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生物岩溶问题已经成为地球生物学的研究热点,而石灰岩生蓝藻对环境栖息地进行生物侵蚀的问题也已成为了重要的研究课题。本研究以英德石灰岩地区的石灰岩生蓝藻为材料,研究了石灰岩尘蓝藻的光合放氧活性及脱水过程中PSⅡ活性的变化以及野外石灰岩生蓝藻叶绿素荧光日变化。研究结果表明:
(1)蓝藻的光合能力在野外复水过程中具有比较明显的光依赖性和温度依赖性。随着温度和光强的日变化,ФPSⅡ的值呈现出“双峰”现象。其中,清晨和午后,两个样地材料的ФPSⅡ都降到最低值。而在相对适宜的光强和温度条件下,两个样地蓝藻的ФPSⅡ均显示出较高水平。比较光强和温度对蓝藻的影响,温度的影响相对较大一些。
(2)蓝藻的光合放氧水平与处理温度和光强有较强的相关性,其中温度对光合放氧能力的影响更大。结果表明,尽管蓝藻适合生存的光强和温度范围较广,但在低温10℃条件下检测不到光合放氧。同时,其光合放氧的最适温度在40和50℃;最适光强为80-250μmol m-2 s—1。
(3)经过充分复水后再在不同的温度和光照条件下进行脱水处理。结果显示石灰岩生蓝藻在脱水的进程中能够保持较高的PSⅡ活性。只有当含水量下降到临界点(8—20%)以下时,即失水超过80-92%后,Fv/Fm才会突然很快下降直至为零。而在此临界点之前时,蓝藻的Fv/Fm一直保持其复水后达到的最大值。由此可见,岩生蓝藻在较大的温度和光强范围内均具有较强的耐旱性。
总之,石灰岩岩生蓝藻在裸露的石灰岩上,已经发展形成了在经常干旱和高温等恶劣环境下的生存策略,显示出极强的环境适应能力,是石灰岩地区的先锋物种,本实验的研究结果为了解岩生蓝藻的生理机能与生物岩溶之间的关系提供了非常重要的信息。