大型海藻作为沿海生态系统的重要组成部分,为人类可持续发展提供了多种多样的生态系统服务和功能。然而,人类活动与全球气候变化给近岸生态系统造成持续压力,此外,海水养殖的集约化、高强度和高输出模式,在养殖海域中产生大量的营养物质和污染物,增加海水的浊度,直接限制了海藻的光合作用和生物合成能力。因此,迫切的需要通过提高光照供给来促进大型海藻生长,此外发光二极管(LED)作为新一代的人造冷光源在藻类培养上具有潜在优势。本研究主要通过三个部分分别探讨了 LED和传统荧光灯光源对大型海藻(铜藻、石莼和羊栖菜)生理生化特性的影响,以及对在羊栖菜养殖区域应用LED光源进行成本/效益分析,为大型海藻的室内培育或海域养殖在选择适宜的光照光源上提供理论基础,主要研究结果如下:1.各LED光源下,铜藻生物量累积峰值均出现在24L: 0D的光照周期中;在非连续光照下,蓝光LED光源促进铜藻生长的效果最佳。本研究还测量并分析了铜藻的表面吸收光谱和4种LED光源的发射光谱,发现铜藻在蓝光与红光区各有一个吸收峰,且蓝光区的波峰与红光区的波峰差异显著,蓝光区的波谱宽且平缓而红光区的则窄且陡峭。2.石莼的生长、光合色素和可溶性蛋白含量显著受光源光质影响。白光、蓝光LED光源下的石莼SGR显著高于红光、绿光LED和传统荧光灯下的SGR。石莼的SGR在白光LED光源下达到最大值,为5.25 % d-1,而在传统荧光灯下的SGR则最小,为3.6 % d-1;石莼在白光LED和传统荧光灯下的Chl a含量显著低于红光、蓝光LED下的含量,石莼在绿光LED光源下的Chl a含量仅与红光LED显著;石莼在红光、绿光和蓝光LED光源下的类胡萝卜素含量与白光LED和传统荧光灯下的Car含量存在显著性差异,其中,红光、绿光和蓝光LED这3种光源之间不存在显著性差异,白光LED与传统荧光灯则存在显著性差异,且石莼的Car含量在传统荧光灯下的含量最低。3.羊栖菜的生长、光合色素和可溶性蛋白含量也显著受光源光质影响;绿光、蓝光LED和传统荧光灯光源下的羊栖菜SGR与白光、红光LED光源下的SGR存在显著性差异,羊栖菜SGR在白光LED光源下达到最大值,为3.24 % d-1,而在红光LED光源下的SGR则最小,为1.37%d-1。羊栖菜在传统荧光灯下的Chl a含量最低,为0.41 mg g-1FW,且与白光、红光、绿光和蓝光LED光源下的Chla含量存在显著性差异;羊栖菜在红光、绿光和蓝光LED光源下的类胡萝卜素含量与白光LED和传统荧光灯之间互相存在显著性差异,羊栖菜的Car含量在传统荧光灯下的含量最低,仅为0.16mg g-1 FW;此外,羊栖菜藻体中的可溶性蛋白含量同样在传统荧光灯下出现最低值,为4.1 mg g-1 FW,且与白光、蓝光LED和红光、绿光LED之间存在显著性差异。4.计算得出在100 m2的羊栖菜养殖区域应用LED光源的成本为1001 CNY,总收益则为6294CNY。在整个过程中的净收益达5293 CNY,是原收益的3倍。综上所述,不同种属的大型海藻对光源光谱的敏感性不同。LED光源对铜藻(褐藻)、石莼(绿藻)和羊栖菜(褐藻)的生理生化特性的影响存在差异,但也存在一定的共性。此外,本研究也表明在实际应用过程中,LED光源可替代荧光灯大范围的应用于大型海藻培育或养殖中。