王津果，陳澤宇，倪嘉璇，何昊林，周 偉

(江蘇海洋大學 a.江蘇省海洋生物資源與環(huán)境重點實驗室; b.江蘇省海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心; c.江蘇省海洋生物技術(shù)重點實驗室; d.自然資源部濱海鹽沼濕地生態(tài)與資源重點實驗室，江蘇 連云港 222005)

0 引言

20世紀70年代，在工業(yè)化國家的近岸海域中發(fā)現(xiàn)某些大型綠藻開始暴發(fā)性增殖或高度聚集，這種現(xiàn)象被稱為綠潮[1]。自2008年始，我國黃海大規(guī)模綠潮持續(xù)發(fā)生，至今已有15年之久，成為困擾沿海民生的重大生態(tài)災難，嚴重威脅沿海旅游業(yè)、漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，給沿岸省、市帶來嚴重的經(jīng)濟損失。綠潮漂浮規(guī)模大、持續(xù)時間長、暴發(fā)頻率高、危害程度深，已引起世界的廣泛關(guān)注[2]。

現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，黃海綠潮的優(yōu)勢種為滸苔(Ulvaprolifera)。作為一種機會主義海藻，其形成是自身生物學特點、海水富營養(yǎng)化和環(huán)境條件適宜等綜合作用的結(jié)果[3]。自身生物學特點如適應(yīng)能力強、繁殖速度快等是綠潮形成的首要關(guān)鍵因素。滸苔通常具有營養(yǎng)繁殖、無性生殖和有性生殖3種繁殖方式，生活史中的任一形態(tài)均可以單獨發(fā)育為成熟藻體[4-5]。其中只進行營養(yǎng)繁殖的二倍體細胞團、脫落下來的組織塊、單細胞等碎片即微觀繁殖體，具有抗逆性強、增殖快速等特點，在越冬和度夏等惡劣環(huán)境下作為綠潮的“種子庫”，待到環(huán)境條件適宜時重新生長發(fā)育，可見其在綠潮早期暴發(fā)過程中發(fā)揮著不容小覷的作用[6]。目前關(guān)于滸苔微觀繁殖體的研究主要集中在其時空分布特征等方面[7-9]，而關(guān)于非生物因素如光照強度、鹽度等對滸苔微觀繁殖體影響的研究少有報道。

光照是藻類進行光合作用的主要能量來源，藻類生長的快慢和光合作用的強弱在一定程度上取決于光照強度的高低[10]。光照強度適度增加有利于提高藻體的生長速率、光合速率和量子產(chǎn)量、光化學效率、電子傳遞速率等葉綠素熒光參數(shù)，在滸苔成體[10-11]、孔石莼(U.pertusa)[12]、針葉蕨藻(Caulerpasertularioides)[13]等大型海藻中均有報道。另有研究表明，光照強度的高低會影響藻類光合色素的合成。相較于高光強，低光強處理可促進滸苔成體[14]、細基江蘺(Gracilariatenuistipitata)[15]、龍須菜(Gracilarialemaneiformis)[16]、緣管滸苔(U.linza)[17]的光合色素合成。海水鹽度易受到潮汐、蒸發(fā)和降雨的影響，近海岸生態(tài)系統(tǒng)中的大型海藻會受到鹽度脅迫強烈且持續(xù)的影響[18]。前人研究表明，鹽度的適當增加可促進滸苔成體[19]、孔石莼[20]、裂片石莼(U.fasciata)幼苗[21]的生長速率、光合速率；大型海藻如緣管滸苔[22]、繩江蘺(G.chorda)、真江蘺(G.vermiculophylla)[23]、針葉蕨藻(C.sertularioides)[13]的生長速率、光合速率和量子產(chǎn)量、電子傳遞速率等葉綠素熒光參數(shù)隨著鹽度的降低而下降。此外，鹽度變化會影響藻類光合色素的合成。He等[14]的研究表明高鹽(40)處理可促進滸苔成體的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的合成；鹽度的適當降低(20)可促進孔石莼的生長速率、氮吸收速率、磷吸收速率和葉綠素a含量的提升，鹽度過低或過高均會對其生長及營養(yǎng)鹽吸收速率產(chǎn)生一定的抑制作用[23]。

目前已有大量關(guān)于滸苔成體響應(yīng)光照強度和鹽度等非生物因素的研究[10-11,14,19,24]，但關(guān)于二者對綠潮早期暴發(fā)種子庫的滸苔微觀繁殖體幼苗耦合影響的研究少見報道。另外，調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃海沿岸海水養(yǎng)殖池塘和育苗廠進/排水渠中常有滸苔漂浮其中，進/排水渠易受到生活污物排放和降雨的影響，導致光照強度、鹽度等環(huán)境因子發(fā)生較大變化。鑒于此，本研究以滸苔微觀繁殖體幼苗為材料，在室外自然光照條件下，探究光照強度、鹽度變化對滸苔幼苗生長和光合生理的影響，以期進一步揭示滸苔綠潮早期暴發(fā)的原因，為其預警防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及培養(yǎng)條件

滸苔水樣于2022年4月2日采自江蘇省鹽城市射陽縣興皇長江蟹苗場進/排水渠(33°86′N，120°47′E)。利用孔徑為200 μm的篩絹過濾掉其中的大型浮游植物和藻絲體，低溫避光保存帶回實驗室。向過濾后的水樣中加入Provasoli培養(yǎng)液[25]和GeO2以抑制硅藻生長，置于溫度20 ℃、光照強度100 μmol/(m2·s)、光周期12 L:12 D的智能光照培養(yǎng)箱(GXZ-500C，中國)中通氣培養(yǎng)，14 d后微觀繁殖體萌發(fā)生長為0.5～1 cm的幼苗，用于后續(xù)實驗。

1.2 實驗設(shè)計

挑選0.8 cm左右的幼苗(0.20±0.01)g置于含過濾滅菌海水的500 mL圓底通氣瓶中，在室外500 L不銹鋼水槽中進行藻體培養(yǎng)。設(shè)置2個光照強度水平(低光強：LL；高光強：HL)和3個鹽度梯度(LS：12；MS：22；HS：32)，即共6個光照強度和鹽度組合處理組，每個組合設(shè)置3個平行樣。通過在水槽上方不加遮陽網(wǎng)、加2層遮陽網(wǎng)分別獲得高光強、低光強培養(yǎng)條件。實驗用培養(yǎng)基均為過濾滅菌后的水樣采集地海水，測定其鹽度為32，利用超純水稀釋分別獲得鹽度為22和12的培養(yǎng)基。水槽溫度通過恒溫循環(huán)器(DHX-2005，中國)控制在20 ℃，每2 d更換一次培養(yǎng)基。

1.3 室外太陽輻射測定

實驗期間的太陽輻射通過太陽輻射接收器(Logger Net CR3000，美國)監(jiān)測和記錄，單位μmol/(m2·s)，日劑量單位MJ/m2。

1.4 相對生長速率測定

每2 d稱量一次藻體質(zhì)量。使用鑷子取出藻體，吸水紙輕輕吸干其表面水分后，稱量。為減少操作誤差，由同一個人進行稱量，并保持吸水時間和吸水紙層數(shù)一致。另外，應(yīng)盡量減少在空氣中的干露時間，以防損傷藻體生理活性[26]。相對生長速率(RGR，%/d)計算公式如下：

RGR=100×ln(Wt/W0)/t。

(1)

式中：Wt表示第t天藻體的質(zhì)量，g；W0表示藻體初始質(zhì)量，g；t表示培養(yǎng)天數(shù)，d。

1.5 凈光合速率測定

采用Clark液相氧電極(YSI 5300A，美國)測定藻體的凈光合速率。將待測藻體剪成1 cm左右的小段，置于培養(yǎng)條件下適應(yīng)1 h以上，以減少機械損傷。稱取約0.04 g藻段置于含8 mL培養(yǎng)基的反應(yīng)室中，由恒溫循環(huán)器(DHX-2005，中國)控制溫度在20 ℃。采用鹵素燈提供外源光照強度，通過調(diào)整鹵素燈和反應(yīng)室間的距離獲得8個光化光強(0，10，20，50，100，200，500，1 000 μmol/(m2·s))梯度下的凈光合速率(單位μmol/(g·h))。光響應(yīng)曲線(P—I曲線)根據(jù)Henley[27]方法進行擬合并計算光合作用的飽和光強(Ik)和光補償點(Ic)，計算公式如下：

P=Pm×tanh(α×PAR/Pm)+Rd，

(2)

Ik=Pm/α，

(3)

Ic=-Rd/α。

(4)

式中：PAR表示光化光強，μmol/(m2·s)；P表示光化光強為PAR時相應(yīng)的凈光合速率，μmol/(g·h)；Pm是最大凈光合速率，μmol/(g·h)；α表示光能利用效率；Rd表示暗呼吸速率，μmol/(g·h)。

1.6 葉綠素熒光參數(shù)測定

采用手持式PAM葉綠素熒光儀(AquaPen AP-P 100 Chech，捷克)測定藻體的葉綠素熒光參數(shù)。分別在8:30,10:00,11:30,13:00,14:30,16:00,17:30，即每1.5 h測定一次有效光合量子產(chǎn)量(Y(II))。在8個光化光強(0，10，20，50，100，200，500，1 000 μmol/(m2·s))梯度下測定相對電子傳遞速率(rETR)，計算公式如下[28]：

rETR=Y(II)×0.5×PAR。

(5)

式中：Y(II)為光系統(tǒng)II的有效光合量子產(chǎn)量；0.5為光系統(tǒng)II吸收的光量子占總量的比例；PAR為光化光強，μmol/(m2·s)。

快速光響應(yīng)曲線(RLC)根據(jù)Eilers等[29]方法進行擬合，計算公式如下：

rETR=PAR/(a×PAR2+b×PAR+c)。

(6)

式中：rETR為相對電子傳遞速率；PAR為光化光強；a，b和c為擬合參數(shù)。

根據(jù)擬合參數(shù)計算最大相對電子傳遞速率(rETRmax)、光能利用效率(α)及飽和光強(Ek)，計算公式如下：

rETRmax=1/[b+2(ac)1/2]，

(7)

α=1/c，

(8)

Ek=rETRmax/α。

(9)

1.7 光合色素質(zhì)量分數(shù)測定

稱取約0.05 g藻體置于離心管中，加入5 mL無水甲醇，于4 ℃冰箱中避光放置24 h，離心，取上清液。分光光度計分別測定提取液在666,653,470 nm波長處的吸光度值。根據(jù)以下公式計算葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)、類胡蘿卜素(Cartenoids，Car)的質(zhì)量分數(shù)[30]：

w(Chl a)=15.65A666-7.53A653,

(10)

w(Chl b)=27.05A653-11.21A666,

(11)

w(Car)=(1 000A470+1 403.57A666-

3 473.87A653)/221。

(12)

式中：w(Chl a)為葉綠素a質(zhì)量分數(shù)，mg/g；w(Chl b)為葉綠素b質(zhì)量分數(shù)，mg/g；w(Car)為類胡蘿卜素質(zhì)量分數(shù)，mg/g；A666，A653，A470分別為666，653，470 nm波長處的吸光度值。

1.8 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差(X±SD)”表示，利用SPSS 21.0和Origin 9.1軟件進行數(shù)據(jù)處理并進行作圖和統(tǒng)計分析。采用K-S和Levene檢驗來檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差齊性。利用單因素方差(One-way ANOVA)分析及Turkey’s多重比較檢驗處理組間滸苔幼苗的生長和光合生理指標的統(tǒng)計學差異。利用雙因素方差(Two-way ANOVA)分析光照強度和鹽度對滸苔幼苗生長和光合生理指標的交互作用。以p<0.05作為差異顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 室外太陽輻射

實驗期間室外太陽輻射(實際光強)日平均變化如圖1a所示，自7:00開始逐漸升高，于11:00左右達到最高值1 349.56 μmol/(m2·s)，隨著時間推移而逐漸下降，至19:00左右開始趨于平緩。實驗期間太陽輻射日劑量變化如圖1b所示，在3.21～9.64 MJ/m2范圍內(nèi)波動，15 d的平均日劑量是7.70 MJ/m2。

a 日平均變化

2.2 光照強度和鹽度對滸苔幼苗相對生長速率的影響

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度和二者交互作用對滸苔幼苗的相對生長速率(RGR)均有顯著影響(p<0.05)。如圖2所示，在LL條件下，RGR隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在MS處理組達到最高值(27.39±0.10)%/d，相較LS和HS處理組，增幅分別為68.71%(LLLS)和14.36%(LLHS)；在HL條件下，RGR隨著鹽度增加呈現(xiàn)出顯著升高的趨勢(p<0.05)，在HS處理組達到最高值(25.86±0.06)%/d，比LS和MS處理組分別提高19.13%(HLLS)和14.15%(HLMS)。此外，在LS和HS條件下，HL處理組的RGR顯著高于LL處理組(p<0.05)，增幅分別為33.62%和7.97%；在MS條件下，HL處理組的RGR顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅17.31%。

注：不同小寫字母表示在LL條件下不同處理間差異顯著(p<0.05)，不同大寫字母表示在HL條件下不同處理間差異顯著(p<0.05)；“*”表示同一鹽度下不同光照強度水平間差異顯著(p<0.05)。后圖同此。

2.3 光照強度和鹽度對滸苔幼苗凈光合速率的影響

光響應(yīng)曲線(P—I曲線)顯示，不同處理下滸苔幼苗的凈光合速率隨著光照強度的增加逐漸增加而后趨于平穩(wěn)，且在LLMS處理組出現(xiàn)最高值(見圖3)。根據(jù)P—I曲線計算得出的滸苔幼苗光合作用的最大凈光合速率(Pm)、光能利用效率(α)、暗呼吸速率(Rd)、飽和光強(Ik)、光補償點(Ic)見表1。

圖3 不同處理下滸苔幼苗的光響應(yīng)曲線(P—I曲線)

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度和二者交互作用對滸苔幼苗的Pm均有顯著影響(p<0.05)。從表1中可以看出，在LL條件下，Pm隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先升高后降低趨勢，與RGR變化趨勢相同，在MS處理組達到最高值，相較LS和HS處理組，增幅分別為68.44%(LLLS)和60.33%(LLHS)；在HL條件下，Pm隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸升高趨勢，與RGR變化趨勢相同，在HS處理組達到最高值，比LS和MS處理組分別提高35.41%(HLLS)和27.97%(HLMS)。此外，在LS條件下，HL處理組的Pm低于LL處理組，但無顯著差異(p>0.05)；在MS條件下，HL處理組的Pm顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅38.37%；在HS條件下，HL處理組的Pm顯著高于LL處理組(p<0.05)，增幅26.44%。

表1 不同處理下滸苔幼苗的凈光合速率(P)與光照強度關(guān)系的最佳擬合參數(shù)

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度對滸苔幼苗α無顯著影響(p>0.05)，鹽度及二者交互作用對其有顯著影響(p<0.05)。從表1中可以看出，在LL條件下，α隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先升高后降低趨勢，與Pm變化趨勢相同，在MS處理組達到最高值，相較LS和HS處理組，增幅均為54.84%(LLLS和LLHS)；在HL條件下，α隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸升高趨勢，與Pm變化趨勢相同，在HS處理組達到最高值，比LS和MS處理組分別提高30.30%(HLLS)和26.47%(HLMS)。此外，在LS和MS條件下，LL和HL處理組α無顯著差異(p>0.05)；在HS條件下，HL處理組的α顯著高于LL處理組(p<0.05)，增幅38.71%。

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度對滸苔幼苗的Rd無顯著影響(p>0.05)，但二者交互作用對其有顯著影響(p<0.05)。如表1所示，在LL條件下，Rd隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，在HS處理組達到最低值，相較LS和MS處理組，降幅分別為37.52%(LLLS)和20.22%(LLMS)；在HL條件下，Rd隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，與Pm變化趨勢相同，在HS處理組達到最高值，比LS和MS處理組分別提高43.44%(HLLS)和31.09%(HLMS)。此外，在LS條件下，HL處理組的Rd顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅40.56%；在MS條件下，LL和HL處理組間的Rd無顯著差異(p>0.05)；在HS條件下，HL處理組的Rd顯著高于LL處理組(p<0.05)，增幅36.45%。

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度及二者交互作用對Ik無顯著影響(p>0.05)。表1中，在同一光照強度條件下，不同鹽度處理組藻體的Ik無顯著差異(p>0.05)。此外，在同一鹽度條件下，不同光照強度處理組藻體的Ik無顯著差異(p>0.05)。

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度對滸苔幼苗的Ic無顯著影響(p>0.05)，鹽度及二者交互作用對其有顯著影響(p<0.05)。表1中，LL條件下，Ic隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，在LS處理組達到最高值，相較MS和HS處理組，增幅分別為95.83%(LLMS)和58.55%(LLHS)；在HL條件下，Ic隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，與Pm變化趨勢相同，在HS處理組達到最高值，比LS和MS處理組分別提高47.21%(HLLS)和39.25%(HLMS)。此外，在LS條件下，HL處理組的Ic顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅44.15%；在MS和HS條件下，LL和HL處理組間的Ic無顯著差異(p>0.05)。

2.4 光照強度和鹽度對滸苔幼苗熒光參數(shù)的影響

不同處理下滸苔幼苗的有效光合量子產(chǎn)量(Y(II))日變化如圖4所示，在0.24～0.40范圍內(nèi)波動。在LLMS，LLHS，HLMS和HLHS培養(yǎng)條件下，Y(II)隨著時間推移呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在11:30達到峰值，分別為0.40±0.01,0.37±0.01,0.34±0.01,0.39±0.01，隨后急劇下降，于13:00之后趨于穩(wěn)定；在LLLS和HLLS條件下，Y(II)隨著時間推移也呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在10:00達到峰值，均為0.33±0.01，隨后緩慢下降，于13:00之后趨于穩(wěn)定。

圖4 不同處理下滸苔幼苗的有效光合量子產(chǎn)量日變化

不同處理下滸苔幼苗的相對電子傳遞速率(rETR)隨著光照強度的增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在光照強度500 μmol/(m2·s)時達到峰值(見圖5)。根據(jù)圖4計算得出的不同處理下滸苔幼苗的最大相對電子傳遞速率(rETRmax)、光能利用效率(α)、飽和光強(Ik)如表2所示。

圖5 不同處理下滸苔幼苗的相對電子傳遞速率

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度對滸苔幼苗rETRmax無顯著影響(p>0.05)，鹽度及二者交互作用對其存在顯著影響(p<0.05)。如表2所示，在LL條件下，rETRmax隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，且在不同鹽度處理組間存在顯著差異(p<0.05)；在HL條件下，rETRmax隨著鹽度增加呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，且HS處理組的rETRmax顯著高于LS處理組(p<0.05)，增幅18.32%。此外，在LS和HS條件下，LL和HL處理組間的rETRmax無顯著差異(p>0.05)；在MS條件下，HL處理組的rETRmax顯著低于LL處理組(p>0.05)，降幅12.80%。

表2 不同處理下滸苔幼苗的相對電子傳遞速率(rETR)與光照強度關(guān)系的最佳擬合參數(shù)

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度及二者交互作用對滸苔幼苗α和Ik均無顯著影響(p>0.05)。

2.5 光照強度和鹽度對滸苔幼苗光合色素含量的影響

雙因素方差分析結(jié)果顯示，光照強度、鹽度及二者交互作用對滸苔幼苗葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)、類胡蘿卜素(Car)質(zhì)量分數(shù)存在顯著影響(p<0.05)。

如圖6a所示，在同一光照強度條件下，滸苔幼苗的Chl a質(zhì)量分數(shù)隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，在LS處理組達到高值，分別為(1.24±0.13)mg/g(LLLS)和(0.96±0.05)mg/g(HLLS)，比HS處理組分別增加51.71%和154.76%，MS處理組的Chl a質(zhì)量分數(shù)顯著低于HS處理組(p<0.05)，降幅分別為46.15%(LL)和20.00%(HL)。此外，在同一鹽度條件下，HL處理組的Chl a質(zhì)量分數(shù)顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅分別為22.58%(LS)，32.61%(MS)和53.66%(HS)。

a 葉綠素a

如圖6b所示，在同一光照強度條件下，滸苔幼苗的Chl b質(zhì)量分數(shù)隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，與Chl a質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢相同，在LS處理組達到高值，分別為(1.40±0.04)mg/g(LLLS)和(0.73±0.09)mg/g(HLLS)，比HS處理組分別增加12.90%和135.48%，MS處理組的Chl b質(zhì)量分數(shù)顯著低于HS處理組(p<0.05)，降幅分別為66.94%(LL)和12.90%(HL)。此外，在同一鹽度條件下，HL處理組的Chl b質(zhì)量分數(shù)顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅分別為47.86%(LS)，34.15%(MS)和75.00%(HS)。

如圖6c所示，在LL條件下，滸苔幼苗的Car質(zhì)量分數(shù)隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在MS處理組達到最高值(0.23±0.01)mg/g，分別是LS和HS處理組的2.30倍和5.75倍；在HL條件下，Car質(zhì)量分數(shù)隨著鹽度增加呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，在LS處理組達到最高值(0.34±0.03)mg/g，分別是MS和HS處理組的2.43倍和1.70倍。此外，在LS和HS條件下，HL處理組Car質(zhì)量分數(shù)顯著高于LL處理組(p<0.05)，增幅分別為2.40倍和4.00倍；在MS條件下，HL處理組Car質(zhì)量分數(shù)顯著低于LL處理組(p<0.05)，降幅39.13%。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，光照強度、鹽度及二者交互作用明顯影響滸苔幼苗的生長和光合生理指標，在不同處理下始終保持16.24%/d～27.39%/d的相對生長速率，表明滸苔幼苗可以耐受光照強度和鹽度的范圍比較廣。另外，滸苔幼苗對環(huán)境變化較為敏感，低鹽(LS)對其相對生長速率、凈光合速率、有效光合量子產(chǎn)量、相對電子傳遞速率存在抑制作用，低光強、鹽度適當降低(MS)可促進其相對生長速率、凈光合速率、光能利用效率、有效光合量子產(chǎn)量、相對電子傳遞速率。在大型海藻如綠藻緣管滸苔[31]、紅藻伊谷藻(Ahnfeltiaplicata)、褐藻齒緣墨角藻(Fucusserratus)和鞭狀索藻(Chordariaflagelliformis)[32]等的研究中，藻體存在光抑制，即光照強度高于飽和光強后凈光合速率出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。在不同處理下滸苔幼苗的凈光合速率均隨著光照強度的增加而逐漸增加并趨于平穩(wěn)，藻體凈光合速率光照強度高于飽和光強后沒有明顯下降，而是出現(xiàn)增加的趨勢，表明本研究中不同處理下的滸苔幼苗沒有出現(xiàn)明顯的光抑制現(xiàn)象，與Xiao等[19]關(guān)于不同溫度和鹽度處理下滸苔成體光響應(yīng)曲線的研究結(jié)果相一致。

光照是藻類光合作用過程中同化力形成所需的能量來源，光照強度過低時，藻類光合碳同化過程因光合作用關(guān)鍵酶未充分活化或者同化力不足而受到限制；光照強度過高時，可能引發(fā)藻類光抑制，甚至破壞光合結(jié)構(gòu)，進而影響藻類光合作用[19]。本研究結(jié)果顯示，光照強度對滸苔幼苗相對生長速率存在顯著影響(p<0.05)。在LS和HS條件下，低光強處理組滸苔幼苗相對生長速率顯著低于高光強處理組(p<0.05)，表明在高光強條件下滸苔幼苗生長更具優(yōu)勢，該現(xiàn)象在綠藻滸苔成體[10-11]、針葉蕨藻[13]、緣管滸苔[17]和紅藻繩狀龍須菜[33]、真江蘺[34]、褐藻裙帶菜(Undariapinnatifida)[35]等大型海藻研究中均有報道。葉綠素一方面可作為天線色素，參與光能吸收和傳遞，另一方面少數(shù)可作為反應(yīng)中心色素，被激發(fā)后發(fā)生電荷分離。本研究結(jié)果顯示，同一鹽度條件下，低光強處理組滸苔幼苗的葉綠素a、葉綠素b含量顯著高于高光強處理組(p<0.05)，這種光合色素含量與光照強度成負相關(guān)的現(xiàn)象在其他大型海藻如滸苔成體[14]、龍須菜[16]、緣管滸苔[17]等的研究中均有報道。原因可能是在低光強條件下，藻體通過補償性地合成光合色素來彌補光照不足引起的相對生長速率和光能利用效率下降的問題，是藻體積極響應(yīng)外界環(huán)境變化的一種機制，具有重要的生理生態(tài)作用[35-36]。

鹽度變化會改變藻體細胞的滲透壓，進而影響其生長和光合性能[37]。本研究結(jié)果顯示，在LL條件下，鹽度的適當降低(MS)促進了滸苔幼苗的相對生長速率、凈光合速率、光能利用效率、有效光合量子產(chǎn)量、相對電子傳遞速率，表明鹽度的適當降低(MS)有利于滸苔幼苗的生長和光合作用，與綠藻針葉蕨藻[13]、滸苔成體[19]、裂片石莼幼苗[21]、孔石莼[24]和紅藻繩江蘺、真江蘺[23]、菊花心江蘺(G.lichenoides)[38]、江蘺(G.corticata)[39]、褐藻半葉馬尾藻(Sargassumhemiphyllum)[40]等其他大型海藻研究中的結(jié)果一致。推斷原因可能是由于降雨量增加或生產(chǎn)、生活污水排放導致海水中營養(yǎng)鹽增加，促使藻體的生長速率和光合效率提高[41-42]。葉綠素參與光能的吸收傳遞和原初光化學反應(yīng)，直接影響藻類的光合作用，是最重要的一類光合色素分子。本研究結(jié)果顯示，葉綠素a和葉綠素b含量隨著鹽度增加呈現(xiàn)出與相對生長速率相反的變化趨勢，先降低后升高，在LS處理組最高，在MS處理組最低。分析原因在于“光合色素經(jīng)濟性”，即光合色素合成減少，節(jié)省的能量則用于藻體的其他生物合成和代謝途徑，從而提高其生長速率。藻類通過調(diào)整自身光合色素的合成來應(yīng)對環(huán)境變化是一種較為普遍的現(xiàn)象[43-44]。

本研究結(jié)果表明，光照強度和鹽度對滸苔幼苗的相對生長速率、最大光合速率、光合作用的光能利用效率、暗呼吸速率、光補償點和最大相對電子傳遞速率及葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量存在顯著的交互作用(p<0.05)。在LLMS培養(yǎng)條件下，相對生長速率、最大凈光合速率、光合作用的光能利用效率、有效光合量子產(chǎn)量、最大相對電子傳遞速率達到最高值，表明在低光強條件下，鹽度的適當降低明顯促進了滸苔幼苗的生長和光合作用。此外，在MS培養(yǎng)條件下，低光強處理組滸苔幼苗的相對生長速率、最大凈光合速率、最大相對電子傳遞速率顯著高于高光強處理組(p<0.05)，說明鹽度適當降低條件下，高光強對滸苔幼苗的生長和光合作用存在一定的抑制作用，這也可能是滸苔幼苗適應(yīng)低鹽環(huán)境的一種調(diào)節(jié)機制。

4 結(jié)論

育苗廠進/排水渠中水環(huán)境變化較為劇烈，易受到生產(chǎn)、生活污物和污水及降雨的影響，導致鹽度和光照強度等非生物因素變化大且快。本文研究光照強度和鹽度對滸苔微觀繁殖體幼苗的影響，結(jié)果顯示，光照強度、鹽度及二者交互作用對滸苔微觀繁殖體幼苗的生長和光合生理指標存在顯著影響，低光強條件下鹽度適當降低有利于滸苔幼苗的生長。因此，滸苔綠潮早期暴發(fā)規(guī)模的大小，一定程度上取決于光照強度與海水鹽度的變化及耦合作用，可為滸苔綠潮早期暴發(fā)的預警防治提供科學依據(jù)。