Hier wird eine kostengünstige und transportable Methode/Einrichtung zur Messung der Primärproduktivität mikrobieller Matten unter tatsächlichen in situ Umgebungstemperatur- und Lichtbedingungen vorgestellt. Der Versuchsaufbau basiert auf weit verbreiteten Materialien und kann unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt werden, während er die Vorteile von Labormodellen bietet.
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Methodenartikel
Eine kostengünstige Methode zur Messung der In-situ-Primärproduktivität von Periphytongemeinschaften linsenförmiger Wässer
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Messung der in situ Primärproduktivität von Periphyton während des Vegetationsperiodengradienten kann den quantitativen Effekt von Umwelttreibern (hauptsächlich Phosphorkonzentration und Lichtintensität) und Artenzusammensetzung auf die Primärproduktivität aufklären. Die Primärproduktivität wird hauptsächlich durch Lichtintensität, Temperatur, Verfügbarkeit von Nährstoffen und Verteilung der ionischen Spezies des Karbonatsystems in den jeweiligen Tiefen der euphotischen Zone bestimmt. Es ist ein komplexes System, das im Labor sehr schwer zu simulieren ist. Dieser billige, transportable und einfach zu bauende schwimmende Lastkahn ermöglicht die genaue Messung der Primärproduktivität direkt unter den tatsächlichen natürlichen Bedingungen. Die Methodik basiert auf der Messung der Primärproduktivität in Echtzeit mit nicht-invasiven Sauerstoffsensoren, die in dicht verschlossenen Gläsern integriert sind, was eine Online-Überwachung des Sauerstoffflusses ermöglicht und neue Einblicke in metabolische Aktivitäten liefert. Detaillierte saisonale in situ Messungen der Bruttoprimärproduktivität von mikrobiellen Matten (oder anderen benthischen Organismen) können das aktuelle Wissen über die Prozesse verbessern, die die Dynamik der Primärproduktivität in lentischen Gewässern steuern.
Einleitung
Die Primärproduktivität ist der einzige Eintrag von autochthonem Kohlenstoff in die aquatischen Systeme, die das gesamte Nahrungsnetz1 bilden. Daher ist die genaue Schätzung der Primärproduktivität ein wesentlicher Schritt zum Verständnis der Funktionsweise aquatischer Ökosysteme. Küstenzonen sind Gebiete mit hoher Primärproduktivität und biologischer Vielfalt. Neben Phytoplankton wird angenommen, dass Periphyton (im Folgenden mikrobielle Matten genannt) und Makroalgen signifikant zur Primärproduktivität in den Küstenzonenbeitragen 2. Aufgrund ihrer sessilen Lebensweise und signifikanten räumlichen Heterogenität ist die ....
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Protokoll
HINWEIS: Bestimmen Sie vor der Stichprobe den Grad der Replikationen basierend auf den allgemeinen Projektanforderungen, dem statistischen Design oder der erwarteten Menge an Stichprobenvariabilität. Fünf Replikatpaare von hellen und dunklen Inkubationsflaschen werden für eine präzise statistische Analyse und zur Berücksichtigung potenzieller Probenverluste oder -brüche vorgeschlagen. Die beschriebene schwimmende Versuchsbarge ist für fünf Replikate plus ein Paar Blankokontrollen ausgelegt; siehe Abbildung 1 für eine technische Zeichnung des Versuchskahns.
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Ergebnisse
Abbildung 5: Netto- und Bruttoökosystemproduktivität mikrobieller Matten bei Tageslicht. (A) Light bottle-net ecosystem productivity: time course data of net oxygen productivity of microbial mats from the light bottles. Die Änderung der Sauerstoffkonzentration in Inkubationsflaschen wurde nach 1 h bei Tageslicht gemessen. Graue Kreise: Flaschen mit .......
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Diskussion
Die in dieser Arbeit beschriebene Methodik basiert auf dem Prinzip der hellen und dunklen Flaschensauerstofftechnik in Kombination mit der nichtinvasiven Technik der Messung derO2-Konzentration mit optischen Sauerstoffsensoren. Dieses System ermöglicht die parallele Messung verschiedener Inkubationseinstellungen, da die optische Faser zur Messung vonO2 schnell von Flasche zu Flasche bewegt werden kann. Die benthischen Gemeinschaften aus verschiedenen Tiefen können sich in taxonomischer Zusammensetzu.......
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Offenlegungen
Die Autoren bestätigen, dass sie keine Interessenkonflikte offenzulegen haben.
Danksagungen
Diese Studie wurde von der Tschechischen Wissenschaftsstiftung (GACR 19-05791S), RVO 67985939 und vom CAS im Rahmen des Programms der Strategie AV 21, Landrettung und Wiederherstellung, unterstützt. Vielen Dank an Ondřej Sihelský für die Aufnahmen im Feld - ohne ihn wären die Dreharbeiten die Hölle gewesen. Das Projekt wäre nicht möglich ohne eine enge Zusammenarbeit mit den Unternehmen Palivový Kombinát Ústí s.p. und Sokolovská Uhelná, die den Zugang zu den untersuchten Orten ermöglichten.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Aluminium-Winkel L-Profil 40 x 40 mm x 3 mm, Länge 2.000 mm | |||
| Aluminium-Flachstange 40 x 3 x 350 mm | |||
| Schaufel 15 L mit Betonfüllung | |||
| Karabinerhaken mit Schraubverschluss 50 x 5 mm | |||
| Isolierband schwarz | |||
| Material aus extrudiertem Polystyrol (XPS) 500 x 200 x 150 mm | |||
| Fibox 3 LCD-Spur | PreSens Precision Sensing GmbH | eigenständiges faseroptisches Sauerstoffmessgerät | |
| Hondex PS-7 Tragbares Echolot | Hondex - Honda Elektronik | zur Messung von Entfernungen durch Wasser - bis zur Tiefenmessung; https://www.honda-el.net/industry/ps-7e | |
| KORKEN - glasdicht verschlossenes Gefäß 0,5 L | IKEA | Inkubationsflaschen; https://www.ikea.com/cz/en/p/korken-jar-with-lid-clear-glass-70213545/ | |
| Metallhaken | |||
| Oxygen Sensor Spot SP-PSt3-NAU-D5 | PreSens Precision Sensing GmbH | nicht-invasiver optischer Sauerstoffsensor für Messungen unter realen Bedingungen | |
| SCOUT infantable canoe | GUMOTEX | https://www.gumotexboats.com/en/scout-standard#0000-044667-021-13/11C | |
| Schraube 10 x 170 mm mit Sechskantmuttern Schraube | |||
| 4 x 15 mm mit Sechskant Muttern Schraube | |||
| 4 x 15 mm mit Flügelmuttern | |||
| Karabinerhaken 50 x 5 mm | |||
| Stahlkarabinerhaken 50 x 5 mm | |||
| Stahlkette mit Drahtdurchmesser 3 mm, Innenglied 5,5 x 26 mm | |||
| Stahlkette, 5 m | |||
| Zahnbürste | |||
| Pinzette | |||
| Unterlegscheibe 10 x 50 mm | |||
| Unterlegscheibe 4 x 10 mm | |||
| Unterlegscheibe 4 x 10 mm |
Referenzen
- Blachart, J. L., et al. Potential consequences of climate change for primary production and fish production in large marine ecosystems. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 367 (1605), 2979-2989 (2012).
- Howarth, R. W., Michaels, A. F. The Measurement of primary production in aquatic ecosystems.
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Nachdrucke und Genehmigungen
