一種生物土壤結(jié)皮中藻類生物量的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物土壤結(jié)皮中藻類生物量的測(cè)定方法，適用于藻類結(jié)皮生物量的測(cè)定，其目的是實(shí)現(xiàn)藻類結(jié)皮與維管束植物生物量間的比較，屬于生物學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物土壤結(jié)皮是荒漠生態(tài)系統(tǒng)的主要構(gòu)建者和生態(tài)系統(tǒng)工程師，是荒漠生態(tài)系統(tǒng)組成和地表景觀的重要特征。他們是土壤表層微小顆粒被那些生存在淺層土壤里(或有時(shí)生活在土表層)，甚至到高出土表幾毫米處的細(xì)菌、微小真菌、藍(lán)藻、硅藻或綠藻、地衣和苔蘚植物，以及許多景觀中常見(jiàn)的非維管束植物成分利用菌絲體、假根和分泌物“膠結(jié)”形成的復(fù)雜而相對(duì)穩(wěn)定團(tuán)聚結(jié)構(gòu)，厚度介于3-10 mm。生物土壤結(jié)皮的覆蓋在干旱區(qū)占活體覆蓋面積的40%，在一些受干擾較少的極端環(huán)境群落中，生物土壤結(jié)皮甚至達(dá)到了 70%的活體蓋度。大多數(shù)荒漠生態(tài)系統(tǒng)是由非生物因素調(diào)控和脅迫的系統(tǒng)，尤其因受水分的限制，地表不可能支撐大面積、相對(duì)均一而連續(xù)分布的維管束植物群落；植物群落斑塊狀的分布為生物土壤結(jié)皮的拓殖和覆蓋提供了空間和適宜的生態(tài)位，維管束植物和生物土壤結(jié)皮形成了鑲嵌分別的格局。
[0003]在生物土壤結(jié)皮的研究中，采用葉綠素a + b的含量評(píng)估其生物量的方法被廣泛認(rèn)可。然而，由于生物土壤結(jié)皮結(jié)皮和土壤緊密的膠結(jié)在一起很難直接稱取其生物量，因此，無(wú)法比較藻類結(jié)皮和維管束植物生物量間的關(guān)系，也無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估藻類結(jié)皮生物量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)率。鑒于此，如何測(cè)量藻類結(jié)皮實(shí)際生物量，將是比較藻類結(jié)皮和維管束植物生物量關(guān)系的關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述，本發(fā)明的目的在于提供一種生物土壤結(jié)皮中藻類生物量的測(cè)定方法，用于測(cè)定藻類結(jié)皮實(shí)際生物量。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種生物土壤結(jié)皮中藻類生物量的測(cè)定方法，其步驟是:
a.藻類結(jié)皮樣品采樣:選擇發(fā)育良好的藻類結(jié)皮，用鐵鏟將藻類結(jié)皮沿地表輕輕鏟下，并裝入信封；
b.過(guò)篩:用手將采集的藻類結(jié)皮樣品揉碎，過(guò)0.2 mm篩子，待用；
c.清洗:取過(guò)篩后的藻類結(jié)皮樣品20g，浸泡在50 ml蒸餾水中，靜置20 min。將浸泡后的藻類結(jié)皮樣品放在紗布上，在蒸餾水中慢慢漂洗，直至樣品中的雜質(zhì)和土壤全部清洗干凈，剩下的為混合藻類懸浮液；
d.藻類培養(yǎng):取混合藻類懸浮液2-5ml，加入裝有300 ml BGlI培養(yǎng)液的三角燒瓶中，置于轉(zhuǎn)速為140轉(zhuǎn)/min搖床上進(jìn)行初步培養(yǎng)，室內(nèi)溫度控制在25-30°C，光強(qiáng)控制在550lx-650 lx，室內(nèi)培養(yǎng)時(shí)間7-10天后，將進(jìn)行了初步培養(yǎng)的藻類懸浮液轉(zhuǎn)移至室外進(jìn)行培養(yǎng)；室外培養(yǎng)裝置為100 L的塑料收納箱，每個(gè)箱子中裝有BGll培養(yǎng)液60 L，并有增氧設(shè)施I套；室外培養(yǎng)7-8天即可收獲；將收獲的藻類置于陰涼通風(fēng)處，自然干燥后得到干燥藻類，待用；
e.葉綠素a和b的測(cè)定:將上述的干燥藻類，先置于65°C烘箱中，待樣品質(zhì)量恒定后取出，置于研缽中，研磨成粉末狀，葉綠素a和b的測(cè)定采用混合液法提取葉綠素，葉綠素的提取采用混合液法(提取液:無(wú)水乙醇:丙酮:水=4.5:4.5:1);分別稱取研磨后的藻粉0.005,0.01,0.05,0.1,0.5、1.0,2.0,5.0 g，將稱好的藻粉放入盛有10 mL提取液試管內(nèi)，塞上橡皮塞，每處理設(shè)3次重復(fù)?’放入45 °C的恒溫箱中，保持24 h，直至藻粉變成白色；取出，比色，測(cè)定D645、D652、D663的吸光值；計(jì)算葉綠素含量(mg/g，F(xiàn)w);葉綠素a含量(mg/g, Fw) = (12.71* D663-2.59* D645) *V/1000/m ;葉綠素 b 含量(mg/g，F(xiàn)w) = (22.88*D645-4.67* D663) *V/1000/m ;葉綠素總 S (mg/g, Fw) = (20.29* D645+8.04* D663)*V/1000/m。其中，m表示藻粉干重；V表示提取液體積；
f.標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:對(duì)葉綠素a+ b與已知藻類生物量進(jìn)行回歸，選取回歸系數(shù)最高的方程作為標(biāo)準(zhǔn)曲線；
g.自然發(fā)育藻類生物量的測(cè)定:采取單位面積的藻類結(jié)皮，采用f)步驟，描述的葉綠素的測(cè)定方法測(cè)定葉綠素a + b，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出藻類結(jié)皮的生物量。
[0006]上述藻類培養(yǎng)中的BGll培養(yǎng)液，每升BGll培養(yǎng)液組分如下為:MgS04*7 H2O
0.07g，K2HPO4 0.04g，CaCl2.2Η20 0.036g，NaNO3 1.5g，檸檬酸 0.006g，檸檬酸鐵胺 0.006g，乙二胺四乙酸鈉鹽(EDTA) 0.0Olg, CaC03 0.02g ;微量元素A5+ Co溶液ImL ;其中，A5+ Co溶液中每升蒸餾水中加入 H3BO3 2.86g，MnCl2.4Η20 1.86g，ZnSO4*7H20 0.22g，Na2MoO4CH2O
0.39g，CuSO4*5H20 0.08g，Co (NO3) 2.6Η20 0.05g。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1.操作簡(jiǎn)單，藻種容易采集，藻類培養(yǎng)避免了傳統(tǒng)培養(yǎng)的提純過(guò)程，培養(yǎng)方法簡(jiǎn)單，培養(yǎng)環(huán)境容易實(shí)現(xiàn)。
[0008]2.結(jié)果準(zhǔn)確，采用混合藻類進(jìn)行培養(yǎng)，保證了藻種組成結(jié)構(gòu)與自然發(fā)育結(jié)構(gòu)的接近，確保了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。葉綠素的測(cè)定采用純?cè)暹M(jìn)行，排除了雜質(zhì)和土壤對(duì)重量干擾，結(jié)果更接近真實(shí)值
3.該方法實(shí)現(xiàn)了生物土壤結(jié)皮真實(shí)生物量的測(cè)定；
4.該方法實(shí)現(xiàn)了生物土壤結(jié)皮與維管束植物間生物量的比較；
5.適用范圍廣，試驗(yàn)重復(fù)性好，該方法適用于不同地區(qū)、不同生境條件下發(fā)育的藻類結(jié)皮。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1葉綠素a + b和藻類生物量間的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0010]
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明適用于適宜于不同地區(qū)、不同生境條件下發(fā)育的藻類結(jié)皮生物量的測(cè)定，下面結(jié)合實(shí)例作進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)例1:沙丘丘間低地發(fā)育的藻類結(jié)皮生物量的測(cè)定 2014年8月，在寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市中科院沙坡頭國(guó)家站1990年建立的人工植被固沙區(qū)，在沙丘丘間低地采集發(fā)育良好的藻類結(jié)皮樣品10個(gè)，每個(gè)樣品的面積為9 Cm20采樣用自制的3 cm * 3 cm * 0.5 cm的方形不銹鋼框；具體的方法，如:藻類結(jié)皮樣品采樣、過(guò)篩、清洗、藻類培養(yǎng)、葉綠素a和b的測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制和自然發(fā)育藻類生物量的測(cè)定分述如下:
a.采樣時(shí)首先將采樣框用力按如土壤中，至采樣框完全進(jìn)入土壤中，用75%酒精消毒過(guò)的鏟子輕輕取出不銹鋼框內(nèi)約50 cm2藻類結(jié)皮，裝入信封中待用；
b.操作前需用75%酒精對(duì)手套進(jìn)行消毒，并佩戴手套，用手從信封中取出藻類結(jié)皮樣品，將采集的藻類結(jié)皮樣品揉碎，過(guò)0.2 mm篩子，待用；
c.清洗:取過(guò)篩后的藻類結(jié)皮樣品20g，浸泡在50 ml蒸餾水中，靜置20 min。將浸泡后的藻類結(jié)皮樣品放在普通醫(yī)用紗布上，在蒸餾水中慢慢漂洗，直至樣品中的雜質(zhì)和土壤全部清洗干凈，剩下的為混合藻類懸浮液；
d.藻類培養(yǎng):取混合藻類懸浮液2-5ml，加入裝有300 ml BGll培養(yǎng)液的三角燒瓶中，每升 BGll 培養(yǎng)液組分為:MgS04*7 H2O 0.07g，K2HPO4 0.04g，CaCl2.2Η20 0.036g，NaNO3
1.5g，檸檬酸0.006g，檸檬酸鐵胺0.006g，乙二胺四乙酸鈉鹽(EDTA)0.001g，CaC03 0.02g ；微量元素A5+ Co溶液ImL;其中，A5+ Co溶液中每升蒸餾水中加入H3BO3 2.86g, MnCl2*4H20
1.86g, ZnSO4*7H20 0.22g，Na2MoO4.2H20 0.39g，CuSO4.5H20 0.08g，Co (NO3) 2.6H20 0.05g。將裝有BGll培養(yǎng)液的三角燒瓶置于轉(zhuǎn)速為140轉(zhuǎn)/min搖床上進(jìn)行初步培養(yǎng)，室內(nèi)溫度控制在25-30°C，光強(qiáng)控制在600 Ix室內(nèi)培養(yǎng)時(shí)間7_10天后，將進(jìn)行了初步培養(yǎng)的藻類懸浮液轉(zhuǎn)移至室外進(jìn)行培養(yǎng)；室外培養(yǎng)裝置為100 L的塑料收納箱，每個(gè)箱子中裝有BGll培養(yǎng)