论文部分内容阅读
基于大型经济海藻的经济和生态价值,开发具有潜力的新栽培物种是海藻栽培产业健康多样化发展的保障。多肋藻是一种具有很高营养价值及经济价值的大型褐藻,但并非我国本土物种。本研究结合MaxEnt模型与ArcGIS地理信息系统预测多肋藻在我国的适生分布情况与潜在的入侵风险,并探究不同环境因子对多肋藻孢子体生长、光合作用、基本营养成分及抗氧化生理响应的影响,为开展多肋藻引种栽培提供理论依据。主要研究结果如下:（1）模型运行参数正则化参数为1,训练集与测试集比值为70:30时,模型预测性能最佳。共筛选出8项变量,即最低光强、年均光强变化范围、年均磷酸盐、年均磷酸盐变化范围、最低月均盐度、年均盐度变化范围、最低月均温度和年均温度变化范围用于多肋藻适生预测模型的构建,其中温度与光强对多肋藻自然分布的影响最大。多肋藻在我国的适生区主要分布于黄渤海,约占该海域面积的11.32%,其中8.08%为边缘适生区和低适生区,中适生区和高适生区分别占1.33%和1.91%,主要位于辽东湾,其中辽东湾、大连以及山东半岛沿海是多肋藻引种养殖的适宜海域,但辽东湾部分区域预示高入侵风险性,若开展人工栽培,应加强生态安全性方面的评估。（2）多肋藻小孢子体生长的适宜范围为6-18℃,以10℃为佳;而在22℃时,藻体大面积衰败腐烂,呈负增长。在6-22℃范围内,藻体Fv/Fm无显著差异。培养周期内,6-14℃下,均具有较高的Pt和Pnmax,尤其在培养后期（5 d）10℃下表现出最大的Pnmax;在6℃下,培养第3 d时Rd最高;而在22℃下,藻体Rd随着培养时间延长显著上升。与10-18℃组相比,在22℃下小孢子体SOD、CAT、ASAFR比活力基本上没有显著上升或下降,但APX的活性高于6℃、14℃和18℃组,尤其Fucox、Car和可溶性蛋白的含量在所有温度组仅次于14℃组。在6℃下,MDA和H2O2含量也高于10-18℃组,而SOD和ASAFR的比活力也最高。温度正向调节多肋藻小孢子体内灰分、碳水化合物和粗纤维含量。（3）多肋藻小孢子体在30-120μmol/（m2·s）范围内,60μmol/（m2·s）下RGR最大;在90-120μmol/（m2·s）下,藻体稍部出现小面积的白化、穿孔现象。在60μmol/（m2·s）下,Fv/Fm都高于其他组;而其他组Fv/Fm总体上呈下降趋势。Pt和Pnmax均随光强增加而上升,在培养后期,60μmol/（m2·s）下最高;而随着培养时间延长,60μmol/（m2·s）组藻体Rd显著低于其他光强组。Chl a、Foux和Car含量在30-60μmol/（m2·s）时较高。与60μmol/（m2·s）组相比,高光组（90-120μmol/（m2·s））藻体H2O2、MDA含量和CAT比活力基本上差异不显著,但ASAFR、SOD、APX比活力显著降低,可溶性蛋白显著上升;低光组（30μmol/（m2·s））藻体H2O2含量、ASAFR、SOD、CAT、APX比活力都呈下降趋势,其中,H2O2含量和CAT比活力显著降低。光强正向调节多肋藻小孢子体内粗蛋白、脂肪和粗纤维含量,而碳水化合物含量则与光强呈负相关。（4）多肋藻小孢子体具有较广的盐度耐受性,在盐度26-36均可生长,其中在盐度36时RGR最大,而在盐度21下生长缓慢,藻体严重腐烂。在培养5 d时,盐度21组与盐度36组Fv/Fm有所上升,尤其是36组;在培养7天后,盐度26-36组Fv/Fm明显恢复,并高于对照组,而低盐组（21）Fv/Fm一直处于较低值。随着培养时间的延长,盐度36组Pt和Pnmax显著上升至最高值,显著高于盐度21组;实验初期（1d）,藻体Rd在低盐（21）和高盐（36）下处于较高水平,但随着培养时间延长,相对于盐度21-26,盐度31-36组Rd处于较低水平。在盐度26-36范围内,藻体的Chl a、Foux和Car没有显著性变化,而在低盐度（21）下呈下降趋势。MDA含量在盐度26-31显著下降,不同盐度组可溶性蛋白含量、ASAFR比活力和SOD比活力没有显著差异,CAT和APX均在盐度31时最低,其中CAT比活力在盐度21组显著高于盐度31组,而盐度36组APX比活性显著高于盐度26和31组。在低盐胁迫时,藻体积累粗蛋白,而在高盐下,则大量积累碳水化合物。（5）与对照组（未添加N/P营养盐）相比,多肋藻小孢子体在添加不同营养盐水平N/P(0.5/0.05 mg·L-1)、N/P(1/0.1 mg·L-1)、N/P(2/0.2 mg·L-1)下,具有更高的生长速率和生理活性,并在N/P(1/0.1 mg·L-1)条件下RGR最高。在培养7 d后,低N/P组(对照组和N/P(0.5/0.05 mg·L-1))Fv/Fm显著低于高N/P组(N/P(1/0.1 mg·L-1)和N/P(2/0.2 mg·L-1))。在高N/P下,藻体Pt和Pnmax显著高于低N/P组;N/P(2/0.2mg·L-1)组Rd在第10 d显著上升,而低N/P组Pt和Pnmax降低,Rd则处于较高水平。高N/P组藻体Chl a、Foux和Car含量显著高于低N/P组,其中,N/P(2/0.2mg·L-1)组Chl a含量最高,而N/P(1/0.1 mg·L-1)组Foux和Car含量最高。多肋藻小孢子体的H2O2含量在N/P(2/0.2 mg·L-1)和对照组显著上升,MDA和可溶性蛋白含量在N/P(2/0.2 mg·L-1)组显著升高,ASAFR比活力在N/P(2/0.2 mg·L-1)组显著下降,CAT比活力在对照组显著上升,APX比活力在对照组和N/P(1/0.1 mg·L-1)组中显著上升。在实验范围内,藻体对N、P的吸收速率都随着N/P浓度的增加而显著升高,但在N/P(2/0.2 mg·L-1)水平下,藻体对N的吸收呈过饱和状态。多肋藻小孢子粗纤维、粗蛋白和灰分含量与N/P浓度呈正相关,而碳水化合物含量呈负相关。