大洋酸化對副熱帶西北太平洋固氮藍藻生長之影響

Translated title of the thesis: Effect of ocean acidification on growth of the N2-fixational cyanobacteria from the subtropical NW Pacific
  • 林 秀貞

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

數十年來海洋觀測及研究表明,大氣中的二氧化碳濃度不斷地增加,海洋持續吸收大氣中的二氧化碳的過程正在改變海水的化學反應,這個過程被稱為大洋酸化,同時造成一系列的環境改變,影響著?多海洋生物的生長。前人研究也指出在早期地球處於環境較還原狀態時,已有固氮微生物進行固氮作用及光合作用,讓海洋及大氣產生了改變,持續影響著地球環境至今。 為探討大洋酸化對固氮藍藻生長的影響,本研究從台灣東部黑潮海域附近採集副熱帶西北太平洋固氮藍藻,主要研究內容分為五個部分:(1) 固氮藍藻篩選及培養;(2) 培養環境中添加Fe3+/Fe2+,對藻類生長之影響;(3) 添加抗壞血酸,對藻類生長之影響;(4) 添加抗壞血酸及不同價態鐵,對藻體細胞利用碳、磷、鎂及其他微量元素之影響;(5) 探討海水酸化及無氧、有氧的環境下,對固氮藍藻生長速率之影響。 本研究在固氮藍藻篩選及培養的實驗過程中,通過吸收光譜分析結果,發現在額外添加磷的情形下,大於20微米組分中,非固氮藻類死亡後,固氮藻在培養第五週開始大量繁殖,觀察到藻類明顯生長。此結果研究表明,副熱帶西北太平洋的海水通過20微米孔徑的濾膜過濾後,於額外添加磷的條件下培養可以篩選出固氮藍藻,也證明副熱帶西北太平洋海水中固氮藻存在於大於20微米的顆粒組分中,而小於20微米組分可能主要含有細菌、病毒及其他非固氮藻。 另外利用吸收光譜儀、ICP-OES及TOC分析固氮藍藻在添加Fe3+/Fe2+及有無添加抗壞血酸條件下培養的各項結果表明,於本研究中使用無菌海水作為基本配方的培養液,不額外添加鐵進行培養,固氮藍藻仍可生長,且在培養環境中,隨二價鐵濃度增加,固氮藍藻生長速率有增快的趨勢,而添加抗壞血酸不利於固氮藻使用碳、氮、磷 等元素,也減少細胞外的元素吸附,同時減緩固氮藻的生長速率,使藻體細胞延緩老化,延長固氮藻的生長週期。 本研究採取曝入空氣、氮氣、二氧化碳,三種氣體不同組合的方式,使固氮藻在海水酸化及無氧、有氧的條件培養下,探討不同環境對固氮藍藻生長速率之影響,結果表明在海水酸化及有氧的環境下,固氮藻生長速率較高,無氧環境下固氮藻生長緩慢,由此證明酸化的環境及含氧的條件,有利於副熱帶西北太平洋海水中的固氮藻生長。
Date of Award2015 Jan 13
Original languageChinese
SupervisorShangde Luo (Supervisor)

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