紫外线B对中国南部海湾浮游植物光合作用速率的影响
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广东省2024届普通高中毕业班第二次调研考试生物学答案及解析1.D【分析】翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、结构①属于核糖体,核糖体无膜结构,不属于生物膜系统,A错误;B、该结构是核糖体,蓝细菌是原核细胞,原核细胞中具有核糖体一种细胞器,B错误;C、细胞内的遗传信息库是细胞核,而图示结构是核糖体,C错误;D、图示为翻译过程,该过程需要酶的催化,但DNA聚合酶是DNA复制过程中发挥作用的酶,D正确。
故选D。
2.C【分析】1、群落的垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响。
2、群落的水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,形成了生物在水平方向上的配置状况。
【详解】A、蜘蛛和小绿叶蝉的活动能力弱、活动范围小,故可采用样方法调查蜘蛛和小绿叶蝉的数量,A正确;B、分析题意可知,蜘蛛是小绿叶蝉的天敌,蜘蛛可通过摄食获得小绿叶蝉的物质和能量,B正确;C、小绿叶蝉是茶树的主要虫害之一,据图可知,间作模式下小绿叶蝉的数量降低,而蜘蛛含量增加,间作模式可减少农药使用量,利于茶树生长,C错误;D、密度制约因素即影响程度与种群密度有密切关系的因素,密度制约因素(天敌蜘蛛)使间作茶园中小绿叶蝉死亡率上升,从而使其数量下降,D正确。
故选C。
3.D【分析】题意分析,本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响,实验结果显示,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,可见吸烟有害健康。
【详解】A、图示测定的是血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量,据此可推测,超氧化物可作为内环境的成分,A正确;B、有氧呼吸会产生少量超氧化物,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,因此,超氧化物可能在线粒体内产生,B正确;C、血浆渗透压的维持与其中蛋白质和无机盐的含量有关,即血浆蛋白有维持渗透压的作用,C正确;D、据柱形图可知,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,但并不能证明该过程中蛋白质分解供能,D错误。
南海北部冬、夏季海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征郝锵;刘诚刚;乐凤凤;彭欣;曾祥茜;蔡昱明【摘要】本文通过南海北部冬、夏季航次的现场观测,研究了海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征(P-E曲线).结果表明南海北部浮游植物P-E曲线存在明显的季节变化.在冬季,P-E曲线呈现高PBm、高α、高β的特征,这表明冬季浮游植物在低光照环境中光合作用速率增加迅速,其最大光合作用速率较高但容易受到光抑制.与冬季相反,夏季P-E曲线呈现低PBm、低α、低β的特征,浮游植物受光抑制影响小,但最大光合作用速率低于冬季.水温和粒级结构等指标与P-E参数存在显著相关,这意味着环境和群落的季节变化可能对光合作用特性有一定影响.通过P-E 参数模拟得到真光层内光合作用速率,模拟值与现场结果之间呈明显的线性相关但存在高估.此研究有助于认识南海浮游植物光合作用特征,并为初级生产力模型研究提供依据.【期刊名称】《海洋学报(中文版)》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】9页(P22-30)【关键词】光合作用;P-E曲线;南海北部;浮游植物【作者】郝锵;刘诚刚;乐凤凤;彭欣;曾祥茜;蔡昱明【作者单位】卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;浙江省海洋水产养殖研究所,浙江温州325005;卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州310012;天津农学院水产学院,天津300384;国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州310012;国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】Q178.53郝锵,刘诚刚,乐凤凤,等.南海北部冬、夏季海表浮游植物光合作用速率对光强的响应特征[J].海洋学报,2016,38(4):22—30,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.04.002Hao Qiang,Liu Chenggang,Le Eengfeng,et al.Phytoplankton photosynthesis-irradiance parameters during sum mer and winter in the northern South China Sea[J].Haiyang Xuebao,2016,38(4):22—30,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.04.002浮游植物光合作用是海洋碳循环研究的关键环节之一,光合作用的速率和时空变化,深刻影响着碳的“源、汇”格局、以及“生物泵”的效率。
紫外线B对海洋生态系统的影响周伟华1, 2,殷克东1, 31. 中国科学院南海海洋研究所,广东广州510301;2. 中国科学院海南热带海洋生物实验站,海南三亚572000;3. 中国科学院南海海洋研究所//热带海洋环境动力学重点实验室,广东广州510301摘要:近年来随着臭氧损失现象日益严重,到达地球表面的紫外线B辐射不断加强,海洋生态系统受到了前所未有的威胁。
UV-B的增强改变了生物体赖以生存的水体环境,影响了浮游植物对营养盐的吸收同化,抑制了浮游植物的光合作用,从而减少了海洋对CO2的吸收能力,其结果直接增加了温室效应。
同时UV-B也直接影响生态系统食物链的各个营养级,伤害海洋病毒、细菌和浮游植物,降低浮游动物和仔稚鱼的成活率,进而影响到整个海洋生态系统的结构和功能。
关键词:紫外线B;海洋生态系统;影响评价中图分类号:X145 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)03-0434-05太阳辐射包括紫外线、可见光、热和其他辐射。
其中紫外光又可分为紫外A段(UV-A,400~320 nm),B段(UV-B,320~280 nm)和C段(UV-C,280~200 nm)。
UV-B的辐射能量虽然只占光能量的5%~7%,但对生物的危害性却远较此比例高得多。
例如,虽然UV-B只占太阳辐能量到达地球表面的0.8%,但在海洋和水环境中UV-B对光化学效应的贡献却占50%以上[1]。
吸收UV-B的主要物质是臭氧[2]。
近年来由于人类过量地使用氟氯烃类化合物(如CFCs)和化肥(可导致NO2的释放),直接导致了臭氧层空洞的出现及扩大[3]。
同时温室气体的释放也将导致平流层温度下降,并导致极地臭氧层的减少[4]。
臭氧层耗损的直接后果是地面UV-B辐射加强,不仅直接危害人类(如:皮肤和各种机体组织)健康,而且对海洋生态系统也构成了巨大的威胁,是人类面临的一个新问题[5],当前国际上对UV影响研究的数量已显著上升。
太阳辐射对海洋生物的影响研究随着全球气候变化的不断加剧,人们开始更加关注太阳辐射对海洋生物的影响。
太阳辐射给海洋生物带来的不仅是光线和热量,还有较强的紫外线辐射。
辐射的强度和频率对生物有很大的影响,从生物体的形态、行为到生理和生态过程都会产生变化。
一、太阳辐射对海洋植物的影响太阳辐射对海洋植物的影响主要表现在光合作用和生长繁殖方面。
海洋植物的光合作用依赖于光线的照射和热量的供应。
太阳辐射越强,光合作用的速率就越快。
然而,太阳辐射中的紫外线会影响光合作用的效率和产物的品质。
较强的紫外线可促进植物产生反应性氧化物,而这些物质会对植物的光合作用和生长产生负面影响。
此外,太阳辐射还会影响海洋植物的生长和繁殖,尤其是对那些浮游植物和浅海生物。
二、太阳辐射对海洋动物的影响太阳辐射对海洋动物的生存和发展同样产生着深刻的影响,不仅仅是对那些浅海生物,也包括深海生物。
太阳辐射对海洋动物的影响主要是通过温度和生态过程间接影响其生存和行为。
即使在海水深处,强大的紫外线和可见光仍能渗透进来,这些辐射会加速深海生物的失水和蛋白质降解。
而且,太阳辐射还可能促使海洋动物发生行为改变,甚至会影响其互动行为。
太阳辐射对海洋生物的影响是一个动态过程。
不同类型的生物在不同的水深、季节和地理位置下受到的影响也不同。
此外,人工开发和工业污染等因素也会影响太阳辐射对海洋生物的影响。
因此,在研究太阳辐射对海洋生物的影响时,需要进行精细的量化实验和大规模长期监测,以期更全面地了解其生态效应。
三、结论太阳辐射不仅是海洋生物必不可少的能源,而且是生物生存和繁衍过程中不可避免的环境因素。
太阳辐射对海洋生物的影响是多方面的,除了光合作用和生长发育,温度、生态过程和行为等方面也会受到影响。
太阳辐射在不同的水深、季节和地理位置下对于不同类型的生物发挥不同的作用。
因此,掌握太阳辐射对海洋生物的影响,对于深入了解海洋生态系统的构建和管理具有重要的意义。
紫外线辐射对海洋生态系统的影响海洋生态系统是地球上最复杂的生态系统之一,而紫外线辐射是其中一个极其重要的环境因子。
虽然紫外线仅占太阳辐射能量的一小部分,但它对海洋生态系统的影响却是不可忽视的。
本文将探讨紫外线辐射对海洋生态系统的影响,包括对浮游生物、底栖生物以及海洋生态系统整体的影响。
1. 紫外线辐射对浮游生物的影响浮游生物是海洋生态系统的重要组成部分,包括浮游植物和浮游动物。
紫外线辐射会引起浮游植物和浮游动物的损伤和死亡,从而影响海洋食物链的平衡。
特别是在浅海区域,紫外线辐射的影响更为显著。
一些浮游动物的卵和胚胎对紫外线辐射也很敏感,这会影响其繁殖能力,从而影响海洋生态系统的生产力。
2. 紫外线辐射对底栖生物的影响底栖生物是海洋生态系统中最受紫外线辐射影响的生物之一。
底栖生物多生活在浅海区域,其体表直接暴露在阳光下,受到紫外线辐射的直接照射。
紫外线辐射对底栖生物的影响主要表现为损伤和死亡。
海藻、珊瑚和各种底栖生物对紫外线辐射的敏感度不同,因此在海洋酸化和海洋污染等环境因素的影响下,底栖生物对紫外线辐射的耐受力也在不断 change 变。
3. 紫外线辐射对海洋生态系统整体的影响除了对浮游生物和底栖生物的影响外,紫外线辐射也会直接影响海洋生态系统的整体状况。
紫外线辐射可以分解底物质和有机物质,从而影响海洋生态系统的生态系统功能。
同时,紫外线辐射也会影响海水的温度和化学成分,进一步对海洋生态系统的平衡构造产生影响。
综上所述,紫外线辐射对海洋生态系统影响非常大。
在全球变暖、海洋污染等环境问题逐渐严峻的背景下,了解和控制紫外线辐射对海洋生态系统的影响显得越发重要。
未来需要采取更加有效的保护措施,以减缓或避免紫外线辐射对海洋生态系统的负面影响,从而维护全球生态平衡。
紫外线对海洋浮游植物光合作用的影响研究海洋是地球上最为广阔的生物圈之一,其中光合作用是生态系统得以维持的基础。
然而,随着人类活动的不断加剧,如工业排放、化肥农药等大量的污染物会进入海洋中,这些污染物会加剧紫外线对海洋浮游植物光合作用的影响,导致海洋生态系统的不稳定性。
因此,本文将就紫外线对海洋浮游植物光合作用的影响进行研究。
1.浮游植物初级生产力的重要性初级生产力是生态系统中不可或缺的组成部分,是生态系统高度稳定的保证。
浮游植物是海洋生态系统中最为主要的初级生产者,其通过光合作用将太阳能转化为有机物,是海洋生态系统的基础。
然而,由于人类活动造成的污染等影响浮游植物生长的因素已经超出了自然环境能够承受的范围。
2.紫外线对浮游植物的影响2.1 紫外线的作用紫外线是太阳辐射中较为危险的一种,人们通常将其分为UVA,UVB和UVC 三类。
随着臭氧层的稀释,大气中UVA和UVB的含量越来越多,其对生物的危害也日益增大。
紫外线可以影响植物的光合作用过程,从而影响其生长和繁殖,这种影响对于海洋浮游植物同样存在。
2.2 紫外线对光合作用的影响浮游植物对紫外线的敏感性较高,UVA可以透过植物细胞壁,深入到叶绿体中,破坏光合作用过程中的各个环节。
UVB可以破坏细胞膜和DNA分子,继而压制浮游植物的生长和繁殖。
紫外线的辐射会导致浮游植物的光合作用速率下降,光捕捉、电传导过程、激发过程以及化学反应等各个方面都会受到影响。
3.降低紫外线对浮游植物影响的措施3.1 减少人类活动造成的污染减少人类活动造成的污染是改善海洋生态环境的基础和前提,人工减少产生影响浮游植物生长的化学物质,调整排放标准,考虑新的污染治理措施等都能帮助降低海洋中污染物的浓度和总体影响。
3.2 建立海洋保护区建立海洋保护区是保护海洋生态系统的一种重要途径,建立海洋保护区可以限制人类活动和限制污染物的排放。
建立越来越多的海洋保护区,不仅可以帮助保护海洋中的浮游植物,而且可以保护鱼类等其他海洋生物。
生态因素对海洋浮游植物生长的影响海洋中有许多浮游植物,它们是海洋生态系统中极为重要的组成部分。
浮游植物能够通过光合作用吸收阳光和二氧化碳,同时产生氧气。
它们是海洋食物链上的重要一环,对全球的生态环境和能源循环都发挥着重要的影响。
然而,海洋中生态因素对浮游植物生长的影响也是非常大的。
1. 湍流和水温的变化海洋中水流变化很大,正如风吹过地面一样。
在海浪和潮汐的作用下,海水会发生湍流,并带动海洋中微小的生物变动。
这在一定程度上会影响到浮游植物生长和分布,尤其是对于浮游植物的初级生产者而言。
另外,海水温度的变化也会影响浮游植物的生长。
2. 光照光照是影响浮游植物的生长和分布的决定性因素。
在海洋中,光线在不断地反射、折射、散射和吸收。
一般来说,光线在水中的深度每增加10米,光照强度会减少约50%。
因此,浮游植物的生长和分布往往受到水深、云量、浪高等因素的影响。
3. 理化因素海洋中的化学因素,如盐度、pH值、营养物质含量等也会影响浮游植物的生长和分布。
过高或过低的盐度会抑制浮游植物的生长,而营养物质含量过多会导致海藻爆发和死亡现象。
4. 气候变化气候变化对海洋环境产生深远的影响,也会影响到海洋中的浮游植物。
气候变化会导致海洋中的大气层、水温和盐度等变化,对浮游植物的生长产生重要的影响。
综上所述,海洋中生态因素对浮游植物生长的影响是复杂和多样的。
不同因素的综合作用会影响到浮游植物的生态特征和分布规律,因此人们需要深入了解海洋环境和生物,以更好地保护海洋生态系统和维护全球生态平衡。
紫外线辐射对海洋浮游生物的影响评估近年来,随着全球气温升高和自然环境恶化,紫外线辐射越来越成为了人们谈论的热点问题。
众所周知,紫外线辐射对人类有害,在长期照射下,还会导致皮肤癌等疾病。
但是,我们是否意识到,对于海洋浮游生物来说,紫外线辐射同样会带来极大的影响?那么,紫外线辐射对海洋浮游生物的具体影响是什么?从观察的角度来看,紫外线辐射能够影响浮游生物的繁殖、生长、代谢乃至死亡。
一方面,紫外线会改变浮游生物的生殖能力和生长速度,引发一系列连锁反应;另一方面,紫外线也会影响浮游生物体内的代谢过程,导致蛋白质和核酸等成分发生变化,破坏生物体的健康和稳定的生长。
首先,从繁殖方面来看,紫外线辐射会直接影响浮游生物的性腺发育和性腺细胞功能。
在紫外线辐射照射下,浮游植物的叶绿体数量和大小都会减小,进而影响光合作用和生长。
此外,紫外线辐射还能直接影响能量代谢,导致食物链中的物种死亡,影响整个海洋生态系统的平衡。
其次,从生长和代谢方面来看,紫外线辐射在一定程度上会影响浮游生物体内的代谢过程和蛋白质合成。
针对不同种类的浮游生物来说,它们的抗紫外线辐射能力是不同的,一些较为脆弱的生物,如浮游硅藻和浮游浮游泡沫藻等,对紫外线侵害的抵抗能力较为低,长期照射下,会导致浮游生物死亡和生态系统的损害。
最后,从环境适应方面来看,紫外线辐射的个体适应能力和生态系统的整体适应能力也是不能忽视的。
当海洋生态环境遭遇较大影响时,如全球气候变化或人类活动影响,会导致某些已经弱化的浮游生物无法适应新的环境,并且难以存活下来。
于是,紫外线辐射也是海洋生态环境中的一种系统性风险,我们需要在理解紫外线影响的基础上,采取科学的防护措施来保护海洋生态系统和浮游生物。
总的来说,紫外线辐射对于海洋生态环境和浮游生物同样是不可忽视的影响因素。
为了维护海洋生态环境的健康和生物多样性,需要我们认真评估和预测紫外线辐射对海洋浮游生物的影响,并采取科学有效的措施来减少和防护紫外线的辐射。
紫外线B对中国南部海湾浮游植物光合作用速率的影响袁翔城①②殷克东①② 周伟华①曹文熙① 许晓强①赵迪①(1.中科院热带海洋环境动力学重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所,广州510301;2.香港科技大学海岸环境学科。
联系人,E-mail: kdyin@)摘要:紫外线B(UVB)能抑制浮游植物的光合作用。
但紫外线在水中会较快的衰减,因此在水柱中UVB抑制浮游植物光合作用的程度也不同。
此研究的目的是:定量研究UVB对水柱中浮游植物的光合速率和光量子产额垂直分布的影响,以及在浮游植物有不同光暴露历史的情况下UVB对浮游植物的抑制率。
在亚热带的广东沿岸海湾(澳头的一个半封闭水域)的实验表明:在自然光(有UVB)照射下时,水柱的光合作用速率(P)和光量子产额(Φmax)比在无UVB照射下更小,其中最大光合作用速率(Pmax)比在无UVB照射下减少了11%-22%,最大光量子产额Φmax减少了17%-49%。
文中用了简化的模型(指数衰减曲线函数)来描述水柱中UVB光合作用的抑制率的垂直分布,并计算出UVB对整个水柱的光合抑制率。
光变换实验中,表层和底层(4m)的水分装到几个平行瓶中进行有UVB和没UVB的培养;实验表明在相同的UVB照射下,相对于表层浮游植物的光合作用速率,底层(4m)浮游植物将更容易受UVB 的抑制。
关键词 紫外线B(UVB)抑制率 光合作用速率 碳吸收 光量子产额 中国南海紫外光又可分为UVA(400~320 nm),UVB(320~280 nm)和UVC(280~200 nm)。
UVB对生物的危害性很大,臭氧层能吸收较多的UVB [1],因此发现臭氧层减少后,海洋浮游植物受UVB(280~320 nm) 影响的研究也越来越受到关注。
越来越多的研究表明紫外线对水生生态环境有重大的影响[2-4]。
因为南极巨大的臭氧空洞的出现,大多数紫外线UVB的研究都集中在南极[5,6]和温带海域[7,8],而在此方面热带与亚热带海洋受到较少的关注。
浮游植物光合作用速率固定的CO2占空气CO2总量的一半多(1011 tons/year)[9]。
因此许多研究集中在UVB对浮游植物光合作用的影响[10-14]。
太阳辐射(包括UVB)在热带和亚热带地区比高纬度地区有更大的辐照量,中国南海海域北部的海岸处于亚热带和热带地区。
由于较小的天顶角,热带浮游植物通常处于高UVB照射下[15-17]。
尽管在我国南海已有少量关于UVB对实验室培养的藻类生理生态的研究[18]及海上研究[19],这些研究都表明UVB对浮游植物有较大影响,然而在此地区尤其是近岸却仍然没有足够的研究来描述UVB对浮游植物的影响。
近年有研究显示:UVB对温带近海地区的浮游植物的碳吸收有重要的影响[20] 。
海-气表面的二氧化碳交换受表面水体生物碳吸收的影响,而表面水层浮游植物的碳吸收受UVB的影响,因此有理由相信UVB能改变CO2的吸收和海-气交换。
由于频繁的垂直交换,在海水中的浮游植物会从弱光下带到强光中,或反之。
由于海水的垂直交换,对紫外线的抑制率来说,浮游植物原来的光照比现场的光照条件更重要[21-23]。
至今,依然缺少标准的计算方法和模型来描述UVB抑制率的垂直分布情况,并且很少有现场的实验来研究水体中的交换对UVB抑制率的影响,尤其是热带海洋。
测定UVB对热带和亚热带地区的生产力的影响是很有必要的。
是因此本文的目的是:1)在典型的亚热带近海,定量研究紫外线对光合作用速率的影响,并用相应的模型来描述UVB抑制率的垂直分布,2)并建立可行的方法计算UVB对整个水柱的抑制率。
3)探讨浮游植物在水体交换中可能受到的不同UVB抑制率。
1 方法与材料1.1取样与培养图1. 方框内表示在澳头湾的研究地点研究地点是澳头湾(220410′N, 1140320′E),深度大约为5m,位于中国广东省深圳东部(图1)。
用5 l的Plexiglas瓶采水样,并用10 l的大瓶分装子样品。
营养盐水样由60ml的注射器过滤通过Whatman GF/F 滤膜(Swinnex过滤头上有Whatman GF/F滤膜),得到的营养盐样品装入Nalgene瓶中(这些塑料容器都用10% HCl浸泡清洗过);过滤好的水样马上冷冻保存,滤膜和滤液,分别作为叶绿素a和营养盐的样品。
分析在一个月内完成。
光合作用P与光照I的关系实验(P-I曲线) 于2003年5月14日进行。
取样培养方法是:从6个不同的深度(0、0.5、1、2、3、4m)取样,水样分装入两个平行的50ml石英试管中,用DuPont公司的Melinex(TM) Polyester 膜包住石英试管(不影响其它光,遮挡UVB照射),然后加入2 µCi量的14C(NaH 14CO 3)。
用浮标和吊绳固定样品,将样品放回原深度处培养4小时(12:00-16:00),有UVB照射的样品作为对照组。
5月21和26日做光变换实验(light shift experiment)。
取样培养方法是:从表层(0.5m)和底层(4m)取样,分别装入6组石英试管并加入14C后,用Melinex(TM) Polyester Film Type 389膜包裹(遮掉UVB),有UVB的样品做为对照组,将样品分别悬挂于水柱中0、0.5、1、1.5、2、3、4m处培养4小时(12:00-16:00)。
以上实验样品都有两个平行样。
培养结束后全部水样经Whatman GF/F膜过滤,并马上冷冻保存,测量时,将膜置于液闪瓶中,并加0.2 ml的0.5N HCl,静置24小时后,加 10 ml液闪剂 (Hi-Safe),最后样品的14C放射性强度用Beckman ® 2000 CA/LL 型液闪计数器测定。
按照《海洋调查规范》[24]和JGOFS [25]]的方法测定用14C和叶绿素。
叶绿素a用90%丙酮提取,避光放置, 24小时内用10分钟超声波破碎(50/60 Hz),最后用TD700荧光计(Turner Designer)测定[25]。
营养盐用Skalar San Autoanalyzer分析。
1.2 辐照度测量用Satlantic 公司的MicroPro 光学剖面仪观测海面入射光谱辐照度、水下剖面下行辐照度和上行光谱辐亮度。
水面上的可见光PAR(光合有效辐射(400-700nm))和紫外线(300-400nm)的数据由离实验地点4km 左右的大亚湾气象站提供(小于300nm 的紫外波段由于仪器的限制无法测得,但这不影响UVB 抑制率的计算)。
1.3 藻类颗粒物光谱吸收系数()ph a λ测颗粒物光谱吸收系数参照Cleveland的方法[26]。
将300-1000ml的水样用Whatman GF/F膜过滤,并用Thermo公司的可见-紫外分光光度计扫描,可得到总颗粒物吸收光谱。
将此膜再用甲醇萃取,然后再扫描,得到非藻类颗粒物的吸收光谱[27-28]。
在实验之前,可见-紫外分光光度计的光程扩增因子已经在实验室内测定。
1.4 光合作用速率(P)和光量子产额(Φ)的计算浮游植物的光合作用速率不仅取决于自然光的强度和光谱性质,还取决于它本身的固碳效率即光量子产额。
光合作用速率(固碳量P (mol C m -3 h -1)), 和下行光辐照度的函数关系是[31]:E a ΦP ph = (1)Φ表示的是每光量子固定单位碳的能力[mol C mol photon -1], ph a 是浮游植物的每单位叶绿素的光吸收系数(m -1), E是下行光辐照度(mol photon m -2 h -1)。
最大光量子产额 Φmax 由以下公式计算:)12000/(max ph a Φ×=α (2)α是P -I 曲线的斜率, ph a 由以下公式计算[32]:700400700400()()()ph pha E d a E d λλλλλ=∫∫(3)ph α是浮游植物的光谱吸收系数,)(λE 是下行光谱辐照度。
对整个水柱的光合作用速率(mg C m -2 h -1)的计算可通过以下公式得到[24]:1111(2n vi vi )s i i i P PP D D −++=+=∑− (4)P vi 是第i 层光合作用速率(mg C m -3 h -1);n 是采样层数;D i 是第i 层深度 (m)。
UVB 对光合作用速率的抑制率计算为: (P UVB -P 无UVB )/ P 无UVB (5)P UVB 是自然光照射下(有UVB)的光合作用速率,P 无UVB 是在没有UVB照射下的光合作用速率。
2. 结果与分析2.1 环境参数表1. 盐度,叶绿素,UV,PAR图2. A 是5月 14的PAR 在水柱中分布比例(由MicroPro 光学剖面仪测得),B 是藻类颗粒物吸收光谱(B)(s.表示表层,b.表示底层),,,,,5月14, 21,26日表和底层的藻类颗粒物吸收光谱(由可见-紫外分光光度计扫描测得)5月14日5月21日 5月26日表28 30.2 31 盐度(‰)底31 31 31.3 表 3.5 7.1 4.4 Chla(mg m -3)底2 6.5 3.2 UV(W m -2) 表 95 125 123 PAR (W m -2) 表6008108025月14日PAR为600 W·m -2 ,而5月21和26日增加为810 W m -2和802 W m -2。
紫外线则在95~125 W m -2之间变化。
UV与PAR的比例为14~16%(表1.)。
5月14日表层和底层的叶绿素a浓度分别为3.5 mg m -3和2 mg m -3,盐度分别为28和31‰,温度分别是29和28℃,。
到了5月21和26日,表层和底层叶绿素a浓度为6-7mg m -3,26日则有些减少(表1.),而盐度则都为31‰,温度为28-29℃。
因此这段时期,温度和盐度并基本没有很大的变化。
藻类光谱吸收系数在482和673nm处有吸收峰,平均藻类吸收系数和叶绿素a浓度正相关。
可见光在4m 时 (411-683nm)衰减到 1%。
2.2UVB对光合作用速率的抑制表 2. 初始斜率(α)、最大单位叶绿素a光合速率(P*max)(mg C mg chla-1 m-3 h-1)、 最大光合速率的深度 (P max depth)(m)、0m 的光量子产额(Φ0) (mol C mol photon-1)和最大光量子产额(Φmax) (mol C mol photon-1)有 UVB 无 UVB日期a P*max D maxΦ0 Φmax a P*max D maxΦ0 Φmax14/5 0.022 1.63 1 0.025 2.51 0.521/5 (表) 0.017 1.77 1 0.00360.0270.018 2.44 1 0.0064 0.034 21/5 (底) 0.011 1.08 1.5 0.00510.0280.014 1.49 0.5 0.010 0.040 26/5 (表) 0.018 1.86 1 0.00710.0500.022 2.58 0.5 0.0012 0.072 26/5 (底) 0.013 1.56 1.5 0.00380.0310.016 2.16 0.5 0.065 0.061图3. A、B、C表示每单位叶绿素a的光合速率(P*)随深D、E、F 是每单位叶绿素a的光合速率(P*)随PAR的变化(以实线表示有UVB,虚线表示无UVB,圆点,表示表层,方框是5月14日从6个不同深度取样培养所测得的P*。