Hier wordt een kosteneffectieve en transporteerbare methode /faciliteit gepresenteerd voor het meten van de primaire productiviteit van microbiële matten onder werkelijke in situ omgevingstemperatuur en lichtomstandigheden. De experimentele opstelling is gebaseerd op algemeen beschikbare materialen en kan onder verschillende omstandigheden worden gebruikt en biedt de voordelen van laboratoriummodellen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een goedkope methode voor het meten van de in situ primaire productiviteit van periphytongemeenschappen van lentische wateren
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Het meten van de in situ primaire productiviteit van periphyton tijdens de gradiënt van het groeiseizoen kan het kwantitatieve effect van omgevingsfactoren (voornamelijk fosforconcentratie en lichtintensiteit) en soortensamenstelling op primaire productiviteit ophelderen. Primaire productiviteit wordt voornamelijk gedreven door lichtintensiteit, temperatuur, beschikbaarheid van voedingsstoffen en verspreiding van de ionische soorten van het carbonaatsysteem in de respectieve diepten van de eufotische zone. Het is een complex systeem dat zeer moeilijk te simuleren is in het laboratorium. Dit goedkope, transporteerbare en eenvoudig te bouwen drijvende binnenschip maakt het mogelijk om de primaire productiviteit nauwkeurig te meten - direct onder de werkelijke natuurlijke omstandigheden. De methodologie is gebaseerd op het meten van de primaire productiviteit in realtime met behulp van niet-invasieve zuurstofsensoren die zijn geïntegreerd in goed afgesloten glazen potten, waardoor online zuurstoffluxmonitoring mogelijk is en nieuwe inzichten in metabole activiteiten worden geboden. Gedetailleerde seizoensgebonden in situ metingen van de bruto primaire productiviteit van microbiële matten (of andere benthische organismen) kunnen de huidige kennis van de processen die de primaire productiviteitsdynamiek in lenige wateren beheersen, verbeteren.
Inleiding
Primaire productiviteit is de enige binnenkomst van autochtone koolstof in de aquatische systemen die het hele systeemvoedselweb vormen1. Daarom is de nauwkeurige schatting van de primaire productiviteit een essentiële stap in de richting van het begrijpen van het functioneren van aquatische ecosystemen. Kustzones zijn gebieden met een hoge primaire productiviteit en biodiversiteit. Naast fytoplankton wordt aangenomen dat periphyton (hierna microbiële matten genoemd) en macroalgen significant bijdragen aan de primaire productiviteit in kustzones2. Vanwege hun sessiele levensstijl en aanzienlijke ruimtelijke heterogenitei....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
OPMERKING: Bepaal voordat u monsters neemt de mate van replicaties op basis van de algemene projectbehoeften, het statistische ontwerp of de verwachte hoeveelheid steekproefvariabiliteit. Vijf repliceerparen van lichte en donkere incubatieflessen worden voorgesteld voor nauwkeurige statistische analyse en om rekening te houden met mogelijk monsterverlies of breuk. Het beschreven drijvende experimentele binnenschip is ontworpen om vijf replica's plus één paar lege bedieningselementen te dragen; zie figuur 1 voor een technische tekening van het experimentele schip.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 5: Netto en bruto ecosysteemproductiviteit van microbiële matten bij daglicht. (A) Light bottle-net ecosysteemproductiviteit: tijdsverloopgegevens van de netto zuurstofproductiviteit van microbiële matten uit de lichtflessen. De verandering van de zuurstofconcentratie in incubatieflessen werd gemeten na 1 uur bij daglicht. Grijze cirkels: fle.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De methodologie die in dit artikel wordt beschreven, is gebaseerd op het principe van de lichte en donkere fleszuurstoftechniek in combinatie met de niet-invasieve techniek om de O2-concentratie te meten met behulp van optische zuurstofsensoren. Dit systeem maakt de parallelle meting van verschillende incubatie-instellingen mogelijk, omdat de optische vezel voor het meten van O2 snel van fles naar fles kan worden verplaatst. De benthische gemeenschappen uit verschillende diepten kunnen verschillen i.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs bevestigen dat ze geen belangenconflicten hebben om bekend te maken.
Dankbetuigingen
Deze studie werd ondersteund door de Czech Science Foundation (GACR 19-05791S), RVO 67985939, en door de CAS binnen het programma van de Strategy AV 21, Land save and recovery. Veel dank aan Ondřej Sihelský voor het maken van de foto's in het veld - zonder hem zou het filmen een complete hel zijn geweest. Het project zou niet mogelijk zijn zonder nauwe samenwerking met bedrijven, Palivový Kombinát Ústí s.p. en Sokolovská Uhelná, die toegang boden tot de bestudeerde plaatsen.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Aluminium hoekprofiel L profiel 40 x 40 mm x 3 mm, lengte 2.000 mm | |||
| Aluminium vlakstaaf 40 x 3 x 350 mm | |||
| Emmer 15 L met betonvulling | |||
| Karabijnhaak met schroefsluiting 50 x 5 mm | |||
| elektrisch tape zwart | |||
| Geëxtrudeerd polystyreen (XPS) materiaal 500 x 200 x 150 mm | |||
| Fibox 3 LCD trace | PreSens Precision Sensing GmbH | zelfstandige glasvezel zuurstofmeter | |
| Hondex PS-7 Draagbare Dieptemeter | Hondex - Honda Electronics | om afstanden door water te meten - tot bodemdiepte meting; https://www.honda-el.net/industry/ps-7e | |
| KORKEN - glazen luchtdicht potje 0.5 L | IKEA | incubatieflessen; https://www.ikea.com/cz/en/p/korken-jar-with-lid-clear-glass-70213545/ | |
| Metalen haak | |||
| Zuurstofsensor Spot SP-PSt3-NAU-D5 | PreSens Precision Sensing GmbH | niet-invasieve optische zuurstofsensor voor metingen onder reële omstandigheden | |
| SCOUT kinderkanova | GUMOTEX | https://www.gumotexboats.com/en/scout-standard#0000-044667-021-13/11C | |
| Schroef 10 x 170 mm met zeskantmoeren | |||
| Schroef 4 x 15 mm met zeskantmoeren | |||
| Schroef 4 x 15 mm met vleugelmoeren | |||
| Haakjes 50 x 5 mm | |||
| Stalen karabijnhaak 50 x 5 mm | |||
| Stalen ketting met draaddiameter 3 mm, binnenste schakel 5.5 x 26 mm | |||
| Stalen ketting, 5 m | |||
| tandborstel | |||
| pincet | |||
| Schijf 10 x 50 mm | |||
| Schijf 4 x 10 mm | |||
| Schijf 4 x 10 mm |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
