海洋植物プランクトンの光学特性の日周変動量による基礎生産量の推定

基于海洋浮游植物光学特性日波动的基本生产估算

基本信息

批准号：
16780142
负责人：
大井信明
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Soka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16780142/
关键词：
植物プランクトン光学特性日周性基礎生産

项目摘要

細胞に光が透過する際に光が減衰する割合を消散係数といい、消散係数の増加の要因は屈折率nと細胞直径dの増加による。屈折率nの増加は細胞内密度の増加により起こり、細胞直径dの増加は細胞に当たる入射光に対する反射光の割合を高める。細胞当たりの消散係数も日周変化を示す。植物プランクトンの細胞は日の入りにかけて二倍体になり夜間に細胞分裂を起こす。二倍体になったときの屈折率n、細胞直径dの増加により、細胞当たりの消散係数は大きくなる。又、細胞の主な構成物質である炭素は屈折率nの変動要因と考えられる。よって細胞内炭素量と屈折率nと細胞直径dとの関係を明らかにすることにより細胞当たりの消散係数と細胞内炭素量との関係を明らかにすることができると考えられる。そこで本研究では(1)明暗サイクル下におけるプリムネシウム藻I.galbanaの細胞内炭素量と屈折率、また細胞直径との関係を調べることと、(2)細胞当たりの消散係数と細胞内炭素量の関係を日周の時間レベルで調べることを目的とする。培養はf/2培地で水温25℃、塩分35PSU、光強度45μmol m^<-2>s^<-1>、明暗周期12L:12Dのもと連続培養を行った。試料採集は2時間ごと50時間行い、細胞数、細胞直径、消散係数、細胞内炭素量を測定した。これより細胞当たりの消散係数は日中に増加し夜間に減少する日周変化が見られ、その変動量は32%だった。細胞内炭素量と屈折率n、細胞直径dとの間には屈折率n、細胞直径dの増加に対し細胞内炭素量が増加する有意な比例関係が得られた。細胞当たりの消散係数と細胞内炭素量の間には細胞内炭素量の増加に対し、細胞当たりの消散係数が増加する有意な比例関係が得られた。細胞当たりの消散係数から細胞内炭素量が求められることが明らかとなったため次のことが考えられる。細胞内炭素量は日周変化を示し、細胞の一日の炭素量の変動は生産量に相当する。ピコプランクトンの優占する外洋域でも消散係数の日周変化が観測されている。よって細胞当たりの消散係数と細胞内炭素量の関係を調べることは現場の基礎生産量の推定に応用できる可能性が示唆され、今後海洋中での検証が必要であると考えられる。

光线穿过细胞的光衰变的速率称为耗散系数，耗散系数的增加是由折射率N和细胞直径d的增加引起的。由于细胞内密度的增加，折射率N的增加发生，并且细胞直径D的增加增加了反射光的比例与撞击细胞的入射光。每个细胞灭绝系数也表明昼夜变化。浮游植物细胞在夕阳下变成二倍体，并在晚上进行细胞分裂。当实现二倍体时，每个细胞灭绝系数随折射率N和细胞直径D的增加而增加。此外，碳是细胞的主要成分，被认为是折射率n的一个因素。因此，人们认为，通过阐明细胞内碳的量，折射率N和细胞直径D之间的关系，可以阐明每个细胞的碳内碳的量之间的关系。因此，本研究的目的是（1）研究细胞内碳含量，折射率和细胞藻类在光周期下的细胞直径，以及（2）研究每个细胞的耗散系数和在二型腐殖质时间水平上的细胞耗散系数和细胞内碳含量之间的关系。在水温为25°C的F/2培养基中进行培养，盐度为35psu，45μmolM^<-2> S^<-1>的光强度和12l：12d的光周期。每两个小时收集样品50小时，并测量细胞数量，细胞直径，耗散系数和细胞内碳含量。由此，白天的每个细胞灭绝系数增加，夜晚减少，变异量为32％。在细胞内碳量和折射率N与细胞直径D之间获得了显着的比例关系，其中细胞内碳量随折射率N的增加而增加。每个细胞耗散系数与细胞内碳含量之间获得了显着的比例关系，而每个细胞耗散系数随着细胞内碳含量的增加而增加。已经揭示了碳内的量是根据每个细胞的耗散系数确定的，因此可以考虑以下几个。碳内碳的量表示为昼夜变化，每天在细胞中的碳量变化对应于产生的碳量。耗散系数的昼夜变化也在以皮科普兰顿（Picoplankton）为主的开阔海洋地区观察到。因此，它表明，研究每个细胞的耗散系数与细胞内碳的量之间的关系可以应用于估计该田间的基本产量，并且人们认为将来需要在海洋中进行验证。