高浓度CO2引起的海水酸化对小珊瑚藻光合作用和钙化作用的影响

为了探讨CO2海底封存潜在的渗漏危险对于海洋生物的可能影响,以大型钙化藻类小珊瑚藻(Corallina pilulifera)为研究对象,在室内控光控温条件下,通过向培养海水充入CO2气体得到3种不同酸化程度的培养条件(pH 8.1、6.8和5.5),24h后比较藻体光合作用和钙化作用情况。结果显示:相对于自然海水培养条件(pH 8.1),在pH 6.8条件下培养的小珊瑚藻光合固碳速率得到了增强,而在pH 5.5条件下光合固碳速率则降低;随着酸化程度的增强,藻体的钙化固碳速率越来越低,在pH 5.5条件下甚至表现为负值[(-2.53±0.57)mg C g-1干重h-1];藻体颗粒无机碳(PIC)和颗粒有机碳(POC)含量的比值随着酸化程度的加强而降低,这反映了酸化对光合和钙化作用的综合效应。快速光反应曲线的测定结果显示:随着酸化程度的增强,强光引起的光抑制程度越来越强;在酸化条件下,藻体的光饱和点显著降低,但pH 6.8和5.5之间没有显著差异;低光下的电子传递速率在pH 8.1和6.8之间没有显著差异,pH 5.5培养条件下显著降低;最大电子传递速率在pH 6.8时最大,在pH 5.5时最低。以上结果说明,高浓度CO2引起的海水酸化显著地影响着小珊瑚藻的光合和钙化过程,不同的酸化程度下,藻体的光合、钙化反应不同,在较强的酸化程度下(pH 5.5),藻体的光合和钙化过程都将受到强烈的抑制,这些结果为认识CO2海底封存渗漏危险对海洋钙化藻类的可能影响提供了理论参考。     

高CO_2和UVR对叉节藻和刚毛藻生长及光化学效率的影响

为研究高CO2及UVR对大型海藻耦合效应的影响,实验选择红藻门可进行钙化的叉节藻(Amphiroa sp.)与绿藻门不具钙化能力的刚毛藻(Cladophora sp.)进行对比,探讨了高CO2与UVR对这两种藻生长及光化学效率的影响,并分析高CO2和UVR的耦合效应。结果表明,CO2浓度由360μmol/mol当前空气中CO2浓度)提高到1000μmol/mol培养73d后,叉节藻的生长下降了40.01%,而刚毛藻却增加了40.08%,UVR对叉节藻的光华学效率造成的抑制率增加了77.76%,对刚毛藻的抑制率增加了17.02%,这说明高CO2引起的海水酸化加剧了UVR对藻体的负面效应,且对具有钙化能力的叉节藻影响更显著。而叉节藻和刚毛藻之间的差异体现了藻体对海水酸化和UVR响应的种间特异性。     

海洋酸化影响硅藻固碳相关基因表达的研究进展

由于人类活动导致的大气CO2浓度升高,将导致海水p H值下降,从而引起海洋酸化,改变海水碳酸盐系统,影响海洋生物的生长、发育、代谢、凋亡及钙化过程等。研究海洋酸化对藻类固碳途径(生物碳泵)的影响对了解和预测未来海洋碳泵的发展趋势具有重要意义,硅藻作为海洋初级生产力的主要生产者,研究海洋酸化影响其固碳过程的意义更大。尽管目前已对海洋酸化影响硅藻的生理生化过程有了较为深入的研究,但从基因表达水平上研究海洋酸化对硅藻固碳过程的影响还较少,本文对此领域做一概述。     

高CO2浓度对大型海藻光合作用及有关过程的影响

大气CO2浓度升高对陆生植物的影响引起广泛的关注,相对来讲,人们对大型海藻类与CO2浓度升高关系的研究则要薄弱得多,但近年来在这方面仍有很大进展。高CO2浓度下,许多大型海藻表现出光合能力下降,对海水中HCO3^-利用能力下降,并使得光合量子产额下降;而另一些大型海藻则没有上述光合作用的下调现象。另外,高CO2浓度下,大型海藻的其它许多生理过程（如生长、呼吸作用、营养盐代谢、生化组成以及钙化作用等）,均发生了相应的变化。文章分析了影响高CO2浓度对大型海藻效应的主要因素,并对今后的研究作了展望。     

大气CO2浓度变化对铜绿微囊藻生长的影响

蓝藻水华暴发是多因素综合作用的结果,藻类生长受温度、光照、风力、营养盐、pH、微量元素等多个因素的影响[1—4]。藻类属于光能自养型微生物,其生长繁殖离不开自身的光合作用;作为光合作用主要的无机碳源,CO2对藻类生长有着举足轻重的作用。工业的快速发展,化石燃料的燃烧,增加了大气CO2的源,环境破坏引起的森林绿地面积锐减,又使CO2的汇减少,最终导致大气CO2浓度不断增加。     

不同CO2浓度下培养的蛋白核小球藻细胞结构的变化

大气 CO2 浓度升高已成为全球关注的一大热点问题 ,CO2 浓度升高对陆生植物影响已有广泛的研究[1] 。但水生植物由于水体中无机碳主要以CO2 -3 、HCO-3 和 CO2 的形式存在 ,所以对大气 CO2浓度升高的响应较为复杂。已有的有关 CO2 浓度与藻类关系的研究主要侧重于高浓度 CO2 对其生理学特性的影响 ,如 :当单细胞绿藻生活在高浓度 CO2( 5 % )的环境中时 ,细胞对 CO2 的亲和力明显降低 ,CO2 补偿点升高 ,碳酸酐酶的活性降低 ,细胞亚显微结构也伴随着明显变化 [2 ,3 ]。但以上的研究均采用很高的 CO2 浓度 (一般为 5 % ) ,而在现实的…     

海洋酸化对海洋无脊椎动物的影响研究进展

人源二氧化碳(CO2)的大量排放,导致空气中CO2浓度越来越高,其中大约1/4至1/3被海洋吸收。过多CO2在海水中的溶解,除引起海水p H值降低外,还导致海水中碳酸盐平衡体系的变化,即"海洋酸化"现象。很多海洋无脊椎动物不但在海洋生态系统中发挥重要作用,还是重要的水产养殖种,因此具有重要的生态与经济价值。由于海洋无脊椎动物的生活史在海水中完成,因此海洋环境的变化极易对其造成影响。大量研究已证实海洋酸化能对多种海洋无脊椎动物的受精、发育、生物钙化、基因表达等生命活动产生显著影响。综述了近年来海洋酸化对海洋无脊椎动物影响研究的相关报道,归纳了其对海洋无脊椎动物不同生命活动的影响,分析了其生态学效应,探讨了现有研究在方法创新、内容拓展以及机理分析等方面存在的局限与不足,并展望了海洋酸化对海洋无脊椎动物影响研究的发展方向。     

海洋酸化生态学研究进展

工业革命以来,人类排放的大量二氧化碳引起温室效应的同时,也被海洋吸收使得全球海洋出现了严重的酸化。海洋酸化及伴随的海水碳酸盐化学体系的变化对海洋生物产生深远的影响。以海洋酸化对钙化作用和光合作用的影响为重点,总结了近年来关于海洋酸化的研究,介绍了海洋中不同生态系统对海洋酸化的响应。一方面,海水中CO23-浓度和碳酸钙饱和度的降低对海洋钙化生物造成严重损害,生活在高纬的冷水珊瑚和翼足目等文石生产者是最早的受害者;贝类和棘皮动物在钙化早期对海洋酸化尤其敏感,其幼体存活率受到海洋酸化的严重制约。另一方面,CO2浓度的增加能促进海洋植物的光合作用和生长,增加初级生产力,改变浮游植物的群落组成。此外,海洋酸化可以促进固氮和脱氮作用同时削弱硝化作用,改变溶氧浓度分布和金属的生物可利用性,从而对海洋生物产生间接影响。海洋酸化对海洋生态系统的影响机制复杂,影响程度深远。为了能准确的评估海洋酸化的生态学效应,需要更全面深入的研究。     

血管钙化对血脂的影响及维生素K干预研究

目的：探讨在正常饮食情况下血管钙化是否影响血脂浓度。方法：Wistar大鼠30只,随机抽取10只作为阴性对照组,其余20只用维生素D3和尼古丁制备血管钙化模型。将造模大鼠随机分为钙化组和钙化+维生素K组：钙化组喂饲普通基础饲料,钙化+维生素K组喂饲含有维生素K2的饲料,维生素K2按30mg/（kg·d）给予。12w后,全自动生化分析仪检测血清TC、TG、LDL-C、HDL-C,取胸主动脉Von kossa染色进行病理学观察。结果：钙化组von Kossa染色血管弹性纤维间可见大量棕黄色钙化斑,而阴性对照组大鼠血管中膜弹力纤维正常,无钙沉积现象,钙化+维生素K2组无钙化斑或只有少量的棕黄色钙化斑。各组大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C浓度接近（P＞0-05）。结论：在本实验条件下,血管钙化对大鼠血脂无影响;维生素K对正常血脂无影响。     

水华鱼腥藻生长与光合作用对大气CO2浓度升高的响应

 为了探讨大气CO2浓度升高对水华藻类的影响,利用水华鱼腥藻(Anabena flos_aquae)作为实验材料,研究了大气CO2浓度加倍对其生长和光合作用的影响,结果显示大气CO2浓度升高导致水华鱼腥藻的生物量、光饱和光合速率、光合效率和光系统II的光化学效率（Fv/Fm）明显提高,但对暗呼吸速率和光饱和点没有明显影响。CO2加倍条件下藻细胞光合作用对无机碳的亲和力降低,表明其利用HCO-3的能力受到抑制。