发布日期:2018-12-14 |
新型海洋初级生产力遥感算法是将基于光吸收和浮游植物类群分辨的一种新颖的初级生产力模型。发展浮游植物类群的遥感算法和厘清不同类群光合固碳效率是发展这个算法的两个必备条件。原绿球藻是南海海盆浮游植物的优势类群,在夏季的表层甚至次表层叶绿素最大层(DCM),原绿球藻都可占据50%以上,对自然海区中(非实验室条件)原绿球藻固碳机理的研究,将阐明原绿球藻的光合固碳效率及其影响机制,获得更准确的海盆生态系统固碳遥感关键参数。在2017年6月份的南海中部航次中,课题二黄邦钦课题组在两个连续观测站开展了叶绿素荧光剖面的连续测量和光合固碳速率的同步测定。研究发现:(1)最大光化学效率(Fv/Fm)在混合层内表现出黎明时峰值、白天和夜晚都出现抑制的昼夜变化特征,属蓝藻光合作用的特征,而变化幅度反映了营养盐限制,以及海盆中心和边缘营养盐状态的差异(图1);(2)通过对光合系统II(PSII)电子传递速率和净初级生产速率的对比,得出海盆中心浮游植物总初级生产和净初级生产比(GOP/NPC)为3.3/1或4.9/1(取决于不同的单位叶绿素PSII含量赋值),符合近年来一些研究提出的浮游植物光合作用的一般规律,即浮游植物光合作用最终用于净固碳的能量分配比例较为恒定;但通过与光吸收(浮游植物吸收系数)对比,最终用于进行光合作用(PSII电子传递或净初级生产)的比例非常小,显示绝大部分吸收的光以热量的形式散失;我们发现:在自然环境中,PSII失活或非光化学淬灭在原绿球藻光合作用过程中扮演极其重要的角色。该成果发表在Yuyuan Xie, Edward Allen Laws, Lei Yang, Bangqin Huang*, Diel patterns of variable fluorescence and carbon fixation of picocyanobacteria Prochlorococcus-dominated phytoplankton in the South China Sea basin, 2018, Frontiers in Microbiology, https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01589。

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