首页|期刊导航|广西科学|潮间带暴露时长与光照强度对单脉二药草光合活性的协同影响研究

潮间带暴露时长与光照强度对单脉二药草光合活性的协同影响研究OA

Synergistic Effects of Intertidal Exposure Duration and Light In-tensity on the Photosynthetic Activity of Halodule uninervis

中文摘要英文摘要

潮间带海草面临周期性潮间带暴露挑战,为探究在不同潮间带暴露时长、光照强度对海草植物的影响,本研究以热带典型海草单脉二药草(Halodule uninervis)为研究对象,在实验室条件下模拟不同潮间带暴露时长(0.0-4.0 h)与不同光照强度(弱光:6 400-9 700 lx;中光:25 000-49 000 lx;强光:100 000-130 000 lx),并系统分析其生长、光合生理与抗氧化系统的响应特征.结果显示,潮间带短期暴露(≤2.5 h)相较于无潮间带暴露能够显著促进植株光合活性,光合产物(葡萄糖)、光合色素含量在2.0 h时达到最高值;叶片生长速率、根系活力、最大光化学效率、潜在活性、光化学淬灭系数、实际光化学效率显著提升,并在2.5 h时达到最大值,说明单脉二药草能有效利用潮间带短期暴露来增强其对CO2 的同化.潮间带长期暴露(>2.5 h)则引发光抑制与氧化胁迫,表现为抗氧化酶酶活性在3.0 h时出现高峰后迅速下降,同时最大光化学效率、光化学淬灭系数下降,非光化学淬灭系数、非调节性能量耗散显著上升,说明单脉二药草的光系统受损.本研究揭示了单脉二药草对潮间带光照环境的双重适应机制,为理解潮间带海草的环境适应机制提供了重要理论依据.

The intertidal seagrass is challenged by periodic exposure to the intertidal zone.To investigate the effects of exposure duration and light intensity on intertidal seagrasses,this study focused on Halodule unin-ervis,a typical tropical seagrass species.Under controlled laboratory conditions,varying intertidal exposure duration(0.0-4.0 h)and light intensities(weak light:6 400-9 700 lx;medium light:25 000-49 000 lx;strong light:100 000-130 000 lx)were simulated,and the plant growth,photosynthetic physiology,and an-tioxidant system responses were systematically analyzed.The results showed that short-term intertidal expo-sure(≤2.5 h)significantly enhanced photosynthetic activity compared with no exposure.Photosynthate(glucose)and photosynthetic pigment content peaked at the time point of 2.0 h,while the leaf growth rate,root vitality,maximum photochemical efficiency,potential activity,photochemical quenching coefficient,and actual photochemical quantum yield increased significantly,reaching maximum values at the time point of 2.5 h.These findings indicated that H.uninervis effectively utilized brief exposure periods to enhance CO2 assim-ilation.In contrast,prolonged intertidal exposure(>2.5 h)induced photoinhibition and oxidative stress,as evidenced by sharp declines in the activities of antioxidant enzymes after peaking at the time point of 3.0 h,accompanied by reductions in maximum photochemical efficiency and photochemical quenching coefficient,and significant increases in non-photochemical quenching coefficient and non-regulated energy dissipation,in-dicating damage to the photosystem of H.uninervis.This study reveals a dual adaptive mechanism of H.uninervis to the light conditions in intertidal zones and provides important theoretical insights into the envi-ronmental adaptation strategies of intertidal seagrasses.

刘明中;张臻;史云峰;赵牧秋;王雨鑫;倪珍

海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南 三亚 572022||海南热带海洋学院,海南省近岸海洋生态环境过程与碳汇重点实验室/海南省现代化海洋牧场工程研究中心,海南 三亚 572022

农业科技

海草床潮间带暴露胁迫光合生理生态阈值

seagrass bedintertidal exposurestressphotosynthetic physiologyecological threshold

《广西科学》 2026 (1)

45-53,9

海南热带海洋学院引进人才科研启动项目(RHDRC202308),2023年海南省自然科学基金青年基金项目(423QN250),2022年海南省自然科学基金青年基金项目(322QN325),国家自然科学基金地区科学基金项目(42466007)和海南热带海洋学院崖州湾创新研究院重大科技计划项目(2022CXYZD002)资助.

10.13656/j.cnki.gxkx.20251229.001

评论