海水酸化与升温对孔石藻(Porolithon cf.onkodes)生长钙化的影响

钙化海藻作为一类重要的钙化生物,不仅能构建稳固礁体,而且部分藻株能诱导珊瑚幼虫附着变态,在珊瑚礁生态系统中具有极其重要的生态功能.但是,面对未来海水酸化与升温的共同作用,珊瑚藻生理过程会发生怎样的变化,目前尚不清楚.本文选取了广泛分布于珊瑚礁生态系统中的一种钙化海藻——孔石藻(Porolithon cf.onkodes)为研究对象,采用3个CO2分压(pCO2:400μatm、1200μatm、1800μatm)和温度(27℃、30℃、32℃)对其培养1个月,通过监测藻体生长和钙化等参数的变化情况,探究海水酸化与升温对活体与死亡的孔石藻的影响.研究结果表明,当温度从27℃升高到30℃时,活体孔石藻生长钙化没有受到显著影响;但当温度提高到32℃时,藻体生长钙化显著下降,甚至出现溶解现象,净钙化速率从206.99nmol·cm–2·h?1(pCO2:400μatm;温度:27℃)降至–42.22nmol·cm–2·h?1(pCO2:1200μatm;温度32℃).类似地,pCO2增加也会显著抑制活体孔石藻的生长钙化,而且该抑制作用随着CO2分压增加而增强.此外,升温与酸化对藻体叶绿素a含量和净钙化速率均具有交互作用.与活体孔石藻相比,死亡的藻体骨骼更易受到高温与酸化影响,当温度升高至30℃或pCO2提高至1200μatm时,死亡藻体骨骼净溶解速率均显著增加,而且高温与酸化的交互作用加速了骨骼溶解速率.研究结果表明了酸化与升温不仅会影响活体孔石藻的生长钙化速率,而且会加速礁体主要组分(藻体碳酸钙骨骼)的溶解速率,进而影响到珊瑚礁生态系统.本文研究结果对预测未来气候变化对珊瑚礁生态系统的影响、制定珊瑚礁生态系统保护与修复策略均具有重要的理论价值和生态意义.