量顯著增加，浮游植物粒徑結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。說明可利用營養(yǎng)鹽含量的高低影響了海水酸化對不同粒級浮游植物生長及粒徑結(jié)構(gòu)的影響程度。（2）加貝組營養(yǎng)鹽充足，海水酸化和貝類攝食雙重作用顯著促進(jìn)了Pico-浮游植物的生長（P<0.05），Pico-浮游植物占比顯著升高，浮游植物粒徑結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。蝦夷扇貝對Nano-浮游植物的攝食量較高而對Pico-浮游植物攝食量很低。4.不同季節(jié)浮游植物優(yōu)勢種不同，環(huán)境條件也存在很大差異。采用海區(qū)現(xiàn)場圍隔的方法研究海水酸化對桑

8、溝灣秋季浮