CISME水下原位呼吸代谢测量：香港水域珊瑚代谢特性...-1
CISME水下原位呼吸代谢测量：香港水域珊瑚代谢特性及耐温耐盐性研究
气候变化对珊瑚生态系统的影响被广泛讨论，虽然气候预报预测全球海水温度将稳步上升，但区域水平的温度变化将更加多变。例如，Yuan等人（2019）发现南中国海（SCS）热带和亚热带水域的升温速率（0.038–0.074°C/年）高于预测。这种加速是令人担忧的，因为该地区被认为是未来海洋变暖的珊瑚避难所，部分原因是亚热带水域的珊瑚群落经历了更大的季节性温度范围，因此可能比比热带珊瑚更能忍受热扰动。除气温波动外，预计亚热带地区与强降雨事件相关的地面径流频率和强度将增加，这些事件可能导致珊瑚白化和大量珊瑚死亡。
耐胁迫珊瑚如扁脑珊瑚（Platygyra
spp.），被认为非常适合在边缘礁生存，但对它们短期暴露在异常高温和低盐度下的生理反应仍然知之甚少。肉质扁脑珊瑚（Platygyra
carnosa）是一种广泛分布在中国南海且被认为环境波动耐受力强的物种，可更好地描述亚热带珊瑚的温度和盐度耐受性。香港城市大学海洋污染重点实验室，利用无损测量技术（CISME水下原位呼吸代谢测量仪及Diving-PAM水下原位荧光仪），对高温、低盐处理下的肉质扁脑珊瑚P.
carnosa的健康状况如呼吸、光合作用、生物钙化和白度等指标进行了试验研究，确定了P. carnosa的能量可塑性和生理极限，评估了P.
carnosa在气候变化下的代谢过程。
代谢测量可以量化生物系统的能量消耗，并可观测生物体健康。长期以来，珊瑚生理速率的测量一直备受关注，并开发了一些工具和方法以在野外和实验室研究中获得这些测量值。对底栖生态系统的新陈代谢研究利用环境室测量氧气和pH随时间的变化，作为生物过程的指标。最近，通过减小实验装置的尺寸和结构，对测量技术进行了改进，开发了水下呼吸作用测量仪，通过测量溶解氧、pH值和温度来量化珊瑚呼吸和光合作用。
CISME是一种潜水员可操作的仪器，可对设定光强下测得的净产氧速率与在黑暗条件下测得的净耗氧速率进行比较。它包括电子控制模块、平板电脑和孵育室测量头等。这个小孵育室的装置可将珊瑚表面密封，本试验设计测量暗适应（5分钟）期间的耗氧量，以及在模拟自然光（10分钟）下，当室内水持续循环时，光合内共生体的后续产氧速率。
实验表明尽管P. carnosa可以在温度升高（25-32°C）的情况下存活，但其整体能量在温度>30°C时严重降低。相反，P.
carnosa对盐度降低（31-21 psu）适应性强，但其生物钙化率降低。表明该种珊瑚可短期适应由于降水量和降水强度的增加导致的盐度变化。
这项研究为气候因子对P. carnosa代谢的影响提供了有用的观点，可更好地预测未来气候变化情景下P. carnosa健康状况的变化。并强调了使用水下呼吸测量仪现场实时监测珊瑚生存能力并将珊瑚生理状态量化的必要性。
—— 实验结果 ——
呼吸作用（R）随温度的升高而线性增加，从0.56 μmol O2 cm-2 h-1增加到最高1.57 μmol O2 cm-2
h-1，30°C时最高(Δ0.87±0.08 μmol O2 cm-2
h-1，p<0.01)，但在30和32°C之间保持不变(Δ0.92±0.17 μmol O2 cm-2 h-1，p=0.86)。
