طريقة منخفضة التكلفة لقياس الإنتاجية الأولية في الموقع لمجتمعات Periphyton في المياه العدسية

يمكن أن يؤدي القياس التفصيلي في الموقع للإنتاجية الإجمالية ل periphyton أو أي كائن حي مائي دقيق في موقع مناسب إلى تحسين المعرفة الحالية بالعمليات التي تتحكم في ديناميكية الإنتاجية الأولية في مياه العدس. التحسينات الرئيسية في الطرق المقترحة هي عدم التدخل الجراحي ، والفعالية من حيث التكلفة ، وإمكانية القياسات المتزامنة في مواقع مختلفة. كما أنه يتيح جمع أصول البيانات الكبيرة دون نفقات إضافية.

استبدال البارجة في إجراء التجارب ، استخدم قوارب الكاياك القابلة للنفخ لأنها قابلة للنقل بسهولة. حدد مكانا بعمق مثالي لتثبيت العوامة. بعد ذلك ، قم بتوصيل البارجة المجمعة خلف مؤخرة القارب وخفض المرساة بعناية على طول جانب القارب.

قم بمحاذاة المرساة عن طريق تعليقها أسفل سطح الماء قليلا بحيث يمكن سحب العوامة بسهولة مع المرساة إلى البقعة بالعمق المطلوب. بعد الوصول إلى المكان ، قم بفك المرساة من القارب وخفضها إلى الأسفل ، ثم قم بتأمين البارجة بسلسلة المرساة والسلاسل لربط زجاجات الحضانة بالبارجة. لتحضير زجاجات الحضانة ، قم بتوصيل نقاط مستشعر الأكسجين البصري بالجدار الداخلي للزجاجات الشفافة ذات الرقبة العريضة سعة 0.5 لتر مع أختام محكمة الغلق ، ثم قم بعمل طبقة غير شفافة لزجاجات المعالجة المظلمة عن طريق لفها بشريط كهربائي أسود.

اقطع ثقبا صغيرا في مكان المستشعر البصري الموضوع وتأكد من أن فتحة القطع أصغر قليلا من قطر المستشعر لمنع الضوء من دخول الزجاجة. ضع زجاجات الحضانة في الصندوق المحمول واغطس مع الصندوق إلى العمق المعني دون إزعاج الرواسب في المياه المحيطة. بعد ذلك ، باستخدام ملاقط طويلة ، املأ العينات بعناية في زجاجات الحضانة ، مع الحرص على عدم إزعاج الكتلة الحيوية للعينة أكثر من اللازم.

إذا نمت الحصائر الميكروبية على سطح صلب مثل حجر صغير ، فقم بنقل الحجر بالكامل بعناية مع الكتلة الحيوية السليمة إلى الزجاجة. املأ زوجا واحدا من الزجاجات الفاتحة والداكنة بالماء النظيف من الأعماق المعنية دون أي رواسب لتكون بمثابة عناصر تحكم فارغة. بعد التأكد من أن المياه في جميع زجاجات الحضانة نظيفة ولا تحتوي على رواسب مزعجة ، أحضر الزجاجات المغلقة إلى القارب الراسية على البارجة العائمة.

قم بتوصيل أول زوجين من زجاجات الحضانة بالخطافات المفاجئة في السلسلة الأولى ، ثم قم بقياس تركيز الأكسجين الأولي في كل زجاجة باستخدام مقياس الأكسجين بالألياف الضوئية. قم بتوصيل الكبل البصري للعداد بمستشعر الأكسجين المثبت داخل الزجاجة وفي غضون ثوان قليلة ، اقرأ تركيز الأكسجين في العداد وسجل القيمة المقاسة. مباشرة بعد القياس ، قم بخفض السلسلة بعناية مع الزجاجات المرفقة مرة أخرى في الماء ، مما يضمن وضع زجاجات الحضانة على نفس العمق الذي تم أخذ عينات من الكتلة الحيوية الموضوعة فيه.

بعد ساعة واحدة ، قم بقياس تركيز الأكسجين مرة أخرى عن طريق سحب كل سلسلة بعناية مع الزجاجات إلى القارب. تم توضيح قراءة قيمة الأكسجين سابقا وخفض العينات في الماء مرة أخرى. بعد الانتهاء من جميع القياسات ، أخرج العينات من زجاجات الحضانة وافرك الحصيرة الميكروبية المزروعة على سطح مادة صلبة مثل الحجر بفرشاة أسنان أو سكين صغير ، ثم انقل المحتويات إلى قوارير بلاستيكية.

تظهر زيادة في تركيز الأكسجين بمرور الوقت في كل من زجاجات التحكم والعينات المعرضة للضوء مما يشير إلى صافي إنتاجية النظام البيئي. ومع ذلك ، فإن منحدر الزيادة أعلى بكثير في الزجاجات التي تحتوي على عينات من الحصيرة الميكروبية. التغير في تركيز الأكسجين بمرور الوقت في الزجاجات المظلمة هو مجموع التنفس الذاتي التغذية وغير الذاتي.

في هذه الحالة ، لا يختلف منحدر تركيز الأكسجين في زجاجة التحكم اختلافا كبيرا عن الصفر. ويؤدي طرح معدلات التنفس من صافي إنتاجية النظام الإيكولوجي إلى معدلات الإنتاجية الإجمالية للنظام الإيكولوجي وتتوافق البيانات جيدا مع التعريف. تم تحقيق تطبيق عملي لهذه الطريقة في حقول ثلاث بحيرات ما بعد التعدين تظهر الإنتاجية الإجمالية للنظام البيئي للمجتمع المحيطي خلال موسم الغطاء النباتي.

أثناء عملية أخذ عينات الكتلة الحيوية تحت الماء ، من المهم التأكد من عدم بقاء فقاعات الهواء محاصرة داخل زجاجات الحضانة بمجرد إغلاقها بعد إضافة العينات. باستخدام هذا الإجراء ، من الممكن تحديد كمية تبادل الأكسجين بين الجسم المائي وأي كائن حي أو مجتمع من الكائنات الحية ذات الحجم المناسب. تسمح هذه الطريقة بدراسة الإنتاجية الأولية على مدار السنة للكائن الحي المختار في الموقع عن طريق جعل الحالة الطبيعية قدر الإمكان ، وبالتالي إعطاء فكرة أفضل عن أهميتها النسبية لاستقلاب الكربون طوال الحياة.