CISME水下原位呼吸代谢测量:香港水域珊瑚代谢特性...-2
Pg总光合速率也随温度升高至30°C呈线性增加(Δ0.84±0.02 μmol O2 cm−2h−1,p<0.01),但在32°C时显著降低(Δ0.03±0.12 μmol O2 cm−2h−1,p<0.01)。
光合效率在30°C时稍有提高(Δ0.06±0.01 Fv/Fm,p<0.05),但在30°C以上,部分珊瑚片段的光合效率降低了约0.5 Fv/Fm。
珊瑚白度的测量在所有温度下都显示出普遍的上升趋势,尽管片段之间的变化较高。相比之下,钙化速率在25到30°C之间保持不变(p=0.07),但在30到32°C之间显著降低(Δ-79.62±34.46
μmol CaCO3 cm-2 h-1,p<0.05)。
呼吸速率R、总光合速率Pg和光合效率Fv/Fm的不受盐度变化的影响(分别为p=0.62,p=0.32和 p=0.52)。
CA在最低盐度下明显降低(Δ-0.66±0.03 μmol CaCO3 cm-2 h-1,p<0.05),在最低盐度水平下,珊瑚白度略有增加(Δ+7.72±5.68%,p<0.05)。
环境变化对珊瑚代谢的净影响可表示为Pg/R,代表全功能体的代谢“健康”或状态。在温度效应方面,Pg/R在25-30℃的温度范围内稳定在~2.5~3.0之间,处于25℃的对照组测量范围内,但随后在30~32℃之间逐渐下降,约为对照组的一半(Δ-1.7±0.21,p<0.01;图3a)。相比之下,尽管对照组和处理组的Pg/R值略低于几周前温度试验期间测得的值(图3b),但在整个盐度范围内,Pg/R没有变化。
使用主坐标分析(PCoA)总结了欧氏距离。将代谢测量结果与温度组进行了聚类。一般来说,25.15°C、27.01-28.9°C和30.2-31.12°C三组之间温度影响显著,这表明温度从~27到~29°C的升高对珊瑚代谢没有任何可检测的影响(图4a),类似于用Pg/R观察到的情况。将代谢测量结果与盐度组进行了聚类,表明盐度降低1.25
psu/天,影响珊瑚代谢,但主要影响钙化和白度(图4d)。
—— 实验材料及参数测量 ——
采样点
香港大鹏湾(22.502°N - 114.356°E),赤州的一个浅水区,(2 - 4米深),此处P.carnosa群体数量丰富,易于观测。
采样
2018年4月13日,使用SCUBA从健康独立的群体采集十二个珊瑚片段(表面积30-45cm2),装于透明自封袋标记并在2小时内运至实验室。
实验前预培养
培养于室外水箱(300 L),从附近吐露港引入自然流动海水(流速1L/min),避光培养3周。吐露港的海水状况与赤州附近采集点的海水状况相似,海水状况完全在P.carnosa的耐受范围内。
理化参数
用YSI多参数水质分析仪(YSI EXO2,Xylem)监测现场和实验水箱中海水的理化学参数(温度、盐度、pH、溶解氧和浊度),每次实验前使用标准液(Xylem)校准。
总碱度AT测定
实验第二天采集散海水样本,立即用饱和氯化汞溶液(最终浓度为0.08%)对样品进行固定,分析前将其避光冷藏储存(+4°C)。参考《海水二氧化碳测量最佳实践》(Dickson等人,2007年)敞口式酸度电位滴定法,使用配有DGi115-SC电极的G20s梅特勒-托利多自动滴定仪,分析样本体积20 g。
珊瑚生理指标测量
使用水下呼吸代谢测量仪(CISME,CISME Instruments LLC)在珊瑚表面测量呼吸作用(R)和净光合作用(Pn)速率。总光合作用Pg=|R|+Pn。以孵育期间的氧通量计量。每次光照孵育结束,收集循环室的水样以测量总碱度AT。
珊瑚钙化率(CA)的测定:采用碱度异常技术(Schoepf,2017),珊瑚表面积标准化为24.5 cm2。
珊瑚总能量:Pg/R
珊瑚白度:用Primer 5.0软件(Primer-E,Ltd)的SIMPER工具测量对照组和实验组珊瑚在照片颜色组成上的差异百分比,表示白度值。
共生体光合能力
使用水下脉冲调制荧光仪Diving-PAM(Heinz Walz,Effeltrich,Germany)测量最大光量子产量(Fv/Fm)。
测量时间
有对珊瑚片段的测量都在中午(上午10:30至下午1:30)进行。调节室内的LED强度,使其与珊瑚采集点当天中午的现场辐照度(约460 μmol m-2s-1)相匹配。
—— 文章来源 ——
Dellisanti W, Tsang R H L, Ang Jr P, et al. Metabolic performance and thermal and salinity tolerance of the coral Platygyra carnosa in Hong Kong waters. Marine Pollution Bulletin, 2020, 153: 111005. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.111005.