大型海藻是近岸海域的主要初级生产者,在海洋碳循环中起着不可替代的重要作用;大型海藻养殖也是海水养殖的重要组成部分,为海洋经济的发展做出了不可忽视的贡献。海洋环境变化多端,在其中生长的大型海藻也时刻受到温度、光照、营养盐水平等各种因素波动的影响。近年来,大型经济绿藻长茎葡萄蕨藻（Caulerpa lentillifera,又名海葡萄）逐渐进入人们视野,其在食品、医药、生态等领域具有潜在的应用价值,是一种具有广阔市场前景的新型养殖海藻种类,因此也备受海藻养殖业的青睐。在长茎葡萄蕨藻养殖过程中,光照、温度和营养盐变化均会改变长茎葡萄蕨藻的生理代谢水平,最终影响其营养品质以及经济和生态价值。因此,本论文对不同环境条件下长茎葡萄蕨藻的生理代谢功能进行了探讨;同时基于实验室课题组在位于广东省惠东县港口镇海龟湾的长茎葡萄蕨藻养殖基地的实际试验操作,探讨了长茎葡萄蕨藻的养殖示范过程及其在海藻礁建设中的应用。1.为研究不同光照强度培养下长茎葡萄蕨藻的不同部位（直立枝和匍匐枝）的生理特征差异以及二者对短时间温度升高的响应,设置四个培养光强:40、80、120和160μmol·photons·m-2·s-1,四个测定温度:25、28、31、34℃。结果表明,长茎葡萄蕨藻在40～120μmol·photons·m-2·s-1的光强条件下保持正常生长,但在160μmol·photons·m-2·s-1光强中受到抑制。升高光强降低了直立枝中的光合色素含量,提高了匍匐枝中的含量,但对整株藻体的色素含量没有显著影响。二者蛋白含量（SP）则均随光强升高呈现先升后降趋势,超氧化物歧化酶（SOD）活力、净光合速率（Pn）和呼吸速率（Rd）随光强升高而升高,过氧化氢酶（CAT）活力则与光强升高呈负相关,最大光量子产量（Fv/Fm）随光强变化不明显。我们还发现,升高温度可以提高直立枝与匍匐枝的呼吸速率（Rd）,但降低二者的净光合速率（Pn）,并且直立枝Pn的降低幅度随光强的升高降低幅度减小,但匍匐枝的降低幅度则随光强的升高而增大。另外,直立枝的总光合速率（Pg）随温度升高呈上升趋势,而匍匐枝的Pg则呈下降趋势。综上,温度升高在弱光下对长茎葡萄蕨藻直立枝的负面影响更大,在强光下则对匍匐枝的负面影响更大。2.为探究不同光照强度和光照周期对长茎葡萄蕨藻直立枝的生长状态和生理特征影响,设置三个光照强度:50μmol·photons·m-2·s-1（低光强）,100μmol·photons·m-2·s-1（中光强）,200μmol·photons·m-2·s-1（高光强）,三个光照周期:8 L:16 D（短光照）,12 L:12D（中光照）,16 L:8 D（长光照）。结果表明,在低光强下,短光照条件会对长茎葡萄蕨藻产生抑制,表现为负生长,但延长光照时间可以促进藻体生长以及最大光饱和放氧速率（Pmax）、光能利用效率（α）和Rd的提高。在中光强和高光强下,长茎葡萄蕨藻的生长随光照时间的延长呈先升后降趋势。在16 L:8 D的长光照下,光强增加提高了长茎葡萄蕨藻的Ik和Rd,但降低了Pmax和α,同时还会阻碍再生直立枝和匍匐枝的分生。在三种光强条件下,延长光照时间对光合色素（Chl a和Car）影响不显著。而提高光能供给总量（增大光强或延长光照时间）可以促进长茎葡萄蕨藻直立枝的伸长、SP和可溶性糖（SC）等物质的积累,并且显著提高（MDA）含量。综上,当光照强度不能满足长茎葡萄蕨藻正常生长时,可以通过延长光照时间补给光能;但在光强满足藻体生长所需时,延长光照时间会对海藻生长发育和生理代谢产生抑制作用。3.为探究不同光照强度和有机氮浓度对长茎葡萄蕨藻个体生长和生理特征的影响,设置两个光照强度:50μmol·photons·m-2·s-1（低光照）,150μmol·photons·m-2·s-1（高光照）,三个有机氮水平:0μmol·L-1（对照组）,300μmol·L-1（低氮）,600μmol·L-1（高氮）。结果表明,增大光强和添加有机氮均能促进长茎葡萄蕨藻的生长,但有机氮浓度的增大会弱化光强升高对藻体生长的促进作用。低光下,提高有机氮浓度可以促进SP、SC和色素含量（Chl a和Car）的升高,但降低了硝酸还原酶（NR）活性;高光下,添加有机氮降低了SP含量和NR活性,但能促进SC含量的提升。此外,光照强度的升高可以促进NR活力增强以及反应中心光能的吸收（ABS/RC）、QA还原（TRo/RC）、电子传递（ETo/RC）、热量散失（DIo/RC）等过程,但降低了最大光量子产量（φPo）。添加有机氮并不会显著改变光合反应中心的活性参数与能量分配,对光保护机制无明显促进作用。4.本章节展示了位于广东省惠东县港口镇海龟湾的长茎葡萄蕨藻养殖基地的现状以及养殖过程的日常管理,同时对长茎葡萄蕨藻在海藻礁建设中的应用进行探讨和展望。综上所述,光照强度是调节长茎葡萄蕨藻生长、形态和生理代谢的重要因子。长茎葡萄蕨藻可以耐受一定范围的光照强度,但过高的光照强度会对长茎葡萄蕨藻的生长和光合作用产生抑制作用。此外,增大培养光强可以缓解升温对直立枝的负面影响,增强有机氮对长茎葡萄蕨藻生长的促进作用。而低光强和长光照周期可以通过互补作用促进长茎葡萄蕨藻的生长、光合作用。通过探究长茎葡萄蕨藻生理特征对环境变化的响应机制,为后续进一步扩大长茎葡萄蕨藻养殖规模、提高藻体产量和品质提供科学理论依据。