颗石藻是海洋中最重要的钙化生物类群之一,也是主要的初级生产者,同时进行光合与钙化两种固碳作用(分别是碳汇和碳源过程),在海洋碳循环中起着重要作用。该藻类的这两种固碳作用,如何响应海洋酸化及UV辐射,在全球变化生物学及海洋科学领域,倍受关注。为此,本文以颗石藻中分布最普遍的赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)为研究材料,在探讨了该藻钙化作用的生理效应的基础上,研究了海洋酸化和UV辐射对其固碳作用的单一及其耦合效应。主要结果如下:　　 适应低钙浓度(Lca,0.1 mM)的E huxleyi(CS-369)细胞,与在正常(Hca,10 mM)钙浓度下生长的细胞相比,其钙化量下降的同时,伴随着光系统热耗散(NPQ)的同步降低。通过E.huxleyi的非钙化(失去钙化能力的)品系(CCMP1516和CCMP2090)进一步验证的结果证明:颗石藻的钙化作用与光合作用紧密关联;钙化作用起着促进热耗散与光保护的作用,这种作用在强光胁迫的条件下尤其明显。　　 CO2升高导致的海水酸化,降低了E.huxleyi的生长、钙化作用和C/P比值(钙化与光合固碳量比)。UV辐射促进了E.huxleyi的钙化作用,但降低了生长和光合作用。在只有可见光时,酸化促进光合作用,而UV辐射存在时酸化对光合作用没有显著影响。酸化还导致E.huxleyi正常颗石片数量降低,并降低了其NPQ,进而导致细胞对UV辐射更加敏感。航次原位研究发现,无论长期还是短期的酸化,都导致浮游植物群落的钙化速率和C/P比值降低,而对光合固碳的影响没有统一趋势。另外,酸化导致浮游植物种群结构发生变化。　　 总之,酸化降低E.huxleyi的钙化作用和C/P比值,这将影响与钙化和光合作用相关的碳循环。UV辐射抵消了酸化对光合固碳的影响,而酸化增加了UV对细胞的损伤。尽管颗石藻的钙化可以起到一定的光保护的作用,但未来越来越酸的海洋环境会使其钙化量减少的同时,降低其竞争优势。