自2015年以来,由漂浮铜藻（Sargassum horneri）形成的金潮在我国黄海及东海近海的出现频次和分布面积均呈大幅上升态势,这预示着继绿潮之后,金潮将可能成为又一个对我国沿海造成重大影响的生态灾害。为了揭示铜藻在漂浮过程中生物量迅速累积并最终发展为金潮的生理生态学机理,本研究以金潮原因种铜藻为研究对象,探讨其无机碳利用的基本特性及重要环境因子光照、温度和营养盐对其生长和光合生理特性的影响,以期为金潮暴发机制的研究提供一定的参考。主要研究结果如下:1、无机碳利用研究显示:TRIS缓冲剂对铜藻的固碳速率无显著影响（P>0.05）,而胞外碳酸酐酶抑制剂（AZ）、总碳酸酐酶抑制剂（EZ）及阴离子交换蛋白抑制剂（DIDS）均显著（P<0.05）抑制铜藻的固碳速率且抑制效率从大至小依次为DIDS>EZ>AZ。藻体的固碳速率随着外源无机碳浓度的增加而增加,并渐趋饱和。此外,藻体的最大固碳速率(V_max)随着pH的升高而降低,而半饱和常数(K_0.5)则随着pH的升高而升高,藻体的pH补偿点为9.0左右。表明铜藻光合固碳过程中存在的多种无机碳利用方式,这可能使其在断裂漂浮后能够迅速吸收海水中的外源无机碳而快速生长。2、光强与营养盐的研究显示:硝氮浓度相同时,铜藻的生长速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、氮吸收速率、最大光合速率(P_max)随着光照强度的增加而增加;磷浓度相同时,生长速率、可溶性蛋白含量、磷吸收速率、P_max随着光照强度的增加而增加。同一光照强度下,色素及可溶性蛋白含量、氮吸收速率及P_max随氮浓度的增加而增加;与自然海水相比,硝氮加富促进了铜藻的生长、色素合成、氮的吸收速率及P_max;磷的加富促进了铜藻的可溶性蛋白含量、磷吸收速率及P_max。表明藻体在漂浮过程中,海水富营养化及表层的强光照射能刺激其生长和光合作用。3、温度与营养盐的研究显示:氮浓度相同时,生长速率、可溶性蛋白含量、P_max随着温度的升高先增加后减少。磷浓度相同时,生长速率、色素含量、可溶性蛋白含量及磷吸收速率随着温度的升高先增加后降低。同一温度下,生长速率、色素含量、可溶性糖含量随着氮浓度的增加而增加,而P_max随着氮浓度的增加先增加后减少;可溶性蛋白含量及磷吸收速率随着磷浓度的增加而增加。表明藻体在漂浮过程中,适宜的温度和富营养化的海水能够刺激铜藻的生长和光合作用。以上结果表明铜藻既可以利用海水中的CO₂也可以利用HCO₃^-进行光合作用;并且铜藻对HCO₃^-的吸收存在通过阴离子交换蛋白直接转运吸收和利用碳酸酐酶将HCO₃^-转化为CO₂后再吸收两种方式。铜藻对HCO₃^-的高效吸收利用能力可能是保证其维持较高光合作用、快速积累生物量并最终演变为金潮的重要因素之一。与此同时,铜藻断裂后漂浮于海面极易获得较高光强和适宜的温度条件而快速生长;而近岸富营养化海水中的高氮、高磷条件则会进一步刺激其生长及光合潜能,进而加剧铜藻金潮的暴发。