用于促进动物群和植物群生长的方法和基材的制作方法_4

文档序号:9509090阅读:来源:国知局
endronephthya hemprichi,以及滤食性苔藓虫多室草苔虫的幼虫。通过在实验室中孵育集落实施 H.fuscescens和多室草苔虫的幼虫收集,而对于D.hemprichi,使用捕捉器(seizers)从成 年集落制备小碎片。除了H.fuscescens较慢的沉降过程而在开始试验后一个月检查其的 沉降之外,在开始试验之后监测幼虫/碎片的沉降1周。监测期间,确定沉降在每一个立方 体上的幼虫/碎片的数目。
[0081] 与和波特兰水泥对照相比,试验单元由现场中检测的五种基材(M1-M5)对应的 2. 5x2. 5x2. 5cm混凝土立方体组成。每一个试验期间,检测每一种基材的5-8个复制品(取 决于幼虫可得性)。为此,将每一个混凝土立方体置于填充有新鲜流动海水的单个250ml烧 杯中并且留置持续3天用于适应。适应之后,将一致数目的幼虫加至每一个烧杯。引入每 一个烧杯的幼虫的数目根据幼虫可得性不同,范围从5个/烧杯的最小值至40个/烧杯的 最大值。将水温保持与自然条件的水温相同。将烧杯置于具有良好循环的流动水面中完全 在水下。如果检查移动的幼虫,将烧杯至其高度的3/4浸在流动的水系统中直到初始幼虫 沉降(通常,24-72h),之后将烧杯完全浸在水下。
[0082] 数据分析包括基于欧几里德距离的相似度指数的单变量单向PERM0N0VA检 验、和采用PRMER/PERMANOVA程序的事后成对检验(Anderson等人,2008 ;Clarke和 Gorley, 2006)〇
[0083] 混凝土基材的制备
[0084] 本研究中检测的基材在混合物中波特兰水泥的量、其他水泥的使用、空气含量和 加入混合器方面不同。在所有基材中包括防裂25mm微纤维。通过80升卧式混合器将基材 混合并且铸成带有塑料模板衬垫的10x60x160cm模型。28天之后,通过水力喷射大理石散 布(waterjetmarblesow)将混凝土板切割成15x15cm试验瓦片。由于模板衬垫仅被应 用于模型的底面,每一个瓦片具有有纹理的一面和平滑的一面。
[0085] 根据ASTM或EN标准检测所有基材,所述标准包括:抗压强度-ASTMC39 (AASHT0 T22)、水压渗透耐受度-EN12390-8、氯离子渗透耐受度-ASTMCI202-12。通过收集来自 混凝土表面上的0. 5cm深钻孔的5gr钻剩余物并且将其在50ml的蒸馏水(pH7)中混合来 检查混凝土pH值。所有检测的混凝土基材(M1-M5)示出比基于波特兰水泥的混合物更低 的pH值(9-10. 5分别相比于12. 5-13. 5,表1)。在抗压强度方面,M1-M5具有与基于波特兰 水泥的混合物的抗压强度相似或更大的强度,值达到高达39. 3MPa(M2)。除了具有高空气含 量的M4和M5,所有基材提供比具有相似密度(2300-2500kg/m3)和水压渗透耐受度(<20mm) 的基于波特兰水泥的混合物更高的氯离子渗透耐受度(〈1500库仑)。
[0086] 表1.各种创新性混凝土基材与波特兰水泥比较的物理参数。
[0087]
[0089]NR-对于高空气含量混凝土不相关
[0090] 结果
[0091] 现场试验
[0092] 群体数据的统计分析揭示位置(红海对地中海:df= 1,pseudof= 177. 47,P =0.001)、布置后月数(3、6、12 个月:df= 2,pseudof= 83.38,P= 0.001)、基材类型 (M1-M5、波特兰水泥:df= 5,pseudof= 2· 45,P= 0· 001)和板面(平滑对有纹理的:df =1,pseudof= 11. 12,P= 0· 001)之间物种聚集物的显著差异。图1阐明了红海和地中 海站的不同群体结构,以及表明群体结构随时间获得相似度的明显的时间模式,如通过布 置后12个月簇的相对邻近性(暗影),与MDS上呈现间隔较远的3和6个月的相对邻近性 (浅影)比较表明的。
[0093] 募集至不同混凝土基材的类群组成在位置之间和随时间也不同(显著位置X基 材相互作用项:df= 5,pseudof= 1. 50,P= 0· 049 以及月X基材:df= 10,pseudof= 1. 37,P= 0. 037)。又,一般趋势表明包括波特兰水泥的瓦片不同于其他混凝土基材(Ml-5) 地簇集,如图2中看到的。不同基材之间相似度的水平随时间和在位置之间变化。
[0094] 生命覆盖率百分比的分析(图3)支持多变量群体数据分析的结果,揭示位置(df =l,pseudof= 6.77,P= 0.009)、月数(df= 2,pseudof= 133. 36,P= 0.001)、瓦片面 (df= 1,pseudof= 20. 58,P= 0· 001)和基材(df= 5,pseudof= 27. 57,P= 0· 001)之 间不同的生命覆盖率。多种基材的覆盖率百分比趋势在位置之间是一致的,但不随时间改 变并且与瓦片面相关(显著相互作用项:月X基材,df= 10,pseudof= 4. 64,P= 0. 001 以及月x面:df= 2,pseudof= 9· 00,P= 0· 001)。成对比较示出,早在布置后3个月,波 特兰水泥瓦片具有比其他基材(主要地,募集最高生命覆盖率百分比的M1、M4和M5)更低 的生命覆盖率。
[0095] 当检查与瓦片表面复杂性的趋势时,明显的是尽管在红海站中平滑的和有纹理的 瓦片面之间的差异是随时间一致的,但是在地中海站中,板面之间的差异在开始是显著的 (布置后3M),但布置后6和12个月不显著。这些结果与来自红海的多变量群体数据分析 是一致的,清楚地表明总体上复杂表面纹理与平滑不同,募集更多样性的和密集的水底聚 集物(图4)。
[0096]多种创新性混凝土基材与波特兰水泥瓦片比较的募集能力的差异从布置后6和 12个月实施的生物量分析高度明显,尤其与无机材料相关(图5)。尽管瓦片上募集的有 机物质的量在位置之间不同(df= 1,pseudof= 4. 93,P= 0. 029),与布置后月数相关 或不同基材之间没有呈现明显趋势。然而,无机物质的浓度在位置(df=l,pseudof= 83. 53,P= 0· 001)、月数(df= 1,pseudof= 11. 16,P= 0· 002)和基材(df= 5,pseudo f= 7. 28,P = 〇. 001)之间明显不同。这些差异在位置(显著位置x月数相互作用:df= 1,pseudof= 4. 23,P= 0. 039)之间随时间变化,并且成对比较表明在红海站中,M4和M5 驱动基材之间的差异,具有与其他基材相比的最高值,而在地中海站中,M1、M4和M5在无机 物质方面与其余基材相比具有最高值。
[0097] 地中海站中募集至试验瓦片上的无机材料的量一致地高于红海中募集的。然而, 值通常在二者站中是高的,在地中海站中具有413. 51±25.63gr/m2的平均值并且在红海 站中具有201. 14±10. 28的平均值。浸没一年之后,在红海和地中海二者站中,相同的基材 展示无机物质的最大累积,在地中海,Ml、M4和M5分别具有547± 107. 58、659. 51±65. 844 和 553. 95±94. 94gr/m2的值,并且在红海分别具有 272. 31±33. 84、249. 79±37. 00 和 257. 03±39· 34gr/m2。
[0098]叶绿素含量在位置(df= 1,pseudof= 52. 62,P=0·001)、布置后月数(df= 1,pseudof= 9· 09,P= 0· 001)和基材中(df= 5,pseudof= 4· 86,P= 0· 001)之间也 显著不同。尽管,在大多数情况下,在两个研究站的叶绿素浓度在月数和基材之间不同(显 著位置X月数X基材相互作用项:df= 5,pseudof= 2. 84,P= 0· 015),如可以在图6中 看到的,在两个站中一个趋势是一致的,其中Ml瓦片的叶绿素浓度明显比波特兰水泥瓦片 的叶绿素浓度高(在两个站P〈〇. 05)。
[0099] 珊瑚募集物,仅在热带红海环境中被发现,在布置后前6个月期间通常是低的并 且在最后监测中大大提高(图7)。一年之后,鉴定到不同基材之间募集能力的显著差异,主 要由软珊瑚募集的结果造成(df= 5,pseudof= 3. 74,P= 0. 015)。软珊瑚数据的成对分 析示出,M5和Ml具有比波特兰水泥瓦片显著更高的募集,而与放置面无关。
[0100] 实验室试验
[0101 ] 在不同基材之间D.hemprichi碎片的自然附着是显著不同的(图8A,df= 5,pseudof= 2. 75,P= 0· 042),其中波特兰水泥具有最低附着率(16 ±9. 42 %附着),而 Ml和M5具有最高附着率(分别是44±11.86%和36±6. 69% )。相似但不显著的趋势也 从以H.fuscescens幼虫的实验明显(图8C)。尽管波特兰水泥示出比生态活性基材最低 的平均值,但是由于在结果中的高变异性,这不被统计检验支持。然而,成对比较确实发现 M5和波特兰水泥之间的最少限度地显著差异(P= 0. 067)。但是,以多室草苔虫幼虫的实 验未产生显著结果(图8C,df= 4,pseudof= 4. 05,P= 0· 009),其中波特兰水泥具有最 低沉降率(2. 35±1. 25%附着),而Ml具有最高募集率(14. 14±7. 20%)。注意,这里不包 括M5结果,因为由于技术误差,本试验中不包括M5。
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