Name: Een goedkope methode voor het meten van de in situ primaire productiviteit van periphytongemeenschappen van lentische wateren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-12-16T13:05:00.000+00:00
Duration: 6 min 2 s
Description: Leer een kosteneffectieve methode voor het meten van de primaire productiviteit van periphyton in stilstaande wateren. Deze niet-invasieve aanpak maakt gelijktijdige metingen op meerdere locaties mogelijk.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

<ol><li>Blachart, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+consequences+of+climate+change+for+primary+production+and+fish+production+in+large+marine+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Potential consequences of climate change for primary production and fish production in large marine ecosystems.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 367 (1605), 2979-2989 (2012).</li>
<li>Howarth, R. W., Michaels, A. F. The Measurement of primary production in aquatic ecosystems. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHowarth%2C+RW+%22Methods+in+Ecosystem+Science%22">Methods in Ecosystem Science</a>. Sala, O. E., Jackson, R. B., Mooney, H. A., Howarth, R. W. , Springer. New York, NY. 72-85 (2000).</li>
<li>Vadenbecouer, Y. E. G., Peterson, M. J., Vander, Z., Kalff, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benthic+algal+production+across+lake+size+gradients%3A+Interactions+among+morphometry%2C+nutrients%2C+and+light%5BTitle%5D)+AND+%22Ecology%22%5BJournal%5D)">Benthic algal production across lake size gradients: Interactions among morphometry, nutrients, and light.</a> Ecology. 89 (9), 2542-2552 (2008).</li>
<li>Reimer, A., Landmann, G., Kempe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lake+Van%2C+eastern+Anatolia%2C+hydrochemistry+and+history%5BTitle%5D)+AND+%22Aquatic+Geochemistry%22%5BJournal%5D)">Lake Van, eastern Anatolia, hydrochemistry and history.</a> Aquatic Geochemistry. 15 (1), 195-222 (2009).</li>
<li>Cantonati, M., Lowe, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lake+benthic+algae%3A+toward+an+understanding+of+their+ecology%5BTitle%5D)+AND+%22Freshwater+Sciences%22%5BJournal%5D)">Lake benthic algae: toward an understanding of their ecology.</a> Freshwater Sciences. 33 (2), 475-486 (2014).</li>
<li>Gaarder, T., Gran, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+production+of+plankton+in+the+Oslo+Fjord.+Rapports+et+Proces-verbaux+des+R%C3%A9unions%5BTitle%5D)+AND+%22Conseil+International+pour+l%27%C3%89xploration+de+la+Mer%22%5BJournal%5D)">Investigation of the production of plankton in the Oslo Fjord. Rapports et Proces-verbaux des Réunions.</a> Conseil International pour l'Éxploration de la Mer. 42, 1-48 (1927).</li>
<li>Hall, R. O., Thomas, S., Gaiser, E. E. Measuring Freshwater Primary Productivity and Respiration. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHall%2C+RO+%22Principles+and+Standards+for+Measuring+Primary+Productivity%22">Principles and Standards for Measuring Primary Productivity</a>. Fahey, T. J., Knapp, A. K. , Oxford Academic. New York. The Long-Term Ecological Research Network Series (2007).</li>
<li>Howart, R., Michaels, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chapter+6+The+Measurement+of+Primary+Production+in+Aquatic+Ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Springer+Science+and+Business+Media+LLC%22%5BJournal%5D)">Chapter 6 The Measurement of Primary Production in Aquatic Ecosystems.</a> Springer Science and Business Media LLC. , (2000).</li>
<li>Kopáček, J., Hejzlar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-micro+determination+of+total+phosphorus+in+soils%2C+sediments%2C+and+organic+materials%3A+a+simplified+perchloric+acid+digestion+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+in+Soil+Science+and+Plant+Analysis%22%5BJournal%5D)">Semi-micro determination of total phosphorus in soils, sediments, and organic materials: a simplified perchloric acid digestion procedure.</a> Communications in Soil Science and Plant Analysis. 26 (11-12), 1935-1946 (1995).</li>
<li>Benson, B. B., Krause, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+concentration+and+isotopic+fractionation+of+oxygen+dissolved+in+freshwater+and+seawater+in+equilibrium+with+the+atmosphere1%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+and+Oceanography%22%5BJournal%5D)">The concentration and isotopic fractionation of oxygen dissolved in freshwater and seawater in equilibrium with the atmosphere1.</a> Limnology and Oceanography. 29 (3), 620-632 (1984).</li>
<li>Dodds, W. K., Biggs, B. J., Lowe, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photosynthesis-irradiance+patterns+in+benthic+microalgae%3A+variations+as+a+function+of+assemblage+thickness+and+community+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Phycology%22%5BJournal%5D)">Photosynthesis-irradiance patterns in benthic microalgae: variations as a function of assemblage thickness and community structure.</a> Journal of Phycology. 35 (1), 42-53 (1999).</li>
<li>Bott, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+evaluation+of+techniques+for+measuring+periphyton+metabolism+in+chambers%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Fisheries+and+Aquatic+Sciences%22%5BJournal%5D)">An evaluation of techniques for measuring periphyton metabolism in chambers.</a> Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 54 (3), 715-725 (1997).</li>
<li>Blankenship, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+dynamics+of+photosynthetic+antenna+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Structural and functional dynamics of photosynthetic antenna complexes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (45), 13751-13752 (2015).</li>
<li>Hawes, I., Schwartz, A. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photosynthesis+in+an+extreme+shade+environment%2C+benthic+microbial+mats+from+Lake+Hoare%2C+a+permanently+ice-covered+Antarctic+lake%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Phycology%22%5BJournal%5D)">Photosynthesis in an extreme shade environment, benthic microbial mats from Lake Hoare, a permanently ice-covered Antarctic lake.</a> Journal of Phycology. 35 (3), 448-459 (1999).</li>
<li>Aristegui, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Planktonic+primary+production+and+microbial+respiration+measured+by+14C+assimilation+and+dissolved+oxygen+changes+in+coastal+waters+of+the+Antarctic+peninsula+during+austral+summer%3A+Implications+for+carbon+flux+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+Ecology-Progress+Series%22%5BJournal%5D)">Planktonic primary production and microbial respiration measured by 14C assimilation and dissolved oxygen changes in coastal waters of the Antarctic peninsula during austral summer: Implications for carbon flux studies.</a> Marine Ecology-Progress Series. 132, 191-201 (1996).</li>
<li>Steemann-Nielsen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+radioactive+carbon+%2814C%29+for+measuring+organic+production+in+the+sea%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Marine+Biology+and+Ecology%22%5BJournal%5D)">The use of radioactive carbon (14C) for measuring organic production in the sea.</a> Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 18 (2), 117-140 (1952).</li>
<li>Sanz-Martín, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+carbon-and+oxygen-based+primary+productivity+in+the+Arctic+Ocean%2C+svalbard+archipelago%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Marine+Science%22%5BJournal%5D)">Relationship between carbon-and oxygen-based primary productivity in the Arctic Ocean, svalbard archipelago.</a> Frontiers in Marine Science. 6, 468(2019).</li>
<li>Nielsen, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+the+production+of+organic+matter+in+the+sea+by+means+of+carbon-14%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Measurement of the production of organic matter in the sea by means of carbon-14.</a> Nature. 167 (4252), 684-685 (1951).</li>
<li>Jönsson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+14C-incubation+technique+for+measuring+microphytobenthic+primary+productivity+in+intact+sediment+cores%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+and+Oceanography%22%5BJournal%5D)">A 14C-incubation technique for measuring microphytobenthic primary productivity in intact sediment cores.</a> Limnology and Oceanography. 36 (7), 1485-1492 (1991).</li>
<li>Bender, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+four+methods+for+determining+planktonic+community+production%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+and+Oceanography%22%5BJournal%5D)">A comparison of four methods for determining planktonic community production.</a> Limnology and Oceanography. 32 (5), 1085-1098 (1987).</li>
<li>Šimek, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatio-temporal+patterns+of+bacterioplankton+productivity+and+community+composition+related+to+phytoplankton+composition+and+protistan+bacterivory+in+a+dam+reservoir%5BTitle%5D)+AND+%22Aquatic+Microbial+Ecology%22%5BJournal%5D)">Spatio-temporal patterns of bacterioplankton productivity and community composition related to phytoplankton composition and protistan bacterivory in a dam reservoir.</a> Aquatic Microbial Ecology. 51 (3), 249-262 (2008).</li>
</ol>

De auteurs bevestigen dat ze geen belangenconflicten hebben om bekend te maken.

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...

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 heterogeniteit is kwantificering van primaire productiviteit niet triviaal. 
De primaire productiviteit wordt voornamelijk bepaald door de lichtintensiteit, temperatuur, beschikbaarheid van voedingsstoffen en de verspreiding van de ionische soorten van het carbonaatsysteem in de respectieve diepten van eufotische zones 3,4. De diepte heeft een duidelijke invloed op de ruimtelijke verdeling van microbiële matten. Microbiële gemeenschappen moeten omgaan met de nadelige effecten van hoge bestraling en uitgesproken seizoensgebonden temperatuurschommelingen in ondiepe diepten en met een lagere lichtintensiteit op grotere diepten. Naast de dieptegradiënt genereren dynamische trofische interacties meerdere en complexe ruimtelijke patronen op verschillende schalen5. Dit complexe systeem is ingewikkeld te simuleren in het laboratorium. De meest nauwkeurige manier om de metabole activiteit van individuele primaire producenten uit kustzones af te leiden, is door in situ experimenten op te zetten.
De methodologie die in dit artikel wordt geïntroduceerd, is gebaseerd op de traditionele kamermethode 2,6,7, samen met een transporteerbaar en gemakkelijk te bouwen goedkoop drijvend binnenschip. Dit maakt het mogelijk om de primaire productiviteit op verschillende diepten onder het natuurlijke lichtspectrum, de temperatuur en de verschillende verdeling van de ionische soorten van het carbonaatsysteem met de diepte te meten. De methode is gebaseerd op het principe van lichte versus donkere fleszuurstof, dat voor het eerst werd gebruikt om fytoplanktonfotosynthesete meten 6 en nog steeds vaak wordt gebruikt 6,7. Het vergelijkt de snelheid van verandering in zuurstof in flessen die in het licht worden gehouden (inclusief de effecten van primaire productiviteit en ademhaling) met die in het donker (alleen ademhaling)8. De methode gebruikt zuurstofevolutie (fotosynthese) als proxy voor primaire productiviteit. De gemeten variabelen zijn de netto ecosysteemproductiviteit (NEP, als een verandering in O2-concentratie in de loop van de tijd in lichtomstandigheden) en ecosysteemademhaling (RE, als een verandering in O2-concentratie in de loop van de tijd in het donker). De bruto ecosysteemproductiviteit (GEP) is de berekening van het verschil tussen beide (tabel 1). De term "ecosysteem" wordt hier gebruikt om aan te geven dat het periphyton bestaat uit autotrofe en heterotrofe organismen. De belangrijkste verbetering van deze traditionele kamermethode is het gebruik van niet-invasieve optische zuurstofsensoren en optimalisatie van deze voornamelijk planktonmethode voor het meten van perifytische primaire productiviteit.
De techniek wordt beschreven in het voorbeeld van het meten van microbiële matten in de kustzone van nieuw ontstane post-mijnbouwmeren in Tsjechië-Milada, Most en Medar. De metabole activiteit van microbiële matten wordt bepaald met behulp van directe in situ meting van O2-fluxen die direct op specifieke diepten worden uitgevoerd, waar de bestudeerde gemeenschappen van nature voorkomen. Heterotrofe en fototrofe activiteit wordt gemeten in gesloten glazen flessen uitgerust met niet-invasieve optische zuurstofsensoren. Deze sensoren detecteren de partiële druk van zuurstof met behulp van de fluorescentie van lichtgevoelige kleurstoffen. De flessen met microbiële matten worden opgehangen en geïncubeerd op een drijvend apparaat op de juiste diepten. De zuurstofconcentratie in de flessen werd continu gemeten tijdens de daglichtperiode vanaf de kleine boot. 
Monsters van intacte microbiële matten worden verzameld en in gasdichte incubatieflessen op aangewezen diepten geplaatst door duikers. Elke fles is uitgerust met een niet-invasieve optische zuurstofmicrosensor, die de O2-productiviteit / -verbruik in de loop van de tijd bewaakt. Alle metingen worden uitgevoerd in vijf replicar donker/licht paren in elke diepte. De temperatuur en fotosynthetisch actieve stralingsintensiteiten (PHAR) worden gemeten op respectievelijke diepten gedurende de incubatie. Na 6 uur in situ incubatie (daglichturen) worden de microbiële matten uit de flessen geoogst en gedroogd. O2 fluxen worden genormaliseerd tot microbiële biomassa. Als controle worden fluxen gecorrigeerd voor veranderingen in O2-concentratie in afzonderlijke lichte en donkere gasdichte flessen (blanco controles) die meerwater bevatten zonder microbiële matbiomassa. Hieronder vindt u gedetailleerde instructies voor het bouwen van het drijvende schip en het uitvoeren van het hele experiment stap voor stap. Dit artikel presenteert ook representatieve resultaten van de metingen van microbiële matten op twee diepten (1 m en 2 m), met vijf replicaties op elke diepte. De werkelijke temperatuur en lichtintensiteit werden tijdens het hele experiment gemeten met behulp van dataloggers.

<table><tbody><tr><td>Aluminium hoekprofiel L profiel 40 x 40 mm x 3 mm, lengte 2.000 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aluminium vlakstaaf 40 x 3 x 350 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Emmer 15 L met betonvulling&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Karabijnhaak met schroefsluiting 50 x 5 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>elektrisch tape zwart</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Geëxtrudeerd polystyreen (XPS) materiaal 500 x 200 x 150 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fibox 3 LCD trace</td><td>PreSens Precision Sensing GmbH</td><td></td><td>zelfstandige glasvezel zuurstofmeter</td></tr><tr><td>Hondex PS-7 Draagbare Dieptemeter</td><td>Hondex&nbsp; - Honda Electronics</td><td></td><td>om afstanden door water te meten - tot bodemdiepte meting; https://www.honda-el.net/industry/ps-7e</td></tr><tr><td>KORKEN - glazen luchtdicht potje 0.5 L</td><td>IKEA</td><td></td><td>incubatieflessen; https://www.ikea.com/cz/en/p/korken-jar-with-lid-clear-glass-70213545/</td></tr><tr><td>Metalen haak&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zuurstofsensor Spot SP-PSt3-NAU-D5</td><td>PreSens Precision Sensing GmbH</td><td></td><td>niet-invasieve optische zuurstofsensor voor metingen onder reële omstandigheden</td></tr><tr><td>SCOUT kinderkanova</td><td>GUMOTEX</td><td></td><td>https://www.gumotexboats.com/en/scout-standard#0000-044667-021-13/11C</td></tr><tr><td>Schroef 10 x 170 mm met zeskantmoeren</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schroef 4 x 15 mm met zeskantmoeren</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schroef 4 x 15 mm met vleugelmoeren</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Haakjes 50 x 5 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stalen karabijnhaak 50 x 5 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stalen ketting met draaddiameter 3 mm, binnenste schakel 5.5 x 26 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stalen ketting, 5 m</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>tandborstel</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>pincet</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schijf 10 x 50 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schijf 4 x 10 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schijf 4 x 10 mm</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

een goedkope methode voor het meten van de in situ primaire productiviteit van periphytongemeenschappen van lentische wateren

A Low-Cost Method of Measuring the In Situ Primary Productivity of Periphyton Communities of Lentic Waters

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.

<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64078/64078fig05.jpg"> 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...

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 goedkope methode voor het meten van de in situ primaire productiviteit van periphytongemeenschappen van lentische wateren

Measuring the in situ primary productivity of periphyton during the growing season gradient can elucidate the quantitative effect of environmental drivers ...

Gedetailleerde in-situ meting van de bruto productiviteit van periphyton of een watermicro-organisme op een geschikte locatie kan de huidige kennis van de processen die de primaire productiviteitsdynamiek in lenige wateren regelen, verbeteren. De belangrijkste verbeteringen in de voorgestelde methoden zijn niet-invasiviteit, kosteneffectiviteit en de mogelijkheid van gelijktijdige metingen op verschillende locaties. Het maakt ook het verzamelen van grote gegevensassets mogelijk zonder extra kosten.Vervang het schip bij het uitvoeren van de experimenten en gebruik een opblaasbare kajak omdat deze gemakkelijk te vervoeren is. Selecteer een plaats met een ideale diepte om de dobber te verankeren. Bevestig vervolgens het gemonteerde schip achter de achtersteven van de boot en laat het anker voorzichtig langs de zijkant van de boot zakken.Lijn het anker uit door het iets onder het wateroppervlak te hangen, zodat de vlotter gemakkelijk met het anker naar de plek met de vereiste diepte kan worden gesleept. Nadat u de plek hebt bereikt, maakt u het anker los van de boot en laat u het naar de bodem zakken en bevestigt u het schip vervolgens aan de ankerketting en de kettingen voor het bevestigen van de incubatieflessen aan het schip. Om de incubatieflessen voor te bereiden, bevestigt u zuurstof optische sensorvlekken aan de binnenwand van transparante 0,5-liter flessen met brede hals met gasdichte afdichtingen en maakt u vervolgens een ondoorzichtige laag voor de donkere behandelingsflessen door ze in te pakken met zwarte elektrische tape.Knip een klein gaatje in de plek van de geplaatste optische sensor en zorg ervoor dat het gesneden gat iets kleiner is dan de diameter van de sensor om te voorkomen dat er licht in de fles komt. Plaats de incubatieflessen in de draagbare doos en duik met de doos naar de betreffende diepte zonder het sediment in het omringende water te verstoren. Vul vervolgens met een lang pincet de monsters voorzichtig in de incubatieflessen en zorg ervoor dat de biomassa van het monster niet te veel wordt verstoord.Als de microbiële matten op een vast oppervlak groeien, zoals een kleine steen, breng dan voorzichtig de hele steen met intacte biomassa over in de fles. Vul een paar lichte en donkere flessen met schoon water uit de respectieve diepten zonder sedimenten om als blanco bedieningselementen te dienen. Nadat u ervoor hebt gezorgd dat het water in alle incubatieflessen schoon is en geen storend bezinksel bevat, brengt u de gesloten flessen naar de boot die verankerd is aan het drijvende schip.Bevestig de eerste twee paar incubatieflessen aan de karabijnhaken aan de eerste keten en meet vervolgens de initiële zuurstofconcentratie in elke fles met behulp van de glasvezelzuurstofmeter. Bevestig de optische kabel van de meter aan de zuurstofsensor die in de fles is gemonteerd en lees binnen enkele seconden de zuurstofconcentratie in de meter uit en noteer de gemeten waarde. Laat onmiddellijk na de meting de ketting met de bevestigde flessen voorzichtig terug in het water zakken en zorg ervoor dat de incubatieflessen op dezelfde diepte worden geplaatst als van waaruit de biomassa die erin is geplaatst, is bemonsterd.Meet na een uur de zuurstofconcentratie opnieuw door elke ketting met de flessen voorzichtig in de boot te trekken. Het aflezen van de zuurstofwaarde werd eerder aangetoond en het opnieuw in het water laten zakken van de monsters. Na het voltooien van alle metingen, neemt u de monsters uit de incubatieflessen en schrobt u de microbiële mat die op het oppervlak van een harde substantie zoals steen is gegroeid met een tandenborstel of een klein mes en breng de inhoud vervolgens over in plastic kolven.Een toename van de zuurstofconcentratie in de loop van de tijd is zichtbaar in zowel de controle- als de monsterflessen die worden blootgesteld aan licht dat de nettoproductiviteit van het ecosysteem aangeeft. Niettemin is de helling van toename aanzienlijk hoger in flessen met microbiële matmonsters. De verandering in de zuurstofconcentratie in de loop van de tijd in de donkere flessen is de som van autotrofe en heterotrofe ademhaling.In dit geval verschilt de helling van de zuurstofconcentratie in de controlefles niet significant van nul. Het aftrekken van de ademhalingssnelheden van de netto ecosysteemproductiviteit levert de bruto ecosysteemproductiviteit op en de gegevens voldoen goed aan de definitie. Een praktische toepassing van deze methode werd bereikt op het gebied van drie post-mijnbouwmeren die de bruto ecosysteemproductiviteit van de perifytische gemeenschap tijdens het vegetatieseizoen laten zien.Tijdens het biomassabemonsteringsproces onder water is het belangrijk ervoor te zorgen dat er geen luchtbellen in de incubatieflessen blijven zitten zodra ze na het toevoegen van de monsters zijn gesloten. Met behulp van deze procedure is het mogelijk om de zuurstofuitwisseling tussen het waterlichaam en elk organisme of een gemeenschap van organismen van een geschikte grootte te kwantificeren. Deze methode maakt het mogelijk om het hele jaar door de primaire productiviteit van geselecteerde organismen in situ te bestuderen door de natuurlijke conditie zoveel mogelijk te maken, waardoor een beter idee wordt gegeven van het relatieve belang ervan voor het koolstofmetabolisme gedurende het hele leven.

a-low-cost-method-measuring-situ-primary-productivity-periphyton

Research

JoVE Journal

Environment

Milieu

Een methode voor het metaboliet extractie van microbiële gemeenschappen plankton wordt gepresenteerd. Hele gemeenschap bemonstering wordt bereikt door middel van filtratie op speciaal geprepareerde filters. Na lyofilisatie worden waterige oplosbare metabolieten geëxtraheerd. Deze aanpak maakt het voor de toepassing van milieu-metabolomics tot de trans-omics onderzoek van de natuurlijke of experimentele microbiële gemeenschappen.

Concentratie van de metabolieten van Low-density Planktonische Gemeenschappen voor het milieu Metabolomics met behulp van nucleaire magnetische resonantie spectroscopie

We beschrijven een relatief snelle (30 min.) en realistische methode voor het gelijktijdig meten van blad hydraulische geleidbaarheid...

Meting van de Leaf Hydraulische geleiding en stomatale geleidbaarheid en hun reacties op Irradiance en uitdroging Met behulp van de adiabatische Flux Methode (EFM)

We methode om te evalueren hoe predatie risico kan de chemische kwaliteit van herbivoor prooi te veranderen door het induceren van veranderingen in het dieet op de eisen van verhoogde stress te voldoen, en hoe de ontbinding van karkassen van deze stress herbivoren vertraagt ​​latere fabriek strooiselafbraak door de bodem microben.

Linking predatierisico, Herbivore fysiologische stress-en Microbiële afbraak van Plant Litter

Oppervlaktevernieuwing is een micrometeorologische methode die steeds vaker wordt gebruikt om energiestromen te bepalen, maar de technische complexiteit maakt het voor een breed publiek ontoegankelijk. We beschrijven de stappen die nodig zijn om een oppervlaktevernieuwingsveldstation op te zetten en te kalibreren, om gegevens te verzamelen en te verwerken en om resultaten correct te interpreteren.

Oppervlaktevernieuwing: Een geavanceerde micrometeorologische methode voor het meten en verwerken van gegevens over de energiefluxdichtheid op veldschaal

Om mogelijke tarieven van de bodem extracellulair enzym activiteiten te meten, zijn synthetische substraten die zijn gebonden aan een fluorescerende kleurstof toegevoegd aan bodemmonsters. De enzymactiviteit wordt gemeten als de fluorescerende kleurstof wordt vrijgemaakt uit het substraat door een enzym gekatalyseerde reactie, waarbij hoger fluorescentie geeft meer substraat afbraak.

High-throughput Fluorometrische Meting van Potentiële Soil Extracellular Enzyme Activiteiten

Veld lysimetry en poriënwater bemonstering kunnen de onderzoekers het lot van chemische stoffen die de bodem en bestaande vegetatie te evalueren. Het doel van dit protocol is om aan te tonen hoe de benodigde instrumentatie installeren en monsters voor chemische analyse te verzamelen tijdens geïntegreerde veld lysimetry en poriënwater bemonstering experimenten.

Geïntegreerde Field Lysimetry en poriënwater bemonstering voor evaluatie van chemische Mobiliteit in de bodem en bestaande vegetatie

Het doel van deze procedure is om de reproduceerbaarheid en aanpasbaarheid te demonstreren van het gebruik van een microplaatformaat voor microalgen screening. Deze snelle screening combineert WATER-Pulse-Amplitude-Modulated (WATER-PAM) fluorometrie om de fotosynthetische opbrengst te meten als indicator voor de gezondheid van Photosysteem II (PSII) met kleine volume co-culturen van bacteriën en algen.

Een klein volume Bioassay om Bacteriële / Fytoplankton Co-cultuur Beoordeel met behulp van water-Pulse-amplitudegemoduleerde (WATER-PAM) fluorometrie

We introduceren de VacuSIP, een eenvoudige, niet-invasieve en betrouwbare methode voor schoon en nauwkeurig puntsampling van water. Het systeem werd ontwikkeld en geëvalueerd voor de gelijktijdige verzameling van het water dat wordt ingeademd en uitgeademd door benthische suspensie-voeders in situ, om de verwijdering en uitscheiding van deeltjes en opgeloste verbindingen schoon op te meten.

VacuSIP, een verbeterde INEX Methode voor het<em&gt; In Situ</em&gt; Meten van Particulate en opgeloste componenten verwerkt door Active Suspension Voeders

Wij presenteren een eenvoudige en kosteneffectieve methode om te bouwen van een open-source-datalogger die het geleidingsvermogen van nonvascular cryptogamen samen met de omgevingstemperatuur en de luchtvochtigheid meet. Wij beschrijven het hardwareontwerp van de datalogger en bieden stapsgewijze montage-instructies, de lijst van vereiste logboekregistratie van de open-source software, de code voor het uitvoeren van de datalogger en een kalibratie-protocol.

BtM, een Low-cost Open-source Datalogger te schatten het watergehalte van Nonvascular cryptogamen

Koolstoffluxen in de cryosfeer worden nauwelijks beoordeeld maar zijn cruciaal voor de klimaatverandering. Hier tonen we een nieuw prototype apparaat dat het fototrofische potentieel in supraglaciale omgevingen vangt op basis van laser-geïnduceerde fluorescentie emissie (L.I.F.E.) technologie met hoge spectrale en ruimtelijke resolutie gegevens onder in situ omstandigheden.

Laser-geïnduceerde fluorescentie emissie (L.I.F.E.) als nieuw niet-invasief hulpmiddel voor in-situ metingen van biomarkers in Cryoferische habitats

Snelle herhalingssnelheid fluorometer (FRRf) is een nuttige methode voor het meten van fotosysteem II fotofysiologie en primaire productiviteit. Hier beschrijven we een protocol om PSII-fotofysiologie van epizoïsche alg, Colacium sp. op substraat zoöplankton te meten met behulp van cuvette-type FRRf.

Het meten van fotofysiologie van attached stage van Colacium sp. door een Cuvette-Type Fast Repetition Rate Fluorometer

Leer een kosteneffectieve methode voor het meten van de primaire productiviteit van periphyton in stilstaande wateren. Deze niet-invasieve aanpak maakt gelijktijdige metingen op meerdere locaties mogelijk.

Een goedkope methode voor het meten van de in situ primaire productiviteit van periphytongemeenschappen van lentische wateren

Meer video's verkennen