光和营养盐对海草非结构性碳转移的影响机制

光和营养盐对海草非结构性碳的转移起关键作用，在人类活动的影响下，近岸海域的光和营养盐往往是同时发生变化的，因此，研究光和营养盐对海草非结构性碳转移的影响机制，可为我国海草床生态系统的保护与恢复提供理论基础和依据。本项目拟采用野外观测与室内模拟实验相结合的方法，研究海南岛典型海草床的光、营养盐及海草非结构性碳的时空变化特征；揭示代表性海草的光合特征及在不同光强条件下非结构性碳的转移模式；研究海水与沉积物间隙水中营养盐含量变化对代表性的海草种个体植株的影响，阐明海水富营养化对海草非结构性碳转移过程的影响程度；分析光和营养盐对海草非结构性碳转移的耦合影响机制。本项目考虑到非结构性碳转移对海草生存与生长的重要性，从人类活动引起海水中光的变化和富营养化对海草非结构性碳转移的影响机制出发，探讨海草床退化的微观机理，具有明显特色。

光和营养盐对海草非结构性碳的转移起关键作用，在人类活动的影响下，近岸海域的光和营养盐往往是同时发生变化的，对海草的生长产生不利影响。因此，本项目通过野外观测与室内模拟实验相结合的方法，研究光和营养盐对海草非结构性碳转移的影响机制，主要结果如下：(1)现场调查研究海草床光、营养盐和海草非结构性碳的基本特征，发现海草地下根茎是非结构性碳的主要储存器官；高营养盐区域海草地上组织可溶糖较低；海草地上组织非结构性碳含量秋冬季节较高，而地下组织非结构性碳含量夏季最高；而且秋季地下茎的可溶糖向叶片转移以满足花芽的形成；(2)初步揭示了光对海草非结构性碳转移的影响机制，结果表明，低光强会降低海草地上组织和地下组织的非结构性碳；而且低光强还导致地下组织的非结构性碳向地上组织转移以支持叶片的生长；(3)初步阐明了海草非结构性碳转移对营养盐的响应机制，结果表明，当海草地上组织暴露在高浓度营养盐下，地下组织可溶糖向地上组织转移以响应胁迫；而当海草地下组织暴露在高浓度营养盐下，茎可溶糖向叶片和根转移，以满足营养盐吸收和同化所需的碳源；(4)初步弄清了光和营养盐对海草非结构性碳转移的耦合影响机制，发现低光强耦合高浓度营养盐进一步降低海草叶片的非结构性碳的合成，减少其向地下组织的转移。因此，在悬浮物增多和富营养化状态下，海草非结构性碳不断减少，可能会加剧海草床的退化趋势。本项目研究结果对我国海草床生态系统的保护与恢复提供理论基础和依据。