泌物長期原位收集裝置作進(jìn)一步詳述。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]森林樹木根系分泌物長期原位收集裝置，包括注射器針筒3、空氣過濾裝置11和PU出樣管6 ;所述注射器針筒3底部鋪上紗布網(wǎng)5 (經(jīng)氯仿浸提去熒光后，用無機(jī)鹽營養(yǎng)液潤洗)，并用玻璃珠4 (直徑為0.7-lmm,經(jīng)酸浸泡并用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗過)填充，玻璃珠頂部放置紗布網(wǎng)，PU進(jìn)樣管12插到玻璃珠中，另一端與0.45 μπι孔徑的空氣過濾裝置11相連，PU進(jìn)樣管12上設(shè)有通氣閥8和進(jìn)樣閥9。注射器針筒3的上端用Parafilm封口膜10密封包裹，并用硬塑料固定板1對(duì)封口膜進(jìn)行固定與保護(hù)，注射器針筒3的下端與出樣管6相連，PU出樣管6的末端設(shè)有閥門7，PU出樣管6與取樣瓶17相連。
[0035]根系分泌物長期原位收集:
[0036]1)選根
[0037]首先選擇我國東北地區(qū)溫帶地帶性頂級(jí)植被的代表，長白山原始闊葉紅松林，其優(yōu)勢(shì)樹種紅松和蒙古櫟作為研究對(duì)象。與全球一致，氣候和環(huán)境記錄顯示我國東北地區(qū)氣溫逐年升高，降雨量逐年減少，氮沉降顯著增加。研究長期施氮和降水減少對(duì)森林樹木根系分泌物量的影響，為我國應(yīng)對(duì)全球變化提供數(shù)據(jù)和知識(shí)支持。
[0038]布設(shè)對(duì)照樣地、長期施氮樣地、減水樣地和減水施氮樣地4組處理樣地，在各試驗(yàn)樣地，沿著根系在距離標(biāo)準(zhǔn)木胸徑2-3米處找到紅松和蒙古櫟新生根系，選擇足夠長能進(jìn)人注射器的新生細(xì)根根冠。
[0039]2)洗根
[0040]用無菌蒸餾水沖洗所選根系表面附著的泥土，再用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗3-5次；所述無機(jī)鹽營養(yǎng)液的組成為:NH4N03，0.5mmol/L ;KH2P04，0.lmmol/L ;K2S04，0.2mmol/L ;MgS04，
0.2mmol/L ;CaCl2，0.3mmol/L。
[0041]3)將根系放入裝置
[0042]將30ML的注射器針筒底端塞入8-10層紗布網(wǎng)(經(jīng)氯仿浸提去熒光后，用無機(jī)鹽潤洗)，將根系放入針筒內(nèi)，向針筒內(nèi)緩慢填充55g左右的玻璃珠(經(jīng)酸泡并用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗過)，玻璃珠直徑為0.7?1mm，保證玻璃珠層高度為10cm左右，將進(jìn)樣管插入玻璃珠層上端1.5cm左右，然后在玻璃珠層上部放4-5層的紗布網(wǎng)，用Parafilm封口膜封緊針筒上端，漏出根系和PU進(jìn)樣管，并用帶有缺口的硬塑料固定板進(jìn)行固定。此時(shí)開啟進(jìn)樣閥9，關(guān)閉通氣閥8，用注射器吸取20ml的無機(jī)鹽營養(yǎng)液經(jīng)進(jìn)樣管緩緩注入針筒內(nèi)，同時(shí)在出樣管口用真空栗以lL/min的流速將裝置內(nèi)的液體排除，并重復(fù)三次。再次吸取15ml無機(jī)鹽營養(yǎng)液注入針筒內(nèi)，使玻璃珠層的無機(jī)鹽營養(yǎng)液高度在針筒1/2左右，開啟通氣閥8，關(guān)閉進(jìn)樣閥9，將出樣口閥門7關(guān)閉。
[0043]4)埋下收集裝置
[0044]將注射器針筒斜置45°埋于土壤中，注射器針筒最上端距離地面5-lOcm，并將PU進(jìn)樣管和空氣過濾裝置露出地面20cm左右，用木棍將其支起站立。出樣管與收集瓶連接。每個(gè)樣地，在收集裝置附近埋放一個(gè)無根系的收集裝置作為空白實(shí)驗(yàn)。
[0045]5)根系分泌物的長期收集
[0046]每隔一至兩周，更換空氣過濾裝置的0.45 μπι的濾膜。每隔30天左右，進(jìn)行根系分泌物收集。此時(shí)關(guān)閉通氣閥8，開啟進(jìn)樣閥9，同時(shí)打開閥門7，按圖3所示的方式將出樣管6連接到取樣瓶17，同時(shí)打開真空栗吸取樣品到取樣瓶。待針筒內(nèi)的液體排盡后，吸取5ml無機(jī)鹽營養(yǎng)液經(jīng)進(jìn)樣口緩緩注入裝置內(nèi)，洗滌裝置，重復(fù)3次。
[0047]在收集樣品時(shí)，可將雙孔橡皮塞塞在收集樣品瓶上，向一個(gè)孔插入出樣管，向另一個(gè)孔插入連接DC12V微型真空栗的軟管，保持栗的負(fù)壓在80Kpa，抽氣流量在lL/min左右，同時(shí)PU出樣管插入的要深一點(diǎn)，這樣可以避免樣品進(jìn)入真空栗中減少樣品的損失，保護(hù)真空栗。
[0048]6)收集根系
[0049]每次分泌物收集完畢，從收集裝置頂端開口處用剪刀剪取實(shí)驗(yàn)根系，裝入自封袋內(nèi)并做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行根系的表面積掃描和烘干稱重。
[0050]采用本發(fā)明應(yīng)用于各處理樣地健康粗壯的紅松和蒙古櫟標(biāo)準(zhǔn)木，對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)木的新生健康根系進(jìn)行每月30天的根系分泌物原位收集，用Liqui TOC II分析儀測(cè)定根系分泌物的無機(jī)碳TIC、有機(jī)碳T0C、全碳TC含量。根據(jù)受試根系的表面積，計(jì)算根系單位面積的分泌物TIC、TOC、TC平均含量。
[0051]圖4所示說明了 6月到9月不同處理樣地的紅松根系單位面積分泌物TC平均含量；圖5所示說明了 7月到9月不同處理樣地的蒙古櫟根系單位面積分泌物TC平均含量；圖6所示說明了生長季時(shí)期不同處理樣地的紅松和蒙古櫟根系單位面積分泌物TC平均含量。
[0052]結(jié)果表明，生長季時(shí)期紅松和蒙古櫟的根系單位面積分泌物TC含量呈單峰模式，根系分泌物量的顯著季節(jié)變化與植物的生長時(shí)間動(dòng)態(tài)相關(guān)。長期施氮處理對(duì)紅松和蒙古櫟的根系單位面積分泌物TC含量影響顯著，顯著提高其TC含量。
[0053]實(shí)例證明，本發(fā)明所述根系分泌物的長期原位收集方法適用于溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)樹木根系分泌物的原位研究，采樣精確，不僅適合于不同處理不同樹種的根系分泌物含量研究，同時(shí)適合于不同樹種和不同處理的時(shí)間動(dòng)態(tài)研究。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于:將樹木根系放入原位收集裝置中，加入無機(jī)鹽營養(yǎng)液并通入空氣，進(jìn)而對(duì)樹木根系分泌物進(jìn)行長期原位收集。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于: 將沖洗干凈的樹木根系放入注射器針筒內(nèi)，并在針筒底端塞入紗布網(wǎng)，然后填充玻璃珠，插入進(jìn)樣管，進(jìn)樣管與空氣過濾裝置連接，然后在玻璃珠層上部放置紗布網(wǎng)，用封口膜封緊針筒上端，漏出根系和PU進(jìn)樣管，用硬塑料固定板對(duì)封口膜進(jìn)行固定與保護(hù)，注射器針筒下端與PU出樣管相連，向針筒內(nèi)注入無機(jī)鹽營養(yǎng)液，將針筒斜埋于土壤中，使注射器上端距離地表5-lOcm，并將PU進(jìn)樣管和空氣過濾裝置露出地面，PU出樣管末端設(shè)有閥門并與取樣瓶相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于:將樹木根系表面附著的泥土用無菌蒸餾水沖洗干凈，再用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗3-5次。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于:所述玻璃珠經(jīng)過酸浸泡并用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗，直徑為0.7-1_，所述紗布網(wǎng)經(jīng)氯仿浸提去熒光后，用無機(jī)鹽營養(yǎng)液潤洗。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于:用注射器將無機(jī)鹽營養(yǎng)液經(jīng)PU進(jìn)樣管注入針筒內(nèi)，同時(shí)在PU出樣管末端用真空栗以0.8-1.0L/min的流速將裝置內(nèi)的液體排除，重復(fù)三次，再將無機(jī)鹽營養(yǎng)液注入針筒內(nèi)，使無機(jī)鹽營養(yǎng)液高度在針筒的1/2-2/3。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的森林樹木根系分泌物長期原位收集方法，其特征在于:所述無機(jī)鹽營養(yǎng)液的組成為:NH4N03，0.5mmol/L ;KH2P04，0.lmmol/L ;K2S04，0.2mmol/L ；MgS04，0.2mmol/L ;CaCl2，0.3mmol/L。7.一種用于森林樹木根系分泌物長期原位收集的裝置，其特征在于:包括注射器針筒(3)、空氣過濾裝置(11)和PU出樣管(6);所述注射器針筒(3)底部鋪上紗布網(wǎng)(5)，并用玻璃珠(4)填充，玻璃珠頂部放置紗布網(wǎng)，進(jìn)樣管(12)插到玻璃珠中，另一端與空氣過濾裝置(11)相連，注射器針筒(3)的上端用Parafilm封口膜(10)密封包裹，并用硬塑料固定板(1)對(duì)封口膜進(jìn)行固定與保護(hù)，注射器針筒(3)的下端與出樣管(6)相連，PU出樣管(6)的末端設(shè)有閥門(7)，PU出樣管(6)與取樣瓶相連。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于森林樹木根系分泌物長期原位收集的裝置，其特征在于:所述玻璃珠(4)的直徑為0.7-lmm，經(jīng)酸浸泡并用無機(jī)鹽營養(yǎng)液沖洗過。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于森林樹木根系分泌物長期原位收集的裝置，其特征在于:所述PU進(jìn)樣管(12)上設(shè)有通氣閥⑶和進(jìn)樣閥(9)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于森林樹木根系分泌物長期原位收集的裝置，其特征在于:所述紗布網(wǎng)(5)經(jīng)氯仿浸提去熒光后，用無機(jī)鹽營養(yǎng)液潤洗。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種森林樹木根系分泌物的長期原位收集方法及其裝置。將樹木根系放入原位收集裝置中，加入無機(jī)鹽營養(yǎng)液并通入空氣，進(jìn)而對(duì)樹木根系分泌物進(jìn)行長期原位收集。本發(fā)明很好的排除了森林生態(tài)系統(tǒng)中外界環(huán)境的干擾，適用于森林野外實(shí)驗(yàn)，最大限度地減小了人為作用下對(duì)根的損傷和干擾，便于操作和攜帶，能夠長時(shí)間地原位收集根系分泌物。
【IPC分類】G01N1/14
【公開號(hào)】CN105300737
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233097
【發(fā)明人】楊建華, 張軍輝, 陳志杰, 韓士杰
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日