华东师大刘东艳团队在海洋藻类生态学研究领域取得系列重要成果

2020-09-21阅:98

近期,华东师范大学河口海岸学国家重点实验室研究员、崇明生态研究院特聘教授刘东艳团队在黄海浒苔大规模爆发性增殖的生理学机制和人类活动对中国潮间带多环芳烃分布模式影响等方面取得系列重要研究成果。


成果一:发现黄海浒苔大规模爆发性增殖的生理学机制

针对黄海浒苔每年大规模爆发生理学机制不明等问题,研究团队通过野外调查和室内培养多相结合的方法展开了深入研究。结果发现,与大多数海洋藻类不同,黄海浒苔的光合固碳途径除了经典的C3循环途径,还存在CO2浓缩机制与C4循环途径,将碳酸氢根离子转换为细胞内CO2,大大增加了浒苔的光合固碳能力。通过测定 CO2浓缩机制与C4循环途径关键酶的活性,以及酶与产物的响应关系,发现当营养物质供给充足时,C4活动主要发生在高光条件下,而CO2浓缩机制主要发生在低CO2条件下。研究结果揭示了浒苔漂浮过程中,受高光辐射依然能够快速生长的生理学机制,并提出浒苔的多面光合作用模式是其在短时间内形成大规模生物量的重要生物学基础。相关成果于9月7日以“Role of C4 carbon fixation in Ulva prolifera, the macroalga responsible for the world’s largest green tides”为题在线发表于国际著名学术期刊《Nature》子刊《Communications Biology》上,刘东艳研究员为论文第一作者和通讯作者。


华东师大刘东艳团队发现黄海浒苔大规模爆发性增殖的生理学机制

图1. (a)藻类常见的固碳模式;(b) 浒苔的固碳模式

 

刘东艳研究员长期从事海洋藻类生态学研究,特别是在黄海浒苔灾害研究方面贡献突出,其参与的“黄海大规模浒苔绿潮起源于发生机制”项目还荣获国家海洋局、中国海洋学会、中国太平洋学会和中国海洋湖沼学会联合组织颁布的2018年海洋科学技术特等奖(排名第二,省部级奖项)。

 

成果二:发现人类活动对中国潮间带多环芳烃分布模式的重要影响

针对人类活动对河口泥滩环境中多环芳烃(PAHs)分布模式影响的不确定性,研究团队在干、湿两季收集了我国13个河口泥滩的沉积物样品,分析了其中的PAHs分布模式,并结合沉积物的理化性质、气候因素(温度和降水)以及34种经济社会指标(人口规模、工业结构、城市化水平等),进行了定量化的关系分析。结果发现人类活动类型对PAHs的分布模式起到关键作用,且存在特征差异,提出PAHs分布模式的特征可以考虑作为区域工业化和城市化状况的重要指标。该研究是刘东艳研究员与华东师范大学地理科学学院的王东启教授、中国科学院烟台海岸带研究所、生态环境研究中心共同合作的,是刘东艳研究员主持的科技部基础调查专项 “我国典型潮间带沉积物本底及质量调查与图集编研”项(2014FY210600)中的重要研究成果之一。目前已在《Nature Sustainability》上发表。

华东师大刘东艳团队发现人类活动对中国潮间带多环芳烃分布模式的重要影响

图2. 沉积物有机质、气候因素与经济类型对PAHs分布模式的影响程度分析

 

华东师范大学河口海岸学国家重点实验室刘东艳研究员

刘东艳研究员主要从事海洋藻类生态学研究,以“气候变化和人类活动影响下的近海藻类演变过程与环境驱动机制”为研究方向。主持过多项国家级项目,曾获得过中科院“百人计划”、学科交叉创新团队等人才项目资助。在Nature Sustainability、Communications Biology、Progress in Oceanography、Global Ecology and Biogeography、Environmental Microbiology、Paleoceanography and Paleoclimatology等国、内外主流学术期刊发表研究论文192篇,引用4500余次


图、文来源| 河口海岸学国家重点实验室


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