全 文 ：第 9卷第 1期
1蛇 5年 3月
水 产 学 报
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9
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1
198 5
江蔺的光合作用研究
— 不同光照强度对光合作用的影响
刘思检 向曙光 林本松 曾淑芳
(滋江水产学院)
提 要
本文介绍了用氧电极法测定广东沿海大量生产的细基江薄、 海南岛水池产江篱 、江黄和 海
丰产江篱生态种的光合活性同光强关系的结果。 试验结果表明 :初夏时 , 四种江蔺的光补偿点
为 1 0 0。米烛光 ,光饱和点为 4 co } - 7 0 0 米烛光 ; 12 月和翌年 2月 , 江薄和细基江篱的光饱和
点为 12 , o 。 和 妞 , 。 0 米如功七。 12 月和翌年 2 月两次测定的结果相同 , 但和初夏时比较相差
悬殊 。 初夏时江菌的净光合速率较低 , 12 月和翌年 2 月时较高 。 19 阳年初夏时 , 发现海南岛
水池产江篱分枝的净光合速率大于主枝 , 这现象在 1 98 在年 2 月对江黄和细基江篱的测定中亦
得到证实 。 细基江禽抱子体顶端部净光合速率大于中部和基部 , 而中部和基部的净光合速率
无明显差异 。 这些研究结果 , 为江篱人工栽培 J 和江篱“ 切割增产 ”提供了科学依据。
在亚热带 , 广东省沿海能大量采到的细基江篱 ( G犷“时玩护协 翻、 感tS 落夕女以 a) , 江篱 ( .a
, ~ 。 二 )
,海南岛水池产江篱 (口. 月介 .丑。` , 。叼和海丰产江篱生态种 (公, 石勿一主不之价朴夕) ,
是重要的琼胶原料 。 随着琼胶的广泛应用 ,发展人工栽培江篱 ,愈来愈显得必要 。 关于红
藻光合作用方面的研究 , M 日忿h呈e匀0刀 等 ( 1 9 7引 在不同温度和光量下 , 测定了雏波角叉莱
( o ho 二咖。 伪` , 、 s)在潮间带的和在潮下带的果抱子体 、四分抱子体冬季与夏季适应性等
方面的净光合作用闭 。 A r比 u士 等 ( 1 9 7 4 ) 记录了羽状麒麟菜 (刀二咖。 。 。 岁不诚。 。 》 等五
种麒麟菜的光合作用和呼吸作用 , 以及在不同光强 、温度和盐度条件下的相互关系 c’] 。 刘
思俭等 ( 1 9 82) 报导了江篱在不同水层中的光合作用与生赞卫 1 , 本文研究了江篱在不同季
节时 ,不同光照强度对光合作用的影响 , 同时还测定了它们的呼吸作用 ,此外 , 讨论了这些
种类的净光合速率与人工栽培及 “ 切割增产 ” 的关系 。
材 料 与 方 法
1
` 试验材料
细基江篱采自湛江港南三岛的潮间带 , 海南岛水池产江篱采自海南岛移植到大陆廉
江县红江农场的鱼垠 , 江篱和海丰产江篱生态种采 自海丰县汕尾的潮间带 。 初夏运输时
把藻体放于塑料桶内 , 以少量海水润湿 , 同时放入适量的冰块 (塑料袋包装 ) 。
采集的样品 , 除去淤泥和杂藻 , 将带有囊果的个体挑出 , 作为雌配子体的试验材料 ,
3。 水 产 学 报 9 卷
一三 L- - - - - -- - - - - - - _ _一 . . . . .-其余的个体于显微镜下根据生殖细胞区分出抱子体 、 雄配子体和未成熟的个体。 然后将这些材料浸没在比重为 1 。 20 。 的海水 中 , 仿 A对五u r 等 ( 19 7 4) 方 法 , 在 20 一 2 5℃ , 约3 5 0 0 米烛光下保存 ( 24 一 96 小时 ) , 为了避免损伤呼吸作用 , 材料在上述条件下 , 经 8一 24小时后 , 开始各项试验 。根据 H时 a 等〔” 的试验 , 在冬 、春两季 , 多数海藻光合作用的最适温度是 2 c0 C左右 ,因此 , 本试验在初夏测定时用 2 5o C , 冬季测定时用 2 2o C , 这不仅接近于本地区江蔺在自然条件下进行光合作用的温度 ,而且在比较各种江黄光合作用与光照强度的关系时 , 也是适宜的 。2 . 测定方法 :光合作用和呼吸强度用氧电极法测定 。 氧电极法所用仪器是 中国科学院上海植物生理研究所生产的 S -P 1 型测氧仪 。 光源采用 5 0 瓦灯泡 , 经 2 20 伏稳压 电源 , 用调节光源间距离的方法来控制光照强度 , 光强用北京师范大学生产的 S T 一 1 型照 度 计 (经上海植物生理研究所校正 )测量 。 用超级恒温水浴 (上海市上海县第二五金厂产 , 5 01 型 )循环流水保持恒温 , 用磁力加热搅拌器 (上海市南汇电讯器材厂产 , 7 91 型 )搅拌 。 氧电极连接 X W C一 2 0 0 型笔录式记录仪 (上海自动化仪表二厂产 ,测量范围 0一 1 毫伏 ) , 自动连续
纪录藻体吸氧或放氧的时间进程曲线。 光合作用是在光照下测定藻体的放氧量 。 呼吸作
用是在无光下测定藻体的吸氧量 。 具体操作和计算主要参考李德耀等 ( 1 9 8 0) 的测氧技术
进行 〔 , : 。
照 A r伍 u r ( 1 9 7 4) 方法 〔` , , 在光强试验中 , 测定工作在采集祥品后的 3一 4 天内完成 。
氧变化的速度以毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 .) 小时来表示 。
结 果 和 讨 论
(一 ) 细基江篱 、 江篱光合作用的光强曲线
1 9 8 3 年 5 月和 12 月 , 先后两次测定了细基江篱 、 细基江篙抱子体和雌配 子 体 。 其
光合作用的光强曲线 , 见图 l , A一D 。
关于光强对光合作用的反应 , A r ht u r 等 ( 1 9 7 4 )用羽状麒麟菜等 5 个种类测得的光饱
和 点范围为 3 0 0一 9 0 0 英尺烛光 (约等于 5 5 0 0 ~ 9 9 0 0 米烛光 ) 〔` 几 , M a ht i o o n 等 ( 1 9 7 5 )记
录了潮间带 、潮 下带的雏波角叉菜在 l o oC 时的光饱和点为 7 47 英尺烛光 (约等 于 8 2。。 米
烛光 ) 〔” , 我们对江篱所测得的光饱和点范围与之相似 。 初夏时 , 细基江篱 、细基江篱抱子
体 、 雌配子体的光饱和点为 4 , 0 0一 4 , 80 0 米烛光 , 冬季时 , 它们的光饱和点都提 高到
14
,
0 。 米烛光左右 ( 参看图 4 ) 。 初夏时江篱光饱和点为 4 , 0 。 米烛光左右 , 冬季则提高
到 x Z , 0 0 0 米烛光 (参看图 3 , A 、 B ) 。 K~ is h
e r 等 ( 1 9 6 6 ) 〔。 ] 、 M a龙h娜叨 等 ( 1 9 7 4 ) [ ’ 习的
研究表明了角叉菜的光合作用与光强关系中有明显的季节性差异 , 细基江篱 、江篱光饱和
点在初夏和冬季也出现了明显的变化。
初夏时 , 细基江篱 、江篱的光补偿点为 1 , 。0 米烛光左右 , 冬季为 1 , 。0 一 1 , 6 0 米烛
光 . 细基江茜 、 细基江篱抱子体 、雌配子体的净光合速率 , 在初夏时〔。 . 36 , 。 . 30 , 0 _ . 24 毫克
1期 刘思俭、 向曙光等 : 江篱的光合作用研究— 不同光照强度对光合作用的影响 a1
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图 1 细基江篱 ( A ) 、 江蔺 ( B ) 、 细基江蔺抱子体 ( C )
和细基江篱雌配子体 ( D )光合作用的光强曲线
(图中 :虚线为 5 月份测定 (25 ℃ ) ;实线为 12 月份测定 (2 ℃ )
(氧 )/ 克 (鲜重 ) . 小时〕明显的小于冬季〔0 . 6 , 。 . 41 , O 。 39 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) , 小时 〕 ,
但是当冬季光照强度低于 6 , 00 一 8 , 0 0 米烛光时 , 其光合活性则无明显差异 。 江黄的净
光合速率也同样是初夏 〔0 . 30 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) . 小时〕小于冬季 〔0 . 72 毫克 (氧 )/ 克
(鲜重 ) · 小时〕。 M a伍 i . o n 等 ( 1 9 7 5 ) 〔 . ,对角叉莱的研究表明 , 角叉菜的净光合作用其最
适温度和光照条件是受季节和地区的影响而变化的 ,在不同季节和在海区的不同位置上 ,
其光合生产力具有相应的改变。 江篱也有类似现象 ,一般说来 , 4 、 5 、 6 月是这两种江篱抱
子放散 、 萌发期 , 也是藻体生长的衰老期 , 12 月至翌年 l 、 2 月是它们的最佳生长期 、 藻体
生长过程 、 环境条件和 种间差异都能影响光合活性 。 从试验结果可以推断 : 在进行浮筏
式栽培江篱时 , 生长旺盛期应尽量接近水层 ,在强光下更好地进行光合作用 , 生长衰老期
可适当降低水层 , 避免强光照射 ,又可以减少杂藻的附着 , 保证产品质量。
初夏时 , 细基江黄呼吸强度 〔0 . “ 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) , 小时〕大于它的抱子体和雌
配子体〔 0 . 10 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重卜小时 〕 ,冬季时 , 细基江篱抱子体的呼吸强度〔 0 . 16 毫
克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) ·小时〕不仅大于雌配子体〔 O` 14 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重》 小时〕 , 也显著的
大于它们在初夏时的呼吸强度 。江蔺在冬季的呼吸强度〔 0 . 09 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 .) 小时〕
也明显的大于初夏季节 ( 0 . 0 7 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) · 小时 ) 。 总的趋势是光合活性高的时
候 , 它们的呼吸强度也较大。
招 2 水 产 学 报 仑卷
(二 ) 海南岛水池产江禽、 海丰产江禽生态种光合作用的光强曲线
1 9 8 3 年 5 月和冬季 12 月 , 测定了海南岛水池产江蓄 、 海丰产江黄生态种的光合作用
图 2 海南岛水池产江篱 ( A〕和海丰产
江篱生态种 ( B )光合作用的光强曲线
图中: 虚线为 6 月份测定 (肠℃ )声为主枝 ;
b为分枝 ;实线为 1 2 月份测定 ( 2 ℃ )
光强曲线 , 结果见图 2 , A 、 B 。
初夏时 , 海南岛水池产江禽主枝的光饱和
点为 7 , 0 0 米烛光左右 , 分枝约 4 , 80 米烛光 ,
冬季时的光饱和点约 6 , 00 米烛光 , 在不超过
以上光照强度时 , 光合作用随光强的增加而加
大 , 相反光合作用受到抑制 , 我们对四种江禽
的光强试验都发现到了这一现象 , 这和麒麟菜
( E u比eu m叼类似 , D “ “ 等 ( 1 9 7 4) 研究认为 :
强光对麒麟菜的生长有抑制作用〔了 , , 也与 M ,
ht i eS O。 等 ( 1 9 7 5 )对雏波角叉菜的研究相似 , 即
角叉菜达到光饱和点增加光 t 时 , 它的净光合
速率是随光量的增加而逐渐下降的 〔” 。
海南岛水 池 产江 篱在冬 季净光 合速率
〔 0 . 36 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) ·小时 3 明显的大于
ó留`l,.ǎ侧欲云\耳à帜翻ù辞银中嗽资
初夏 , 〔分枝为 。 . 18 , 主柱为 0 . 12 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) ·小时〕。 就生态环境来看 , 生长在
鱼摄的海南岛水池产江篱 ,常年浸没在海水里 , 一年四季都可采到活的藻体 , 5一 10 月的
月平均水温约 2了一3 1℃ , 一般可认为是高温期 ,这时藻体转入度夏阶段 , 有些藻体还部分
死亡并陷在泥土里 ,藻体的各种生理过程减弱 , 因而光合活性较低 。 n 月至翌年 4 月的月
平均水温约 19 一 2 6o C , 一般都可认为是低温期 ,它是海南岛水池产江黄的最佳生长期 , 因
而光合活性较强 。 在相同时期内被测定的四种江篱中 , 以海南岛水池产扛篱的光合活性
最低 。
海丰产江篱生态种在冬季的光饱和点为 6 , 0 0 米烛光左右 , 略大于初夏时 的 4 , 8 0
米烛光 , 它们的光补偿点都在 1 , 00 米烛光左右 。 海丰产江篱生态种生长在潮间带 ,每天
周期性地交替浸没于海水及暴嚼于大气中 ,显然它们的最适需光量常常被超过 ,它们必须
具有忍受强光的能力。 冬季江蔺生态种净光合速率〔 。 . 64 毫克 (氧 ) /克 (鲜重卜小时〕大
于初夏〔 0 . 53 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重卜小时〕。 与相 .同时期比较 ,初夏时江篱生态种的光合活
性大于细基江篱 、 江黄及海南岛水池产江黄的 0 . 5一 1 . 9倍 , 冬季的光合活性也大于细基
江黄抱子体 、雌配子体及海南岛水池产江篱的 。 . 6一。 . 7 倍 。 可以认为: 红黄生态种需光
量较小 ,净光合速率大 , 生长快 , 对不良环境的适应力强 , 历史过程中形成的这些特异性 ,
可供引种栽培时参考。
海南岛水池产江黄冬季的呼吸强度〔 0 . n 毫克 (氧 ) /克 (鲜重 。小时〕明显的大于初夏
〔分枝为 0 . 0了, 主枝为 0 . 04 毫克 (氧 ) /克 (鲜重 ) 。小时〕。 海丰产江禽生态种的呼吸强度也
略大于夏季 。 就呼吸强度与净光合速率的关系来看 , 总的趋势与细基江篱 、 江 蓄相 同 ,
N卿加几 等 ( 1 9 5 7 ) 的研究指出 : 与有生长力的潮·下带和潮间带植物相比较 , 净光合作用
低的 , 其呼吸作用速度也较低 .1t 。 我们的试验结果和这个结论相似 , 在鱼温生长的海南
1 期 刘思俭 、 向曙光等 : 江背的光合作用研究— 不同光照强度对光合作用的影响 3 3
岛水池产江黄 , 或是潮间带生长的江篱 , 在 2 一 25 “ O时 , 呼吸强度高的 , 净光合速率也较
高。
(三 ) 江黄 、 细基江禽主枝和分枝光合作用的光强曲线
1 98 3年初夏 , 在海南岛水池产江黄的光强试验中 , 发现海南岛水池产江黄分枝的净
光合速率明显的大于主枝 (参看图 2 , A ) , 1 9 8 4年 2 月 ,对江篱抱子体 、 雌配子体及细基江
篱雌配子体的光强试验中 , 得到与海南岛水池产江篱相同的结果 , 即分枝的净光合速率大
于主枝 , 如图 3 , A一 c 。
ǎ盆芍·州琶帜\ǎ球à翻ú辞瑕中采介
图 3 江篱克子体 ( A )江禽雌配子体 (功和细基江黄雌配子体 ( C )
2 月份 ( 22℃ )测定的光合作用光强曲线
(图中 : 舀 为主枝 ; b 为分枝 )
被测定的江蔺 、细基江茜分枝长为 0 . 8一 4 . 5 厘米 ,取长短相同的做为测定样品 . 江蓄
抱子体 、 雌配子体和细基江首雌配子体主枝 、 分枝的光饱和点为 12 , 00 和 14 , 0 0 米烛
光 ,它们的光补偿点也都在 1 , 0 0 米烛光左右 。 相比之下 , 江莆抱子体分枝的净光合速率
〔 1 . 43 毫克 (氧 ) /克 (鲜重 ) .小时〕明显的大于主枝〔 1 . 12 毫克 (氧 ) /克 (鲜重卜小时〕 , 江
篱和细基江篱雌配子体分枝净光合速率也大于主枝。
藻体分枝的净光合速率大于主枝是肯定的 。 我们曾取一簇长 10 多厘米的细基江 , 将
主枝和它的分枝全部等分割成 1 . 5 厘米 , 分别放在数十个广口瓶内 , 在室内培养 (光照强
度 6 , 0 0 米烛光 ,室温 18 一 2 0 , 海水比重 1 . 0 20 ) 7 天 , 测得分枝长度增加 2 2一 2仰% 今
主枝长度仅增加 6拓一 47 那 。 试验充分证明 : 分枝比主枝生长快 , 是与分枝净光合速 率
大于主枝相一致的 。
以上研究结果 ,对江莆 “切割增产 ” 具有重要意义 。 印度的 R幻u 等 ( 1 9 71 )川 和 日本
的冈崎彰夫等 ( 1 9 5 7 )把江黄藻体切断 ,保留基部 , 使其再生长 , 中国科学院南海海洋研究
所 ( 1 9了3) 和我们 ( 197 3一 1 9 74 )也作了与之类似的试验 , 都取得了增产效果 。从我们现在的
试验来看 , 应该将切割下来的藻体扩大再生产 , 因为江茜互生的分枝繁多 , 而且分枝生长
与保留基部再生长比较 , 分技的净光合率大 ,生长快 , 这样将在生产上取得更大的增产效
`
3 4 水 产 学 报 . 9 卷
果 。
(四 ) 细基江篱不同部位光合作用与光照强度的关系
1 9 8 4 年 2 月 , 选取细基江篱抱子体长约 15 厘米 , 在去掉分枝后 , 把主枝大致分为三
段 (基部长约 3 . 4一 3 . 8 厘米 , 中部长 3 . 5一 4 . 5 厘米 ,顶端部分长 6 . 5一 7 . 5 厘米 ) , 分别取
样 30 毫克 ,作为藻体基部 、 中部 、顶端部份的试验材料 , 在不同光照强度 ( 2。。。一 16 , 。0
米烛光 )条件下 ,测得的光合强度 ,结果见图 o4
亡二二】 顶部
Z况左】 中部ǎ盆份
·川滋à积\屏姗é哥洲巾采必
光强 (苏1沪石盯 )
图 4 细基江禽抱子体基部、 中部、顶部光合作用与光照强度的关系 。
细基江篱抱子体基部 、 中部 、 顶端部的光饱和点都在 14 , 。 0 米烛光左右 , 与细基江茜
抱子体在冬季的光饱和点相同。 它们的光补偿点也都在 1 0 0 0 米烛光左右 。 中部和 基部
的净光合速率〔 。 . 54 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) · 小时〕 无明显差异 , 但是 , 顶端部净光合速率
〔 0 . 6 5 毫克 (氧 )/ 克 (鲜重 ) · 小时〕明显的大于中部和基部 。 这与江篱 、 细基江篱及海南岛
水池产江篱分枝净光合速率大于主枝是一致的 。
从图 4 还可以看出 ,江篱抱子体基部 , 在较低光照强度下 , 即在 4 , 0 0 米烛光左右时 ,
它的光合活性略大于中部 , 说明在进行江篱 “切割增产 ” 时 ,保留基部是可取的 ,但是 , 随着
强度的增加 (4 , 0 0 一 14 , 0 0 0) 米烛光 , 基部和中部的净光合速率大致上是相等的 , 但都不
如顶端生长快 。 这在进行 “切割增产 ” 时是值得考虑和注意的。
参 考 文 献
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1 心` , 4 P h o t o 昌 y n t h o ia , 幼 d r e , p 丈:毗扬 n i n 的伽 琳 w e e d , ` I n : 的me o o n t o m p o 卜
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1 期 刘思俭 、 向曙光等 : 江黄的光合作用研究— 不同光照强度对光合作用的影响 35
疥 3 ,
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