中文摘要：

大气CO2浓度升高将显著地影响海洋表面，沿岸生态系统与人类生活非常密切，探讨在全球背景下大气中CO2浓度升高与沿岸海域的生态系统的相互关系具有重要意义。大型海藻是沿岸生态系统的主要初级生产者,许多种类也是人类很重要的海洋生物资源。本研究选择有代表性的大型海藻种类，通过模拟沿岸海域条件下提高气相与水相中CO2浓度，并控制其它有关环境因子，探讨沿岸海藻主要生命活动过程对大气CO2浓度升高的响应与适应机制，并在此基础上进一步探讨大气CO2浓度升高与其它重要的海洋环境因素变化对海藻的复合影响；同时对不同生态类型海藻与大气CO2浓度升高关系进行比较研究。从而阐释在全球背景下沿岸海藻生理功能与生态功能的变动；为评估大气CO2浓度升高对沿岸海域初级生产力的影响、以及海藻在汇集大气CO2的作用提供科学数据。本项目研究也为全球变化背景下海藻栽培实践提供参考价值。

结论摘要：

本项目我们研究了大型海藻对大气CO2浓度升高的响应和适应机制，以阐释这些海洋植物在全球变化背景下生理学和生态学的可能变化。我们首先采用通常的和CO2加富的空气培养大型海藻。高浓度CO2培养条件提高了羊栖菜的相对生长速率、促进了其N素代谢。认为在大气CO2浓度升高条件下，规模化的羊栖菜栽培将会更加有效地清除海水中的营养盐。此外，大气CO2浓度升高对石莼、羊栖菜等海藻的暗呼吸不会产生明显的影响；在温室效应背景下，羊栖菜等大型海藻汇集碳的能力可能被削弱。我们进一步研究了生长在不同环境条件下的海藻对高浓度CO2的响应。在高N水平下，大气CO2浓度升高提高了龙须菜对营养盐的吸收利用；结果还表明龙须菜对大气CO2浓度升高的响应对光强具有依赖性。我们还着重探讨了潮间带大型海藻与高浓度CO2之间的关系。大气CO2浓度增加促进了坛紫菜、海萝、小栅藻等常见潮间带海藻在干出状态时的光合作用；光合能力的相对促进量随着藻体失水程度的增加而增加、并随海藻种类或潮汐高度的不同而变化；干出状态下的光合作用对CO2的响应也受不同的日干出时间的影响。认为大气CO2浓度增加可能将导致潮间带大型海藻演替和垂直分布的变化。