第七届青年地学论坛

沉水植物作为水生态系统中重要的初级生产者，在维持水生态系统的稳态中起着重要作用。沉水植物通过不同的无机碳策略对碳的固定每年达到1 pg左右，其中通过HCO₃^-利用是大多数沉水植物所具有的无机碳利用策略。作为与光合作用具有紧密关系的光呼吸，是地球重要的碳代谢之一，其在C3植物中造成约25%左右的碳损失。此外，相较于陆生植物可以直接获取大气中的CO₂，沉水植物由于受静水层和低CO₂扩散速率的影响，使其经常面临CO₂不足胁迫，这可能导致更高的光呼吸。本研究探究了HCO₃^-利用对水盾草(Cabomba caroliniana)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、水蕴草( Egeria densa)、龙舌草(Ottelia alismoides)等四种沉水植物光呼吸的影响。pH-drift实验表明,除水盾草外，金鱼藻和水蕴草以及龙舌草具有HCO₃^-利用的能力。在高低CO₂浓度的光合放氧实验中，在低CO₂时，除水盾草外，HCO₃^-利用可以显著提升其它三种沉水植物的光合放氧产率，与此同时，与光呼吸有关的乙醇酸氧化酶和过氧化氢酶的酶活也出现了显著的降低。这表明HCO₃^-利用可以有效降低沉水植物的光呼吸，提高其光合作用的效率。
 

水生植物