هنا ، نقدم بروتوكولا لتحويل الصور المجهرية للعوالق النباتية إلى رسومات متجهة وأنماط متكررة لتمكين تصور التحولات في أصناف العوالق النباتية والكتلة الحيوية على مدار 60 عاما. يمثل هذا البروتوكول نهجا يمكن استخدامه لسلاسل زمنية ومجموعات بيانات أخرى للعوالق على مستوى العالم.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصور البيانات الأوقيانوغرافية لتصوير التغيرات طويلة المدى في العوالق النباتية
في هذه المقالة
إشعار تصحيح
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
ملخص
الملخص
وتوفر السلاسل الزمنية الأوقيانوغرافية منظورا هاما للعمليات البيئية في النظم الإيكولوجية. تمثل السلاسل الزمنية للعوالق طويلة الأجل في خليج ناراغانسيت (NBPTS) في خليج ناراغانسيت ، رود آيلاند ، الولايات المتحدة الأمريكية ، واحدة من أطول السلاسل الزمنية للعوالق (1959 إلى الوقت الحاضر) من نوعها في العالم وتقدم فرصة فريدة لتصور التغيير طويل الأجل داخل النظام البيئي المائي. تمثل العوالق النباتية قاعدة الشبكة الغذائية في معظم النظم البحرية ، بما في ذلك خليج ناراغانسيت . لذلك ، فإن توصيل أهميتها إلى 2.4 مليار شخص يعيشون داخل المحيط الساحلي أمر بالغ الأهمية. لقد طورنا بروتوكولا بهدف تصور تنوع وحجم العوالق النباتية من خلال استخدام Adobe Illustrator لتحويل الصور المجهرية للعوالق النباتية التي تم جمعها من NBPTS إلى رسومات متجهة يمكن مطابقتها في أنماط بصرية متكررة عبر الزمن. تم اختيار الأصناف الوفيرة عدديا أو تلك التي تشكل تهديدات اقتصادية وصحية ، مثل أصناف تكاثر الطحالب الضارة ، Pseudo-nitzschia spp. ، لتحويل الصور. ثم تم إنشاء أنماط من صور العوالق النباتية المختلفة بناء على وفرتها النسبية لعقود مختارة من البيانات التي تم جمعها (سبعينيات القرن العشرين ، تسعينيات القرن العشرين ، و 2010). أبلغت الأنماط العقدية للكتلة الحيوية للعوالق النباتية الخطوط العريضة لكل عقد بينما تم استخدام تدرج لون الخلفية من الأزرق إلى الأحمر للكشف عن زيادة طويلة الأجل في درجة الحرارة لوحظت في خليج ناراغانسيت. أخيرا ، تمت طباعة لوحات كبيرة مقاس 96 بوصة × 34 بوصة مع أنماط متكررة للعوالق النباتية لتوضيح التغيرات المحتملة في وفرة العوالق النباتية بمرور الوقت. يتيح هذا المشروع تصور التحولات الحرفية في الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ، والتي عادة ما تكون غير مرئية للعين المجردة مع الاستفادة من بيانات السلسلة في الوقت الفعلي (على سبيل المثال ، الكتلة الحيوية للعوالق النباتية ووفرتها) داخل القطعة الفنية نفسها. وهو يمثل نهجا يمكن استخدامه للعديد من السلاسل الزمنية الأخرى للعوالق لتصور البيانات والتواصل والتعليم وجهود التوعية.
المقدمة
العوالق النباتية هي منتجون أوليون يمثلون قاعدة الشبكة الغذائية عبر النظم الإيكولوجية المائية 1,2. في حين أن برامج مراقبة العوالق النباتية هي المفتاح لتحديد التغيرات الحالية والمستقبلية في النظم الإيكولوجية البحرية ، فإن دعمها يتناقص بمرور الوقت 3. نظرا لأوقات جيلها القصيرة نسبيا وحركتها المحدودة ، تستجيب العوالق النباتية بشكل خاص لتغير المناخ ، مما يجعلها أداة مهمة في مراقبة السلاسل الزمنية. كما أن السلاسل الزمنية للعوالق النباتية مهمة أيضا لإعلام الإدارة القائمة على النظم الإيكولوجية لتوافر الموارد وتوفير سياق للأحداث العرضية، مثل موجات الحر البحرية4. تعطي السلا....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. تحويل صور العوالق النباتية إلى رسومات متجهة
- حدد الصور المجهرية للعوالق النباتية المأخوذة من السلاسل الزمنية للعوالق طويلة المدى في خليج ناراغانسيت (NBPTS) كملفات .JPG أو .PNG أو .PDF (الشكل 1 أ).
ملاحظة: تشمل الأصناف ثالاسيوسيرا نوردينسكيولدي ، ثالاسيونيما نيتزشيويدس ، تريبوس النيابة. ، Odontella aurita ، مجمع أنواع الهيكل العظمي ، Chaetoceros diadema ، Eucampia zodiacus ، Dinophysis spp. ، و Pseudo-nitzschia spp. تم التقاط الصور بالمجهر الضوئي. - افتح محرر رسومات متجه برامج محددة أو الرسام المستخدم في هذه الدراسة (انظر جدول المواد
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
توثق النتائج انخفاضا في الكتلة الحيوية للعوالق النباتية من سبعينيات القرن العشرين إلى تسعينيات القرن العشرين إلى أواخر القرن العشرين (الشكل 1). أظهرت جميع العقود ذروة ثنائية النمط في تركيز الكلوروفيل أ (chl a) حيث تحدث القمة الأولى في الشتاء والثانية تحدث في الصيف. أظهرت سبعينيات القرن العشرين ارتفاع متوسط chl a في فصل الشتاء منه في الصيف. على العكس من ذلك ، أظهرت تسعينيات القرن العشرين انخفاض chl a في فصل الشتاء منه في الصيف. عاد عام 2010 إلى تركيز متوسط .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تشمل الخطوات الحاسمة للبروتوكول الحصول على صور مجهرية للعوالق النباتية وتحويلها إلى رسومات متجهة. إن جعل صور العوالق النباتية ، التي لا يمكن ملاحظتها بالعين المجردة ، كبيرة بما يكفي لرؤيتها بدون عدسة مكبرة على اللوحة الجدارية ، يساعد على جعلها تنبض بالحياة للمشاهد. لإنجاز هذه اللوحة الجدارية ليس فقط كعمل فني ولكن أيضا كطريقة لتصور البيانات ، من المهم دمج البيانات المرصودة في المشروع. في حالة العوالق النباتية الجدارية ، تمثل دورات الكلوروفيل أ (chl a) السنوية التي تم حسابها حسب العقد البيانات الفعلية وتظ.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
شكر وتقدير
تم دعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (OIA-1655221 ، OCE-1655686) ومنحة بحر رود آيلاند (NA22-OAR4170123 ، RISG22-R / 2223-95-5-U). نشكر العديد من القباطنة على تقديم المساعدة الميدانية والعديد من الطلاب والباحثين الذين جمعوا البيانات منذ عام 1970. نشكر ستيوارت كوبلاند وجورجيا رودس على تطوير مشروع Vis-A-Thon الذي أنتج جدارية العوالق وكذلك رافائيل أتياس من مدرسة رود آيلاند للتصميم لتوجيهه الفني أثناء تطوير المشروع.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| تشمل البدائل المجانية من Adobe Illustrator | Adobe الإصدار 23.0.6 | ما يلي: Inkscape و GIMP و Vectr و Vectornator | |
| Eclipse E800 | Nikon | ECLIPSE Ni / Ci Upright Microscope | الآن خلفه Eclipse Ni-U |
| طابعة إبسون ذات التنسيق الكبير | إبسون | SCT5475SR | |
| غير لامع | ثقيل إبسون | S041596 | |
| RStudio | Rstudio ، إصدار PBC | 2022.07.1 | أي أداة برمجية إحصائية ستكون كافية |
المراجع
- Cloern, J. E., Jassby, A. D. Complex seasonal patterns of primary producers at the land-sea interface. Ecology Letters. 11 (12), 1294-1303 (2008).
- Cloern, J. E., Jassby, A. D. Patterns and Scales of Phytoplankton Variability in Estuarine-Coastal Ecosyste....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
تصحيح
Formal Correction: Erratum: Visualizing Oceanographic Data to Depict Long-term Changes in Phytoplankton
Posted by JoVE Editors on 1/01/1970. Citeable Link.
An erratum was issued for: Visualizing Oceanographic Data to Depict Long-term Changes in Phytoplankton. The Authors section was updated from:
Patricia S. Thibodeau1
Jongsun Kim2
1Graduate School of Oceanography, University of Rhode Island
2School of Earth, Environmental and Marine Sciences, The University of Texas - Rio Grande Valley
to:
Patricia S. Thibodeau1
Jongsun Kim2
1School of Marine and Environmental Programs, University of New England
2School of Earth, Environmental and Marine Sciences, The University of Texas - Rio Grande Valley
