本方案介绍了一种通过测量粪粒产量来评估钻木甲壳类动物Limnoria摄食速率的方法。该方法适用于非专业实验室，并有望纳入标准测试流程，用于评估在海洋条件下木材耐久性的提升情况。
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摘要
摘要
海洋蛀木无脊椎动物会迅速破坏海洋木材及木质海岸基础设施，每年在全球造成数十亿美元的损失。由于法规已限制在海洋环境中使用杂酚油和铬化砷酸铜（CCA）等广谱生物杀灭剂处理木材，因此需要具有天然耐久性的木材种类以及新型木材防腐方法。这些方法需经过测试以满足监管标准，例如欧洲关于海洋蛀木生物防腐剂测试的标准 EN 275。对耐久性木材种类或木材防腐处理的初步研究，可通过实验室测试快速且低成本地完成，相比通常耗资巨大且周期较长的海洋野外试验，实验室测试具有诸多优势。许多Limnoria（俗称“蛀木水虱”）种类是海洋中蛀食木材的甲壳类动物。Limnoria因其易于在水族箱中饲养，且其在木材上的取食速率便于测量，成为实验室中研究海洋蛀木生物对木材生物降解作用的理想物种。本文介绍了一种利用蛀木水虱评估木材生物降解性的可标准化实验室测试方法。
引言
钻木生物可对海洋中的木质结构（如海堤、码头和水产养殖设施）造成严重破坏，全球每年用于这些结构的更换或修复费用高达数十亿美元1,2,3。为保护此类结构，通常会对木材进行处理以降低其生物降解性。然而，由于澳大利亚、欧盟、英国和美国已限制在海洋环境中使用广谱杀菌剂，因此人们正积极寻求新的木材改性技术以及天然耐蛀的木材种类4,5,6,7。针对海洋环境中木材防腐的新技术，必须经过充分测试，以满足监管标准，并限制化学防腐剂溶出等潜在危害对环境的影响。例如，现行的欧洲标准 EN 275（自1992年起实施）即用于评估木材防腐处理对海洋钻木生物破坏的防护效果8,9。该标准，以及针对杀菌化合物（如CCA4,5,6
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方案
1. 准备测试棒
- 完成所有处理步骤后，将干燥木材切割成尺寸为 2 mm × 4 mm × 20 mm 的测试小条（图 1）。在实验室条件下将小条风干至恒重。每种待测木材至少使用 5 个重复样本。
图1：用于短期实验室测试以评估蛀木水虱取食速率的试验木条。试验木条尺寸为 2 mm × 4 mm × 20 mm。从左至右：蚁木、松香、甜栗木和山毛榉心材以及苏格兰松边材。比例尺为 4 mm。请点击此处查看此图的放大版本。
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结果
2020年11月开展了一项为期20天的L.quadripunctata摄食实验，使用了五种不同类型的木材（欧洲赤松（Pinus sylvestris L）边材，以及山毛榉（Fagus sylvatica L）、埃基木（Lophira alata Banks ex C. F Gaertn）、甜栗（Castanea sativa Mil）和亮果木（Syncarpia glomulifera (Sm.) Neid）的心材）（见材料表）。每种木材设置八个重复样本，每根木棒上饲养一只Limnoria quadripunctata个体。所有蛀木水虱均来自英国朴茨茅斯大学海洋科学研究所水族馆中长期维持的种群，该种群定期从英格兰南海岸采集野生个体进行补充。实验前，动物已充分适应稳定且一致的培养条件。木材样本（20 mm × 4 mm × 2 mm）在实验开始前用海水浸泡两周。每个12孔板的孔中放入一只蛀木水虱、一根测试木棒和5 mL海水，并置于恒温培养箱中，保持20 °C（± .......
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讨论
在选择用于摄食实验的船蛆样本之前，应先对个体进行筛选以评估其适用性。由于个体大小差异，其摄食速率可能存在一定变异，因此应仅选择完全成熟的成体样本。 Borges 等人在 2009 年的研究中未检测到体长在 1.5 mm 至 3 mm 之间的个体在摄食速率上存在显著差异17。雌性 Limnoria 会孵育其卵，在此期间摄食速率降低，因此在筛选样本时应检查并剔除所有正在孵育的雌性个体。同样，处于蜕皮期的个体摄食速率也会降低21，因此在个体蜕皮当天的粪粒计数数据应予以剔除17。由于蜕皮过程持续超过一天，仅当在粪粒收集日观察到完整的外骨骼蜕皮时，才将其记为一次蜕皮事件。Limnoria 在挖掘洞道时会产生更多的粪粒，同时也会产生更多木屑（未被纳入粪粒的细小木质碎屑）。大量木屑的存在可能干扰粪粒的识别，但在自动计数前，可通过体视显微镜观察，使用移液器或细毛刷小心将其去除。 Alternatively, pellets can be counted manual.......
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披露
作者与本研究无利益冲突。
致谢
感谢挪威研究理事会（奥斯陆地区基金，Alcofur rffofjor 269707）和朴茨茅斯大学（理学院博士研究奖学金）为露西·马丁的研究提供资金支持。同时感谢Gervais S. Sawyer提供了用于获得代表性结果的木材。松节油由不列颠哥伦比亚大学的Philip Evans教授提供。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 12孔细胞培养板 | ThermoFisher Scientific | 150200 | |
| 50 ml Falcon管 | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
| 可调体积移液器 | Fisher Scientific | FBE10000 | 1–10 ml |
| 山毛榉 | G. Sawyer（木材技术顾问） | Fagus sylvatica | 分类学权威：L |
| 非洲铁木（Ekki） | G. Sawyer（木材技术顾问） | Lophira alata | 分类学权威：Banks ex C. F. Gaertn. |
| 镊子 | Fisher Scientific | 10098140 | |
| 培养箱 | LMS LTD | INC5009 | |
| 微孔样品胶囊 | Electron Microscopy Sciences | 70187-20 | |
| 培养皿 | Fisher Scientific | FB0875713 | |
| 苏格兰松 | G. Sawyer（木材技术顾问） | Pinus sylvestris | 分类学权威：L. |
| 00000号画笔 | Hobby Craft | 5674331001 | 000号或0000号也可接受 |
| 甜栗木 | G. Sawyer（木材技术顾问） | Castanea sativa | 分类学权威：Mill |
| 松节油来源树种 | P. Evans（教授，不列颠哥伦比亚大学木材科学系） | Syncarpia glomulifera | 分类学权威：(Sm.) Nied. |
| 真空干燥器 | Fisher Scientific | 15544635 |
参考文献
- Morrell, J. J. Protection of wood-based materials. Handbook of environmental degradation of materials, 3rd ed. Kutz, M. , Elsevier Science and Technology Books. Oxford. 343-368 (2018).
- Distel, D. L. The biology of marine wood boring bivalves and their bacterial endosymbionts. Wood deterioration and preservation. Goodell, B., Nicholas, D., Schultz,....
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