在高大气二氧化碳浓度下生长的红藻Gracilariopsis lemaneiformis（红藻门，Gigartinales目）对氮肥施用的生长与光合作用性能响应

《Journal of Applied Phycology》：Responses of the growth and photosynthetic performance to nitrogen application on the red seaweed Gracilariopsis lemaneiformis (Gigartinales, Rhodophyta) grown at elevated atmospheric CO2

　　

摘要

本研究探讨了二氧化碳（420 μL L^-1大气二氧化碳浓度，AC；1000 μL L^-1，高二氧化碳浓度，HC）与氮素（硝酸盐浓度：0、500，MN；1500，HN；4500，SHN μmol L^-1）对红藻Gracilariopsis lemaneiformis的生长、叶绿素荧光特性及生化成分的相互作用影响。这些藻类在20 °C下适应不同的二氧化碳和氮素浓度15天后，研究人员测量了它们的相对生长率以及生化成分。为评估长期适应对急性热耐受性的影响，还在15-35 °C范围内检测了短时间（2小时）内的快速光合作用反应。研究结果表明，无论硝酸盐浓度如何，高二氧化碳浓度都会使藻类的相对生长率降低15.21%。短期光合作用耐受性主要取决于所处温度。急性热胁迫（35 °C）会导致光反应中心功能下降，同时增加能量耗散，从而影响光能利用效率。值得注意的是，三项因素之间的交互作用表明，在高二氧化碳浓度条件下，氮素富集能够显著缓解热量导致的光系统II的最大量子效率（F_v/F_m）和光合作用效率（α）下降现象。主成分分析显示，温度是影响光合作用变异性的主要因素，而氮素浓度则决定了藻类的生化特征分布。综上所述，升高的二氧化碳浓度会通过消耗藻类体内的氮素生化储备来抑制其生长；不过，在海洋酸化与气候变暖的共同作用下，氮素富集有助于提高藻类的热耐受性和生理恢复能力。