【摘 要】
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大型藻类是维持沿海海洋生态系统平衡的重要驱动力之一,大型藻类形成的海藻场对海洋生物的摄食、生长和繁殖等生命活动具有重要作用。然而,随着全球大气CO2浓度上升、海洋酸化和表层海水温度升高等一系列环境变化,以及陆源污染物入海、近海养殖污染等人为因素的影响,海藻场面积逐渐减小、退化现象极为严峻,海南省海藻场生态系统现状令人堪忧。因此,研究海藻场大型藻类的早期分布特征和物种多样性,将为海藻场的生态保护和生
【基金项目】
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海南省重点研发计划项目（ZDYF2021SHFZ106）；
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大型藻类是维持沿海海洋生态系统平衡的重要驱动力之一,大型藻类形成的海藻场对海洋生物的摄食、生长和繁殖等生命活动具有重要作用。然而,随着全球大气CO2浓度上升、海洋酸化和表层海水温度升高等一系列环境变化,以及陆源污染物入海、近海养殖污染等人为因素的影响,海藻场面积逐渐减小、退化现象极为严峻,海南省海藻场生态系统现状令人堪忧。因此,研究海藻场大型藻类的早期分布特征和物种多样性,将为海藻场的生态保护和生态恢复提供重要依据。本研究选取海南省琼海市长坡镇青葛海藻场作为研究地点,选取青葛海藻场的支撑海藻马尾藻属（Sargassum spp.）作为本研究的试验对象,依据海藻场马尾藻属主要的营养和繁殖特征进行初步形态分类,并通过形态和分子鉴定相结合的方法对海藻场马尾藻属进行分类鉴定,同时对coxⅠ（细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ）、ITS（内转录间隔区）及rbc L（1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基）三种DNA条形码进行鉴定最适性评价;跟踪采集海藻场内马尾藻属全年生物样品,确定马尾藻属资源的物种多样性、种群结构特征及优势种类;并分析环境因子对青葛海藻场优势种冬青叶马尾藻的生长和光合作用影响。主要研究结果如下:1.在海南青葛海藻场共收集了46份马尾藻属藻类样本,利用形态学鉴定以及coxⅠ、ITS和rbc L三种DNA条形码进行分子鉴定,共鉴定出12种马尾藻属物种,鉴定结果为2个亚属,3组,10个种,2个变种。2.利用12种马尾藻属样本,对coxⅠ、ITS及rbc L三种DNA条形码进行分析,发现三者在评估属内的种间遗传距离略有差异,其中ITS的多态性较高,可能由于ITS与coxⅠ和rbc L的不同变异速度所导致,发现coxⅠ和rbc L间无法找到相应的变异点,对属以下的鉴定可信度不高。结果表明,马尾藻属分子鉴定时最适合的DNA条形码为ITS序列。3.通过对青葛海藻场的马尾藻属调查发现,其群落结构主要由真马尾藻亚属（Sargassum Subgenus）和反曲叶亚属（Bactrophycus）构成,真马尾藻亚属为海藻场主要支撑藻类,主要优势物种为匍枝马尾藻（Sargassum polycystum）和冬青叶马尾藻（Sargassum ilicifolium）;海南青葛海藻场底栖马尾藻具有明显的季节变化,种类数量从夏季开始逐渐减少。马尾藻属群落多样性指数值随温度的升高呈倒U分布,随着温度的增加,多样性指数增大,到6月达到最大值。马尾藻生物量随时间变化规律不同,大致可分为三组:春季属于马尾藻快速生长期,生物量最高;夏季由于海水温度达到顶峰,部分小叶马尾藻,如匍枝马尾藻、谷粒马尾藻（Sargassum granuliferum）等进入成熟期,释放孢子后,生物量逐步降低;到达秋季时,所有马尾藻基本成熟,完成整个生殖发育过程,开始腐烂,生物量逐渐降低。4.通过测定不同温度、盐度和光照强度对冬青叶马尾藻生长发育、光合系统和色素含量的影响表明,冬青叶马尾藻的最适温度范围为18℃～26℃,最适盐度范围为16‰～36‰,最适光照强度范围为20μmol·m-2·s-1～120μmol·m-2·s-1;高光照强度(140μmol·m-2·s-1～200μmol·m-2·s-1)对冬青叶马尾藻光合系统影响差异显著（P＜0.05）。三种环境因子对冬青叶马尾藻中叶绿素a含量和叶绿素c含量影响差异显著（P＜0.05）,对类胡萝卜素含量影响差异不显著（P＞0.05）;冬青叶马尾藻生长最适盐度为32‰,最适温度为26℃,最适光照强度为40μmol·m-2·s-1。本研究通过对海南省青葛海藻场内马尾藻资源进行调查,初步揭示了三种DNA条形码对马尾藻属分类鉴定结果的差异性,比较得出ITS序列更适宜作为鉴定马尾藻属DNA条形码;摸清了海藻场马尾藻群落组成类型,明确青葛海藻场马尾藻群落主要优势种类,为下一步开展海藻场保育奠定了基础;确定了三种环境因子对冬青叶马尾藻生长存在显著差异,这对研究海藻场马尾藻种群生长和遗传进化具有重要现实意义,可为海藻场保育技术研究打下基础。
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