Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của bức xạ cực tím sóng dài (UV-A) lên hoạt động quang hợp của quần thể phytoplankton tự nhiên trong môi trường nước ngọt
Tóm tắt
Tác động của bức xạ cực tím (UV) đến sự thay đổi theo chu kỳ ngày đêm và hồ sơ theo chiều sâu của quang hợp phytoplankton đã được nghiên cứu tại bốn hồ nước ngọt ôn đới. Sản xuất oxy quang hợp được xác định bằng cách ủ nước hồ trong các chai ánh sáng và tối dưới những điều kiện thời tiết khác nhau. Một nửa số chai ánh sáng được bọc bằng màng vinyl clorua để loại trừ ánh sáng có bước sóng ngắn hơn 400 nm. Sự ức chế quang hợp do UV-A (320–400 nm) đã được quan sát trong hầu hết thời gian ban ngày và rất mạnh vào giờ trưa cả trên những ngày nắng và mây. Vào những ngày nắng, khi nước bề mặt của hồ Suwa và ao Senzoku, có độ hữu cơ cao, bị chiếm ưu thế bởi quần thể Microcystis dày đặc, sản lượng tích lũy hàng ngày tại bề mặt, ước tính từ sự ủ các chai mà UV-A đã bị loại trừ bởi màng vinyl, gấp đôi tỷ lệ obtained từ các chai thủy tinh mà trong đó UV-A có mặt. Sự ức chế UV-A được phát hiện từ bề mặt đến khoảng 20 cm độ sâu ở các hồ siêu hữu cơ và ở độ sâu lớn hơn 50 cm ở các hồ trung hữu cơ. Phân tích mối quan hệ quang hợp-chiếu xạ (P-I) thu được trong nghiên cứu này cho thấy β, một tham số mô tả sự ức chế quang, cao hơn khi có UV-A so với khi không có. Điều này cho thấy UV-A là nguyên nhân chính gây ức chế quang hợp của phytoplankton.
Từ khóa
#bức xạ cực tím #quang hợp #phytoplankton #hồ nước ngọt #UV-ATài liệu tham khảo
Anderson J. M. (1981) Ecology for Environmental Science: Biosphere, Ecosystems and Man. John Wiley & Sons, New York.
APHA. AWWA. WPCF. (1989) Standard method for the examination of water and wastewater. 17th edn, APHA, Washington.
Bühlmann B., Bossard P. & Uehlinger U. (1987) The influence of longwave ultraviolet radiation (u.v.-A) on the photosynthetic activity (14C-assimilation) of phytoplankton. J. Plankton Res. 9: 935–43.
Campbell I. M. (1980) Energy and the Atmosphere. A Physical Chemical Approach. John Wiley & Sons, London.
Clayton R. K. (1980) Photosynthesis: Physical Mechanisms and Chemical Patterns. Cambridge University Press, Cambridge.
Critchley C. (1981) Studies on the mechanisms of photoinhibition in higher plants. Plant Physiol. 61: 1162–5.
Cullen J. J. & Lesser M. P. (1991) Inhibition of photosynthesis by ultraviolet radiation as a function of dose and dosage rate: Results for a marine diatom. Mar. Biol. 111: 183–90.
Cullen J. J., Neale P. J. & Lesser M. P. (1992) Biological weighting function for the inhibition of phytoplankton photosynthesis by ultraviolet radiation. Science 258: 646–50.
Donkor V. & Häder D. (1991) Effects of solar and ultraviolet radiation on mortality, photomovement and pigmentation in filamentous, gliding cyanobacteria. FEMS Microbiol. Ecol. 86: 159–68.
Edmondson W. T. (1956) The relation of photosynthesis by phytoplankton to light in lakes. Ecology 37: 161–74.
Ganf G. G. (1975) Photosynthetic production and irradiance-photosynthesis relationships of the phytoplankton from a shallow equatorial lake (L. George, Uganda). Oecologia 18: 165–83.
Goldman C. R., Mason D. T. & Wood B. J. B. (1963) Light injury and inhibition in Antarctic freshwater plankton. Limnol. Oceanogr. 8: 313–22.
Harris G. P. (1978) Photosynthesis, productivity and growth: The physiological ecology of phytoplankton. Arch. Ergebn. Beih. Hydrobiol. Limnol. 10: 1–171.
Harris G. P. & Piccinin B. (1977) Photosynthesis by natural phytoplankton populations. Arch. Hydrobiol. 80: 405–57.
Hirosawa T. & Miyachi S. (1983) Inactivation of Hill reaction by long-wavelength ultraviolet radiation (UV-A) and its photoreactivation by visible light in the cyanobacterium, Anacystis nidulans. Arch. Microbiol. 135: 98–102.
Jokiel P. L. & York R. H. (1984) Importance of ultraviolet radiation in photoinhibition of microalgal growth. Limnol. Oceanogr. 29: 129–9.
Jones L. W. & Kok B. (1966a) Photoinhibition of chloroplast reactions. 1. Kinetics and Action Spectra. Plant Physiol. 41: 1037–43.
Jones L. W. & Kok B. (1966b) Photoinhibition of chloroplast reactions. 2. Multiple effects. Plant Physiol. 41: 1044–9.
Karentz D. & Lutze L. H. (1990) Evaluation of biologically harmful ultraviolet radiation in Antarctica with a biological dosimeter designed for aquatic environments. Limnol. Oceanogr. 35: 549–61.
Karentz D., Cleaver J. E. & Mitchell D. L. (1991) Cell survival characteristics and molecular responses of Antarctic phytoplankton to ultraviolet-B radiation. J. Phycol. 27: 326–41.
Klein R. M. (1978) Plants and near-ultraviolet radiation. Bot. Rev. 44: 1–127.
Lorenzen C. J. (1976) Primary production in the sea. In:Ecology of the seas (eds. D. H. Cushing & J. J. Walsh) pp. 173–85. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
Lorenzen C. J. (1979) Ultraviolet radiation and phytoplankton photosynthesis. Limnol. Oceanogr. 24: 1117–20.
Malthus T. J. & Dekker A. G. (1990) Spectral light attenuation in a hypertrophic lake system (Loosdrecht Lakes, The Netherlands). Verh. Internat. Verein. Limnol. 24: 711–14.
Maske H. (1984) Daylight ultraviolet radiation and the photoinhibition of phytoplankton carbon uptake. J. Plankton Res. 6: 351–7.
Paerl H. W., Bland P. T., Bowles N. D. & Haibach M. E. (1985) Adaptation to high-intensity, low-wavelength light among surface blooms of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Appl. Envir. Microbiol. 49: 1046–52.
Platt T., Gallegos C. L. & Harrison W. G. (1980) Photoinhibition of photosynthesis in natural assemblages of marine phytoplankton. J. Mar. Res. 38: 687–701.
Reynolds C. S. (1984) The Ecology of Fresbwater Phytoplankton. Cambridge University Press, Cambridge.
Shapiro J. (1957) Chemical and biological studies on the yellow organic acids of lake water. Limnol. Oceanogr. 2: 161–79.
Smith R. C. & Baker K. S. (1981) Optical properties of the clearest natural waters (200–800nm). Appl. Opt. 20: 177–84.
Smith R. C. & Calkins J. (1976) The use of the Robertson meter to measure the penetration of solar middleultraviolet radiation (UV-B) into natural waters. Limnol. Oceanogr. 21: 746–9.
Smith R. C., Prezelin B. B., Baker K. S. et al. (1992) Ozone depletion: Ultraviolet radiation and phytoplankton biology in antarctic waters. Science 255: 952–9.
Tilzer M. M. (1973) Diurnal periodicity in the phytoplankton assemblage of a high mountain lake. Limnol. Oceanogr. 18: 15–30.
Vincent W. F., Neale P. J. & Richerson P. J. (1984) Photoinhibition: Algal responses to bright light during diel stratification and mixing in a tropical alpine lake. J. Physcol. 20: 201–11.
Vollenweider R. A. (1969) A Manual on Methods for Measuring Primary Production in Aquatic Environments. IBP Handbook No. 12, Blackwell Scientific Publications, Oxford.
Vollenweider R. A. & Nauwerck A. (1961) Some observations on the14C method for measuring primary production. Verh. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol. 14: 134–9.
Watanabe Y. (1980) A study of the excretion and extracellular products of natural phytoplankton in Lake Nakanuma, Japan. Int. Revue Ges. Hydrobiol. 65: 809–34.
Worrest R. C., Brooker D. L. & Dyke H. V. (1980) Results of a primary productivity study as affected by the type of glass in the culture bottles. Limnol. Oceanogr. 25: 360–4.