适量的营养物质以及未来冬季气温的升高对大堡礁南部三种珊瑚的生理机能产生了净正面影响

《Coral Reefs》：Moderate nutrients and future warmer wintertime temperatures have a net positive effect on the physiology of three species of coral from the southern Great Barrier Reef

珊瑚冬季升温与营养盐交互作用生理响应研究

　　

摘要

高浓度的营养物质以及超过夏季月平均最高温度的升温对珊瑚整体生物的生理机能有显著的负面影响。然而，研究表明，适度的营养物质浓度（<6 μmol L^-1 NO₃^- 和 0.40 μmol L PO₄^3-）对珊瑚及其内共生体的生理机能具有积极作用，并能减轻或缓解夏季高温带来的负面影响。随着海洋持续变暖，珊瑚将在冬季和夏季都面临更高的温度。然而，很少有研究评估冬季温度升高对珊瑚的潜在影响，也没有研究探讨未来温暖冬季中营养物质可能产生的缓解或加剧作用。在本研究中，我们通过一个完全因子实验，设置了两种海水温度（平均冬季温度和本世纪末预计的冬季温度+4°C）以及两种营养物质水平（环境中的营养物质和适度的营养物质浓度+4.0 μmol L^-1 NO₃^- 和 +0.20 μmol L^-1 PO₄^-3），测试了22天内高温和适度营养物质对Montipora monasteriata、Acropora muricata和Pocillopora damicornis的影响。珊瑚组织中的δ¹⁵N成分分析表明，在这两种温度条件下，添加的硝酸盐都被藻类内共生体吸收并传递给了珊瑚宿主。这三个物种在生理特征（叶绿素a、蛋白质、脂质、碳水化合物、生物量以及δ¹³C_h-e）上存在显著差异，并对冬季温度升高和适度营养物质的单独作用及协同作用表现出物种特异性的生理反应。Montipora monasteriata和A. muricata在适度营养物质或温度升高的单独作用下增加了至少一种能量储备。Pocillopora damicornis在适度营养物质和温度升高的共同作用下，其营养状态向更强的光自养方向转变。总体而言，我们的结果表明，珊瑚对适度营养物质和冬季温度升高单独作用及综合效应表现出物种特异性的正向生理反应。