賀云鳳， 逄 凱， 李克強(qiáng)， 梁生康， 王修林

(中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266100)

氮是海洋生物生長(zhǎng)和繁殖的重要元素之一，且已成為海洋生物生長(zhǎng)和生物群落演替的限制因素, 此外，溶解無機(jī)氮(DIN)是浮游植物生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[5-7]。NH4-N作為一種還原態(tài)氮形式，可被浮游植物直接吸收利用而不需消耗較多能量，而其它兩種DIN—NO3-N和NO2-N，則需要被硝酸還原酶(NR)還原成氨氮等還原態(tài)氮才能被浮游植物利用，所以在三種DIN中，浮游植物優(yōu)先吸收利用NH4-N[8-9]。

在過去的幾十年里，有害藻華(HABs)對(duì)世界沿海地區(qū)的海洋漁業(yè)、公共衛(wèi)生和水生環(huán)境造成巨大損害[10-12]，已經(jīng)成為全世界沿海地區(qū)的主要環(huán)境問題之一[13]。東海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense)和米氏凱倫藻(Kareniamikimotoi)是中國(guó)東南沿海地區(qū)HABs的主要優(yōu)勢(shì)藻種且二者存在演替現(xiàn)象[14-15]。近年來，東海原甲藻是中國(guó)東海海域大規(guī)模HABs的主要種類，常見于浙江沿岸和長(zhǎng)江口的表層和次表層水域[16-19]。米氏凱倫藻是一種在全球廣泛分布的甲藻，它常在太平洋沿岸[20-25]、大西洋[26-28]和印度洋[29]以及中國(guó)東海發(fā)生形成HABs。米氏凱倫藻是一種典型的魚類毒性物種，其毒性對(duì)野生魚和養(yǎng)殖魚都是致命的[30-31]，除此之外，它還與貝類和其它無脊椎動(dòng)物的死亡有關(guān)[32-36]。

浮游植物是主要的初級(jí)生產(chǎn)者，并在全球范圍內(nèi)影響海洋的碳循環(huán)。不同浮游植物的CO2濃縮效率和調(diào)節(jié)機(jī)制不同，則其對(duì)海洋酸化的響應(yīng)就不同。研究表明，海洋酸化對(duì)海洋原甲藻(Prorocentrummicans)、亞歷山大藻(Alexandriumsp.)和短孢角毛藻(Chaetocerosbrevis)的生長(zhǎng)并無明顯影響[37-39]，而三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、牟氏角毛藻(Chaetocerosmuelleri)和塔瑪亞歷山大藻(Alexandriumtamarense)的生長(zhǎng)卻受到了海洋酸化的抑制[40-42]。

為此，本文選取東海原甲藻和米氏凱倫藻，在室溫、模擬光照條件下，以NH4-N為氮源, 通過增加pCO2改變海水的酸化程度，研究海洋酸化對(duì)米氏凱倫藻和東海原甲藻生長(zhǎng)的影響，并分析兩種甲藻對(duì)NH4-N的吸收動(dòng)力學(xué)和生物酶活性，探討其環(huán)境適應(yīng)性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)藻種的培養(yǎng)

為了模擬海洋酸化對(duì)東海原甲藻和米氏凱倫藻生長(zhǎng)的影響，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)pH梯度：8.10(當(dāng)前海水pH值)、7.81(21世紀(jì)末海水pH值)和7.45(高酸化海水pH值)，分別對(duì)應(yīng)通入CO2濃度為380、800和1 500 μatm的混合空氣。培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中使用的CO2混合空氣采用稱量法配置，即將純?cè)蠚舛康貜脑蠚馄哭D(zhuǎn)移到混合氣氣瓶來制備，組分氣體的添加量通過稱量充裝前后的標(biāo)準(zhǔn)氣瓶來確定。同時(shí)，每個(gè)pH值設(shè)置兩個(gè)平行樣。

培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所用東海原甲藻接種于中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藻種室，米氏凱倫藻接種于中國(guó)科學(xué)院海洋研究所海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藻種室，將藻種均保存于f/2培養(yǎng)液并置于光照培養(yǎng)箱中(光照強(qiáng)度191 μmol·m-2·s-1，光暗比為12 h∶12 h，溫度為(20±1)℃)。將培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)所用海水(膠州灣近海海域，36°5′42″N, 120°15′41″E, PO4-P:0.946 μmol·L-1；NO2-N:0.561 μmol·L-1；NO3-N:0.842 μmol·L-1；NH4-N:1.453 μmol·L-1)經(jīng)孔徑0.45 μm的醋酸纖維膜過濾以除去顆粒物，再將過濾海水置于高壓滅菌鍋中120 ℃下高溫高壓滅菌20 min。實(shí)驗(yàn)采用5 L錐形瓶進(jìn)行培養(yǎng)，向培養(yǎng)瓶中加入3.5 L滅菌海水，以錫紙(實(shí)驗(yàn)前450 ℃下灼燒4 h)為蓋，分別通入不同CO2濃度的混合空氣，待三個(gè)pH梯度的海水碳酸鹽系統(tǒng)平衡后添加藻種，取100 mL東海原甲藻藻液和200 mL米氏凱倫藻藻液加入到3.5 L滅菌海水中，使藻密度達(dá)到2 000 cell/mL左右，再加入NH4-N(30 μmol·L-1，NH4Cl；國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(SCRC))和PO4-P(1.5 μmol·L-1，KH2PO4；國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(SCRC))，微量元素和維生素濃度按照f/2培養(yǎng)液濃度比例添加(上海光語生物科技有限公司)(見表1)。東海原甲藻培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)周期為10天，米氏凱倫藻培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)周期為20天，取樣頻次為1～2次/d，具體取樣頻次根據(jù)兩種藻的生長(zhǎng)規(guī)律而定。取樣前將培養(yǎng)體系搖勻，取200 mL藻液經(jīng)0.7 μm的 GF/F玻璃纖維膜(Whatman 公司，450 ℃下灼燒4 h)過濾，濾膜用于測(cè)定SOD酶、CAT酶活性和葉綠素，將濾液裝入60 mL的棕色玻璃瓶中，用于測(cè)定水體中的NH4-N，并將樣品置于-20 ℃下保存。

表1 東海原甲藻和米氏凱倫藻培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)條件Table 1 Experimental conditions of Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi

1.2 pH的調(diào)節(jié)與測(cè)定

為維持培養(yǎng)體系pH環(huán)境的穩(wěn)定，在體系中加入生物緩沖劑HEPES[43-44](～0.04或～0.05 g·L-1)，并采用以間甲酚紫為指示劑的分光光度法測(cè)定體系的pH值[45]。為觀測(cè)pH的變化幅度，前期取樣較密集，觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)pH的波動(dòng)范圍不大，即在培養(yǎng)后期減少了對(duì)pH的觀測(cè)次數(shù)。測(cè)得培養(yǎng)體系的pH值在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)變化范圍為：0.1±0.05(見圖1)。

圖1 東海原甲藻和米氏凱倫藻培養(yǎng)期的pH波動(dòng)Fig. 1 pH fluctuations in the culture seawater of Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi under experimental processes

1.3 分析方法

葉綠素a的測(cè)定[46]：濾膜經(jīng)8 mL 90%的丙酮溶液在4 °C下避光提取24 h,離心10 min后取其上清液，以90%的丙酮溶液作為空白，采用紫外分光光度計(jì)測(cè)定630、647、664 nm波長(zhǎng)下的吸光度。

SOD酶的測(cè)定[48]：依據(jù)SOD酶在光下對(duì)抑制氮藍(lán)四唑(NBT)的還原作用來確定SOD酶的活性，測(cè)定560 nm下的吸光度。

CAT酶的測(cè)定[48]：依據(jù)CAT酶可在磷酸緩沖液中催化H2O2，在240 nm波長(zhǎng)下，可用H2O2的減少速率來確定CAT的活性。即以A240nm每分鐘減少0.01為1個(gè)CAT酶活性單位(U·mg-1·min-1)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Slogistic2生長(zhǎng)模型計(jì)算東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率，通過Origin8.5軟件(The Microcal Inc.)擬合生長(zhǎng)曲線，公式如下[49]：

其中：Bt為t時(shí)刻的生物量(chla，μg·L-1)；Bf為終止生物量(chla，μg·L-1)；B0為初始生物量(chla，μg·L-1)；μmax為最大生長(zhǎng)速率(μg·L-1·h-1)。

氮攝取通常用Michaelis-Menten方程計(jì)算，而為了覆蓋攝取和生長(zhǎng)情況，本文采用Monod方程[50]并將其修改為：

本文通過SPSS 22.0軟件(SPSS Inc)對(duì)結(jié)果進(jìn)行T檢驗(yàn)來判斷數(shù)據(jù)是否存在顯著性差異，并設(shè)置顯著性差異水平為α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)狀況

圖2為東海原甲藻和米氏凱倫藻在NH4-N和不同pH條件下的生長(zhǎng)曲線。東海原甲藻和米氏凱倫藻分別于第2天和第3天開始快速生長(zhǎng)進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，并分別于第5天和第7天進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期，此期間，東海原甲藻和米氏凱倫藻的chla濃度達(dá)到峰值，在pH=8.10條件下出現(xiàn)最大值(15.64和46.77 μg·L-1)，其次是pH=7.81處(9.75和43.17 μg·L-1)，在pH=7.45處chla濃度有最小值(7.45和8.62 μg·L-1)。隨后，東海原甲藻和米氏凱倫藻分別于第8天和第11天開始死亡，進(jìn)入死亡期。在高酸化條件(pH=7.45)下，米氏凱倫藻的生長(zhǎng)受到極大限制。

圖2 不同pH條件下東海原甲藻(A)和米氏凱倫藻(B)的生長(zhǎng)曲線Fig. 2 Growth curve of Prorocentrum donghaiense (A) and Karenia mikimotoi (B) under different pH conditions

Slogistic2生長(zhǎng)模型擬合結(jié)果表明，在NH4-N條件下，東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率均隨pH的下降而降低(見圖3)。具體表現(xiàn)為，在pH=8.10處，東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量分別為15.76和49.76 μg·L-1，最大生長(zhǎng)速率分別為0.182和0.357 μg·L-1·h-1；在pH=7.81處，東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量分別為8.66和43.17 μg·L-1，最大生長(zhǎng)速率分別為0.076和0.250 μg·L-1·h-1；pH值為7.45時(shí)，藻類生長(zhǎng)受到極大的限制，東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量分別為7.67和7.56 μg·L-1，最大生長(zhǎng)速率分別為0.067和0.093 μg·L-1·h-1(見表2)。與自然條件下(pH=8.10)相比，東海原甲藻在pH=7.81處的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率分別下降了45.0%和58.2%，在pH=7.45處下降了51.3%和63.2%；米氏凱倫藻在pH=7.81處的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率分別下降了13.2%和30.0%，在pH=7.45分別下降了84.8%和73.9%。顯著性分析表明，東海原甲藻在pH=7.81和pH=7.45處的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率顯著低于(p<0.05)pH=8.10處，米氏凱倫藻在pH=7.45處的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率均顯著低于(p=<0.05)pH=8.10處的兩個(gè)參數(shù)，且米氏凱倫藻的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率顯著高于(p<0.05)東海原甲藻。

圖3 不同pH條件下東海原甲藻和米氏凱倫藻的終止生物量(A)和最大生長(zhǎng)速率(B)Fig. 3 Terminative biomass (A) and maximum growth rate (B) of Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi under different pH conditions

2.2 氮吸收動(dòng)力學(xué)

圖4為東海原甲藻和米氏凱倫藻在不同pH條件下對(duì)NH4-N的吸收曲線，NH4-N分別在96和168 h內(nèi)被快速吸收。Monod方程擬合結(jié)果表明，東海原甲藻和米氏凱倫藻的最大氮吸收速率隨pH的下降而降低，半飽和常數(shù)和最小濃度閾值隨pH的下降而升高。具體表現(xiàn)為，在pH=8.10處東海原甲藻和米氏凱倫藻的最大氮吸收速率有最大值(0.59和0.39 μmol·L-1·h-1)，其次為pH=7.81處(0.46和0.34 μmol·L-1·h-1)，在pH=7.45處東海原甲藻的最大氮吸收速率有最小值(0.38和0.24 μmol·L-1·h-1)(見圖5(A))。顯著性分析表明，東海原甲藻和米氏凱倫藻在酸化(pH=7.81和pH=7.45)條件下的最大氮吸收速率顯著低于(p<0.05)正常海水條件下，且東海原甲藻的最大氮吸收速率顯著高于(p<0.05)米氏凱倫藻。

在pH=7.45處東海原甲藻和米氏凱倫藻的半飽和常數(shù)有最大值(1.36和7.81 μmol·L-1)，其次為pH=7.81處(0.39和2.31 μmol·L-1)，在pH=8.10處有最小值(0.24和1.57 μmol·L-1)(見圖5(B))。顯著性分析表明，米氏凱倫藻在pH=7.81和pH=7.45處的半飽和常數(shù)顯著高于(p<0.05)pH=8.10處，且其在pH=7.45處的半飽和常數(shù)顯著高于(p<0.05)東海原甲藻。

在pH=8.10處東海原甲藻和米氏凱倫藻的最小濃度閾值有最小值(1.10和1.30μmol·L-1)，其次為pH=7.81處(2.10和2.17 μmol·L-1)，在pH=7.45處有最大值(2.10和7.37 μmol·L-1)(見圖5(C))。

表2 不同pH條件下東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長(zhǎng)和氮吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 2 Growth and nitrogen uptake kinetics parameters for Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi under different pH conditions

圖4 不同pH條件下東海原甲藻(A)和米氏凱倫藻(B)的氮吸收曲線Fig. 4 Nitrogen uptake curve of Prorocentrum donghaiense (A) and Karenia mikimotoi (B) under different pH conditions

Vmax/Ks比率可代表所有養(yǎng)分吸收位點(diǎn)的總親和力之和，涉及單一藻類和不同條件下特定過程的比率，Vmax/Ks比率越高表明競(jìng)爭(zhēng)能力越高，可用來表征藻類在競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)中的地位。隨著酸化程度加深，東海原甲藻和米氏凱倫藻的Vmax/Ks比率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在pH=8.10處東海原甲藻和米氏凱倫藻的Vmax/Ks比率有最大值(2.46和0.25 h-1)，其次為pH=7.81處(1.18和0.15 h-1)，在pH=7.45處東海原甲藻和米氏凱倫藻的Vmax/Ks比率有最小值(0.28和0.03 h-1)(見圖5(D))。與自然條件下(pH=8.10)相比，東海原甲藻在pH=7.81處的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率分別下降了22.0%和52.0%，在pH=7.45處下降了35.6%和88.6%；同樣，米氏凱倫藻在pH=7.81處的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率分別下降了12.8%和40.0%，在pH=7.45處分別下降了38.5%和84.0%。顯著性分析表明，東海原甲藻在pH=7.45處的Vmax/Ks比率顯著低于(p<0.05)pH=8.10處，且東海原甲藻在三個(gè)pH條件下的Vmax/Ks比率均顯著高于(p<0.05)米氏凱倫藻。

2.3 SOD和CAT酶活性

受酸化條件的影響，東海原甲藻和米氏凱倫藻的SOD和CAT最大酶活性均隨pH的下降而升高。東海原甲藻和米氏凱倫藻SOD的最大酶活性在pH=8.10處分別為1.40和2.51 U·μg-1，隨著pH值的降低，在pH=7.81處SOD的最大酶活性分別升高至2.12和4.90 U·μg-1，在pH=7.45處，東海原甲藻和米氏凱倫藻的SOD最大酶活性分別升高至2.26和5.76 U·μg-1(見圖6(A))。同樣，東海原甲藻和米氏凱倫藻的CAT最大酶活性在pH=7.45處最高(5.09和4.40 U·mg-1·min-1)，其次是pH=7.81處(4.29和3.63 U·mg-1·min-1)和pH=8.10處(4.06和3.61 U·mg-1·min-1)(見圖6(B))。顯著性分析表明，在pH=7.81和pH=7.45處，米氏凱倫藻SOD的最大酶活性顯著高于(p<0.05)pH=8.10處，且米氏凱倫藻SOD的最大酶活性顯著高于(p<0.05)東海原甲藻。

圖5 不同pH條件下東海原甲藻和米氏凱倫藻的最大氮吸收速率(A)、半飽和常數(shù)(B)、最小濃度閾值(C)和Vmax/Ks比率(D)Fig.5 Maximum nitrogen uptake rate (A), half-saturation constant (B), min-concentration threshold (C) and the Vmax/Ks ratio (D) of Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi under different pH conditions

圖6 不同pH條件下東海原甲藻和米氏凱倫藻的SOD(A)和CAT(B)最大酶活性Fig. 6 SOD (A) and CAT (B) maximum activity of Prorocentrum donghaiense and Karenia mikimotoi under different pH conditions

3 討論

海洋浮游植物是世界生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它們對(duì)全球變化的響應(yīng)將影響海洋食物網(wǎng)和全球養(yǎng)分的循環(huán)。這些單細(xì)胞初級(jí)生產(chǎn)者隨著潮汐和水流漂移，占據(jù)全球碳固定的一半左右，并成為將固定碳匯入到深海生物碳泵的基礎(chǔ)[51]。高強(qiáng)度的人為活動(dòng)導(dǎo)致大氣CO2濃度升高，表層海水的pCO2上升、pH下降，從而影響了海洋初級(jí)生產(chǎn)者的生長(zhǎng)[52-53]。甲藻作為一個(gè)世界性的浮游植物群體，具有大量繁殖形成有害藻華的能力，其細(xì)胞內(nèi)的RubisCO酶對(duì)CO2的親和力較低，光合作用易受碳濃度的限制，因此甲藻的生長(zhǎng)更易受酸化的影響[54]。在本研究中，東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長(zhǎng)均受到酸化條件的抑制。隨著酸化程度的加深，東海原甲藻和米氏凱倫藻的最大生長(zhǎng)速率和終止生物量均呈下降趨勢(shì)，這是因?yàn)樗峄潭鹊募由顚?dǎo)致浮游植物需消耗更多的能量以適應(yīng)這種變化，從而減少了用于浮游植物生長(zhǎng)的能量而受到負(fù)面影響。

在海洋系統(tǒng)中，氮元素通常是限制浮游植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，人類活動(dòng)導(dǎo)致的氮元素輸入的增加可以顯著改變?cè)S多陸地、海洋以及一些淡水環(huán)境中的藻類和微生物的生產(chǎn)[55]。受海洋酸化的影響，東海原甲藻和米氏凱倫藻的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率均隨pH值的降低而下降。米氏凱倫藻在同等條件下的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率均低于東海原甲藻，表現(xiàn)為較低的競(jìng)爭(zhēng)能力,酸化過程加劇了這種影響。研究表明，當(dāng)海水中存在多種形式的氮時(shí)，浮游植物將優(yōu)先使用還原形式氮(NH4-N)，因?yàn)楦∮沃参锟梢酝ㄟ^GS / GAGOT酶直接吸收NH4-N而合成氨基酸[56]，且甲藻能夠在低NO3-N、高NH4-N的海域大量繁殖[57]。酸化條件會(huì)降低能量在細(xì)胞內(nèi)的流通，進(jìn)而降低細(xì)胞對(duì)氮的吸收，即在酸化條件下會(huì)降低細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成效率[58]。維持細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度平衡對(duì)浮游植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要，酸化強(qiáng)度加深，細(xì)胞內(nèi)外的pH平衡受到破壞，浮游植物需要消耗大量的能量去維持平衡，進(jìn)而抑制了浮游植物的生長(zhǎng)[59]。在本研究中，pH=7.81和pH=7.45的酸化條件打破了東海原甲藻和米氏凱倫藻正常的細(xì)胞內(nèi)外離子濃度的動(dòng)態(tài)平衡，兩種藻必須對(duì)酸化條件作出響應(yīng)并建立適應(yīng)pH值變化的酸堿平衡，從而影響了藻細(xì)胞內(nèi)正常的代謝速率，所以兩種藻對(duì)NH4-N的吸收隨酸化程度的加深而減少。由Monod方程擬合得到的最小濃度閾值均隨pH的降低而增大，由此可見，酸化強(qiáng)度越大，米氏凱倫藻和東海原甲藻對(duì)氮的吸收利用率就越低。

在正常情況下，浮游植物體內(nèi)存在一套完整的抗氧化系統(tǒng)，且ROS的產(chǎn)生和清除始終處于動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)[58]。當(dāng)浮游植物處于海洋酸化條件下，低pH值會(huì)導(dǎo)致浮游植物細(xì)胞的內(nèi)外酸堿失衡，進(jìn)而可激活抗氧化系統(tǒng)，消除過量產(chǎn)生的氧自由基，從而維持正常的浮游植物生理活動(dòng)[60-61]，SOD酶和CAT酶是這個(gè)過程中主要的抗氧化酶。研究發(fā)現(xiàn)東海原甲藻的生長(zhǎng)在受亞麻酸脅迫時(shí)，藻細(xì)胞內(nèi)的SOD和CAT活性隨著亞麻酸的濃度升高而升高[62]。同樣，受氧化作用的脅迫，米氏凱倫藻細(xì)胞內(nèi)SOD和CAT的活性也隨之升高[63]。在本研究中，酸化條件下，海水pH值的變化打破了東海原甲藻和米氏凱倫藻細(xì)胞內(nèi)外的酸堿平衡，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)SOD和CAT的酶活性升高，以此消除過量的ROS對(duì)藻細(xì)胞的影響，即通過自身的生理調(diào)控機(jī)制來維持浮游植物正常的代謝活動(dòng)。當(dāng)海水pH值低于一定閾值時(shí)，浮游植物體內(nèi)的調(diào)控系統(tǒng)達(dá)到極限，會(huì)導(dǎo)致浮游植物細(xì)胞酸中毒進(jìn)而影響其生長(zhǎng)和對(duì)氮的吸收，比如在pH=7.45條件下，米氏凱倫藻的生長(zhǎng)受到了極大限制。

4 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)室藻類培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究了海洋酸化對(duì)東海原甲藻和米氏凱倫藻生長(zhǎng)、氮吸收和生物酶的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：

(1)海洋酸化對(duì)東海原甲藻和米氏凱倫藻的生長(zhǎng)均有抑制作用。隨著酸化程度的加深，兩種藻的終止生物量和最大生長(zhǎng)速率均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在高酸化(pH=7.45)條件下，米氏凱倫藻的生長(zhǎng)受到的抑制更大，顯著低于正常海水條件(P<0.05)。

(2)海洋酸化抑制了東海原甲藻和米氏凱倫藻對(duì)NH4-N的吸收。隨著酸化程度的加深，兩種藻的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。米氏凱倫藻在同等條件下的最大氮吸收速率和Vmax/Ks比率均低于東海原甲藻，表現(xiàn)為較低的競(jìng)爭(zhēng)能力，酸化過程加劇了這種影響。

(3)海洋酸化誘導(dǎo)了米氏凱倫藻和東海原甲藻的ROS升高，隨著酸化程度加深，抗氧化生物酶(SOD和CAT)的活性升高。海洋酸化對(duì)兩種甲藻生長(zhǎng)的影響，通過抗氧化酶的活性變化從生理層面對(duì)外界環(huán)境的變化作出響應(yīng)，與生長(zhǎng)和氮吸收過程相對(duì)應(yīng)。