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南海近岸海域浮游植物初级生产力与阳光辐射关系的研究
作 者: 吴亚平
导 师: 高坤山
学 校: 汕头大学
专 业: 环境科学
关键词: 浮游植物 阳光紫外辐射 热带海域 季节变化 紫外辐射作用光谱
分类号: Q948.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
浮游植物利用阳光进行光合作用,是构成海洋初级生产力的主体。而阳光紫外辐射(UVR)作为一个永久性的环境因子,如何影响浮游植物的光合作用,已是一个普遍关心的科学问题。为此本文对粤东近岸海域浮游植物的光合固碳与阳光UVR的关系开展了研究。 夏季浮游植物的光合固碳速率显著大于春季与冬季的,P处理下分别为7.62(夏),2.83(春),4.35(冬)μg C(μg chl a)-1h-1。阳光UVR在多数天气情况下抑制浮游植物的光合作用,而这种抑制效应具有明显的波长差异性,波长越短的UVR抑制能力越强。进一步的光生物学研究则表明,UV-A具有一定的正面效应,在滤除PAR后浮游植物能够利用它来进行固碳,速率可达0.50μgC(μg chl a)-1 h-1(占饱和PAR下固碳的7~14%)。P-E曲线显示当浮游植物接受弱光时,PAB处理下的光合固碳大于P处理下的,说明UV-A这种对光合固碳的促进作用在强光下被较强的抑制作用所掩盖。 综合分析不同季节浮游植物对阳光PAR,UV-A和UV-B的响应,发现虽然夏季的阳光辐射最强,但春冬两季表层海水中浮游植物较容易受UVR的抑制,其中UV-A的抑制作用占主要部分,三个季节中UV-B对浮游植物光合固碳的影响没有显著差异。春冬两季浮游植物之所以对UVR较敏感,可能与平均风速较强,海水上下混合导致底层细胞上浮到表层有关(适应低光的细胞易受强光的抑制),而浮游植物的种群组成变化亦可能是原因之一。改变海水中CO2浓度没有显著地影响浮游植物光合固碳对UVR的响应。
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全文目录
摘要 2-3 Abstract 3-4 目录 4-7 缩略词 7-8 单位换算 8-9 第1章 文献综述 9-24 第1节 阳光辐射 9-12 1.1 可见光与紫外辐射 9-11 1.2 测定阳光辐射的方法和手段 11-12 第2节 紫外辐射生物学效应的研究方法 12-14 2.1 紫外辐射处理 12-13 2.2 常用的测定手段 13-14 2.3 紫外辐射效应的分析 14 第3节 研究进展 14-23 3.1 UVR的生化效应 15-19 3.2 UVR对浮游植物光合作用的影响 19-21 3.3 浮游植物抵御紫外辐射的途径 21-23 第4节 本论文的研究意义 23-24 第2章 材料与方法 24-33 第1节 材料 24-25 1.1 采样点及采样手段 24-25 第2节 方法 25-33 2.1 初级生产力的测定 25-26 2.2 叶绿素定量 26 2.3 浮游植物种群的鉴定 26-27 2.4 太阳辐射的测定 27 2.5 P-E曲线的测定 27 2.6 紫外辐射作用光谱的测定 27-28 2.7 二氧化碳和硝酸盐的加富方法 28-30 2.8 臭氧浓度,风速数据的来源 30 2.9 数据处理 30-33 第3章 结果 33-68 第1节 汕头地区阳光辐射的变化情况 33-37 1.1 阴天与晴天的阳光辐射 33-34 1.2 阳光辐射日累计量的年变化 34-36 1.3 典型的水下阳光辐射 36-37 第2节 浮游植物的光合固碳及其与紫外辐射的关系 37-52 2.1 实验所用培养器及各种滤膜的透光特性 37 2.2 汕头附近海域浮游植物光合固碳的季节性变动 37-38 2.3 紫外辐射对浮游植物影响的季节差异 38-44 2.4 UV-A的可利用性 44-45 2.5 夏季浮游植物P-E曲线特征 45-48 2.6 硝酸盐与UVR的耦合作用 48-49 2.7 浮游植物的种群变迁 49-51 小结 51-52 第3节 紫外辐射对浮游植物固碳速率的作用光谱 52-57 3.1 阳光紫外辐射的作用光谱 52-54 3.2 模拟阳光紫外辐射的作用光谱 54-57 小结 57 第4节 二氧化碳浓度变化与紫外辐射的耦合作用 57-67 4.1 不同浓度CO_2下海水的理化差异 58-62 4.2 不同浓度CO_2下浮游植物的光合固碳特性 62-63 4.3 UVR对不同浓度CO_2下浮游植物的抑制率 63-64 4.4 不同pH下浮游植物的光合固碳及UVR的抑制率 64-66 小结 66-67 总结 67-68 第4章 讨论 68-74 第1节 浮游植物对阳光紫外辐射的响应 68-72 第2节 不同浓度CO_2与阳光紫外辐射的耦合作用 72-74 参考文献 74-89 论文发表情况 89-90 致谢 90
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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生态学和植物地理学 > 水生植物学
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