摘要
本文运用实验生态学的方法，研究了大型褐藻鼠尾藻（Sargassumthunbergii）种群生长、生殖和早期发育对UV-B辐射的响应特征，探讨了鼠尾藻雌雄藻体对UV-B辐射的性别差异性响应特征及机理，以期为持续增强的UV-B辐射对大型海藻生物群落的影响提供理论依据，为准确估计海藻生态系统对全球变化的调节作用，同时为海岸带海藻资源的保护利用提供重要参考。 1、鼠尾藻种群生长对UV-B辐射的响应特征 在低剂量UV-B辐射（28.8J/m2·d）处理下，鼠尾藻种群生物量显著提高，生物量高峰值出现的时间提前；藻体长度显著提高，藻体长度高峰值出现的时间提前；侧枝发生数量显著提高，侧枝数量高峰值出现的时间提前；种群层级结构中小层级藻株所占比例显著降低，中层级和大层级藻株所占比例显著提高，层级间的演变显著加快；鼠尾藻的性别结构没有变化。在中剂量UV-B辐射（57.6J/m2·d）处理下，鼠尾藻种群生物量降低，生物量高峰值出现的时间延迟；藻体长度降低，藻体长度高峰值出现的时间延迟；侧枝发生数量降低，侧枝数量高峰值出现的时间延迟；侧枝长度显著提高，侧枝长度高峰值出现的时间提前；侧枝长度降低，侧枝长度高峰值出现的时间延迟；种群层级结构中小层级藻株所占比例提高，中层级和大层级藻株所占比例降低，层级间的演变减慢；鼠尾藻的性别结构没有变化。高剂量UV-B辐射（72.0J/m2·d）处理下，鼠尾藻种群生物量显著降低，生物量高峰值出现的时间明显延迟；藻体长度显著降低，藻体长度高峰值不明显；侧枝发生数量显著降低，侧枝数量高峰值出现的时间明显延迟；侧枝长度显著降低，侧枝长度高峰值出现的时间明显延迟；种群层级结构中小层级藻株所占比例显著提高，中层级和大层级藻株所占比例显著降低，层级间的演变显著减慢；鼠尾藻的性别结构没有变化。 2、鼠尾藻种群生殖对UV-B辐射的响应特征 低剂量（28.8J/m2·d）的UV-B辐射使鼠尾藻成熟藻体的比例和生殖托的发生数量显著提高，藻体成熟和生殖托发生的时间有所提前；生殖分配显著提高。而生殖托的发育大小没有响应。中剂量（57.6J/m2·d）的UV-B辐射使鼠尾藻成熟藻体的比列和生殖托的发生数量降低，生殖分配下降，而生殖托的发育大小没有响应。高剂量（72.0J/m2·d）的UV-B辐射使鼠尾藻成熟藻体的比例和生殖托的发生数量显著降低，藻体成熟和生殖托发生数量最大值出现的时间明显延迟；生殖分配显著下降。而生殖托的发育大小没有响应。 3鼠尾藻早期发育对UV-B辐射的响应特征 低剂量（14.4J/m2·d和28.8J/m2·d）的UV-B辐射对鼠尾藻生活史早期发育的各个阶段（卵细胞、受精卵、胚孢子、幼孢子体）都没有表现出明显的影响，高剂量（72.0J/m2·d和86.04J/m2·d）的UV-B辐射一方面严重影响甚至阻断了鼠尾藻的早期发育进程，另一方面使其发育率显著降低。鼠尾藻生活史早期发育的各个阶段（卵细胞、受精卵、胚孢子、幼孢子体）对UV-B辐射的敏感性表现出明显的差异性。卵细胞最敏感，受精卵和胚孢子居中，幼孢子体最不敏感。随着发育的进行，敏感性逐渐降低。 4、鼠尾藻雌雄藻体对UV-B辐射的性别差异性响应特征及机理 鼠尾藻雌雄藻体的生长对UV-B辐射没有表现出性别差异性响应；鼠尾藻雌雄藻体的生殖分配和光合速率对UV-B辐射表现出一致的性别差异性响应特征，即低剂量（28.8J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雌性藻体的生殖分配和光合速率显著高于雄性藻体，中剂量（57.6J/m2·d）和高剂量（72.0J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雄性藻体的生殖分配和光合速率显著高于雌性藻体；鼠尾藻雌雄藻体的活性氧水平、膜脂过氧化程度和膜渗透性对UV-B辐射同样表现出一致的性别差异性响应特征，即低剂量（28.8J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雌性藻体和雄性藻体没有表现出性别差异性响应，中剂量（57.6J/m2·d）和高剂量（72.0J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雄性藻体的活性氧水平、膜脂过氧化程度和膜渗透性显著低于雌性藻体；鼠尾藻雌雄藻体的抗氧化活性对UV-B辐射的性别差异性响应特征是，低剂量（28.8J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雌性藻体和雄性藻体没有表现出性别差异性响应，中剂量（57.6J/m2·d）和高剂量（72.0J/m2·d）的UV-B辐射处理下，雄性藻体的抗氧化活性显著高于雌性藻体。 在UV-B辐射处理下，相对于雌性藻体，鼠尾藻雄性藻体能够维持更高的抗氧化活性，因而能够更有效地阻止活性氧的产生、积累以及由其引发的氧化伤害，因此能够维持较高的光合生理活性，最终表现为具有较高的生殖分配；相反，在UV-B辐射处理下，相对于雄性藻体，雌性藻体的抗氧化活性急剧下降，打破了活性氧产生和清除间的平衡，造成藻体内活性氧的大量产生和积累，由此引发了藻体膜脂过氧化伤害的加剧和膜渗透性的增加，进而引发光合生理活性的下降，最终导致生殖分配的降低。
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