碳14示踪技术测定海洋初级生产力研究再获新进展

    日前，中国地调局青岛所裴绍峰博士与美国路易斯安娜州立大学Dr. Edward A. Laws在解决¹⁴C示踪技术测定海洋初级生产力的争议问题上再次取得新进展。该最新研究论文在国际期刊《深海研究》（Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers，影响因子：2.816）上发表。
   
　　据了解，在基于分批培养技术和连续培养技术相结合的实验方法及以往获取的成果的基础上，裴绍峰与Dr. Laws继续对具有不同碳呼吸模式的两种典型海洋藻种球等鞭金藻（Isochrysis galbana）和凯氏小球藻（Chlorella kessleri）开展了昼夜循环培养，并以硝酸盐作为控制生长率的限制因子。

　　目前，研究取得了多项进展，一是在高生长率下，¹⁴C示踪所获得的有机碳生产率与对照方法所揭示的实际生产率相当；但在低生长率下，¹⁴C示踪结果显著高估了有机碳生产率，尤以C. kessleri更为明显。二是昼夜培养后14C示踪结果与实际生产率偏离程度比白昼培养结果更为显著。由于浮游植物细胞在夜间呼吸作用所消耗的有机碳仅有约73%源于日间的光合作用，¹⁴C示踪方法估算的有机碳暗夜呼吸作用率低于对照方法所揭示的实际呼吸作用率。三是从细胞内碳循环机制和固碳模式等角度，对实验结果进行了深入探讨，并分析了目前结果对解决¹⁴C方法究竟测定总初级生产力、净初级生产力还是中间值的固有争议问题的启示。

　　据悉，六十多年来，¹⁴C踪技术被广泛用来测定自然界中浮游植物群落的初级生产力并积累了庞大的数据库，这些数据正在被用来校正卫星遥感计算模式，并在全球尺度上研究海洋初级生产力对全球碳循环以及气候变化的影响。但关于该方法的争议却一直存在，目前科学家们对于浮游植物细胞内部碳流动途径与模式的理解仍不透彻。大多数情况下¹⁴C方法的不确定性会导致两倍以内的误差，但如今全球遥感推断、生物模型校验都需将该误差控制在20～50%内，因此，精确无误地测定海洋初级生产力对理解全球碳循环至关重要。