一种测定贝类固碳的方法与流程

文档序号:11274972阅读:1857来源:国知局

本发明涉及水产渔业科学研究技术领域,特别是涉及一种测定贝类固碳的方法。



背景技术:

海洋是地球上最大的活跃碳库,人类活动排放碳总量的30%以上被海洋吸收,这有效延缓了人类活动排放的co2对全球气候的影响。海洋生物在海洋碳循环中发挥着至关重要的作用,海洋吸收的co2通过一系列的生物转化过程最终变成有机碳或者碳酸盐的形式储存于海底。但是随着全球气温的升高,海洋中co2趋于饱和,海洋的缓冲作用和吸收co2的能力削弱,通过碳汇渔业将海洋中的碳移除水体,可以促进海洋对co2的吸收。因此,充分了解海洋生物在整个海洋碳汇中起到的的作用和功能,有效地推动和发展碳汇渔业将是降低大气中co2浓度的有效手段。

贝类一方面可以通过滤食作用将海水中的颗粒物质输送到底层加速生物沉积,起到了碳汇的作用;另一方面,贝类的呼吸作用和钙化作用又能够产生co2,成为碳源。因此,作为海洋碳循环的重要参与者,贝类的作用有其复杂性,对其呼吸和钙化活动研究有重要理论意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种测定贝类固碳的方法,能够准确测出生物固碳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种测定贝类固碳的方法,包括以下步骤:

(1)测定摄食碳,在测定实验前后分别取水样,并将水样通过gf/f玻璃纤维滤纸进行抽滤,接着使用雾化的盐酸去除无机碳,并烘至恒定质量,用进行称量,用元素分析仪测定颗粒有机碳含量;根据测定实验前后藻液中颗粒有机碳质量浓度的变化计算摄食碳;计算方式为frc=v(c0-ct)/(t·n·m),其中,c0为实验组实验前颗粒有机碳的浓度;ct为实验组实验后颗粒有机碳的浓度;v为呼吸瓶中藻液体积;t为实验持续时间;n为实验贝个数;m为实验贝的平均干重质量;

(2)测定排泄碳,测定实验结束后,取出贝,将瓶内海水上下颠倒混匀,利用虹吸法取出水样盛于塑料瓶中,并加冰保存,然后在预定时间内采用纳氏试剂比色法测定氨氮,计算排氨率,计算方式为:nr=v(nt-n0)/(m·t),其中,nt为实验结束时实验组中的氨氮浓度;n0为实验结束时对照组中的氨氮浓度;m为实验贝的平均干重质量;t为实验持续时间;v为呼吸瓶中藻液体积;最后将得到的排氨率换算为排泄碳;

(3)测定呼吸碳,在密封条件下测定对照组的溶氧,实验结束后,取出贝,将瓶内海水上下颠倒混匀,测定实验组溶氧;溶解氧浓度采用测氧仪直接测定,并换算成呼吸率,计算方式为:or=v·(cdo0-cdot)/(m·t),其中,v为呼吸瓶中藻液体积;cdo0为对照组溶氧浓度;cdot为实验组溶氧浓度;m为贝软体平均干重;t为实验持续时间;最后将得到的呼吸率转化为呼吸碳;

(4)测定排粪碳,收集实验过程中贝类产生的粪便,测定粪便中的有机碳含量;排粪碳的计算公式为nfc=c/(m·t),其中,c为实验组粪便颗粒poc浓度;m为贝软体总干重;t为实验持续时间;

(5)根据测定的摄食碳、排泄碳、呼吸碳和排粪碳求得生物固碳,计算方式为生物固碳=摄食碳-排泄碳-呼吸碳-排粪碳。

所述步骤(1)中的gf/f玻璃纤维滤纸的孔径为0.7μm,经450℃灼烧4小时后进行使用。

所述步骤(1)在计算摄食碳时以对照组实验后颗粒有机碳质量浓度替代实验组实验前颗粒有机碳质量浓度,以消除饵料颗粒沉降或繁殖带来的误差。

所述步骤(2)中排氨率换算为排泄碳的方式为:nrc=(12/28)·nr,其中,nrc为排泄碳。

所述步骤(3)中呼吸率转化为呼吸碳的方式为:orc=0.85·(12/32)·or,其中,orc为呼吸碳。

所述实验贝的干重质量通过剖取软组织在65℃下烘干至恒质量后利用电子天平称量得到。

有益效果

由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:本发明通过测定颗粒有机碳(poc)质量浓度、氨氮、溶氧(do)来计算出摄食碳、排泄碳和呼吸碳,使得得到的数据更为准确,最终根据上述测定结果求得生物固碳。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种测定贝类固碳的方法,通过测定颗粒有机碳(poc)质量浓度、氨氮、溶氧(do)来计算出摄食碳、排泄碳和呼吸碳,最终利用生物固碳=摄食碳-排泄碳-呼吸碳的方式得到生物固碳。包括以下步骤:

1.摄食碳的测定

实验前后分别取水样30ml,经gf/f玻璃纤维滤纸(whatman,孔径0.7μm,经450℃灼烧4h后使用)抽滤后,经雾化的盐酸去除无机碳,65℃烘至恒质量,用mettlertoledoal104精密电子天平(精确至0.1mg)称量,用elementarvarioelⅲ型元素分析仪测定poc含量。根据实验前后藻液中颗粒有机碳(poc)质量浓度的变化计算摄食碳。其中以对照组呼吸瓶中实验后poc质量浓度替代实验组实验前poc质量浓度,以消除饵料颗粒沉降或繁殖带来的误差。单位为mg/(g·h)

frc=v(c0-ct)/(t·n·m)

其中,c0为对照组实验后颗粒有机碳(poc)的浓度,单位mg/l;ct为实验组实验后poc的浓度,单位mg/l;v为呼吸瓶内藻液体积,单位l;t为实验持续时间,单位h;n为实验贝个数;m为实验贝的平均干重质量,单位为g。

2.排泄碳的测定

贝类的排泄代谢产物主要为尿素、尿酸等,尿素co(nh2)2被分解后,大部分的氨转换为氨氮,通过测氨氮可推算出尿素含量,每排出2分子的氮相当于1分子的碳,排氨率根据实验前后呼吸瓶中的氨氮浓度变化来计算,实验2h结束后,取出贝,将瓶内海水上下颠倒混匀,虹吸法取50ml水样盛于聚乙烯塑料瓶中,加冰保存,3到5小时内采用纳氏试剂比色法测定氨氮。换算为排氨率nr,单位为mg/(g·h)

nr=v(nt-n0)/(m·t)

其中,nt为实验结束时实验组中的氨氮浓度;n0为实验结束时对照组中的氨氮浓度;m为实验贝的平均干重质量;t为实验持续时间;v呼吸瓶内藻液体积。

换算成排泄碳为:nrc=(12/28)·nr。

3.呼吸碳的测定

贝类呼吸每生成1分子co2,需消耗超过1分子o2,故设呼吸熵的比值为0.85,即1molo2=0.85molco2,通过贝类的耗氧率来测定呼吸碳。在密封条件下测定对照组的do,实验2h结束后,取出贝,将瓶内海水上下颠倒混匀,测定实验组do。溶解氧浓度采用ysi测氧仪直接测定,换算成呼吸率(or),单位mg/(g·h)

or=v·(cdo0-cdot)/(m·t)

v为呼吸瓶内藻液体积,单位l;cdo0为对照组溶氧浓度,单位mg/l;cdot为实验组溶氧浓度,单位mg/l;m为贝软体平均干重,单位g;t为实验持续时间。转化为呼吸碳(orc),单位mg/(g·h)

orc=0.85·(12/32)·or。

4.粪便碳的测定

将实验贝在2h内产生的粪便虹吸过滤至gf/f玻璃纤维滤纸上,经雾化的盐酸去除无机碳,在65℃下烘48h至恒重,用精密电子天平称重,用元素分析仪测定poc含量。换算成单位贝干肉重在每小时内产生的粪便碳,单位为mg·g-1·h-1

计算公式为nfc=c/(m·t),其中,c为实验组粪便颗粒poc浓度,单位为mg/l;m为贝软体总干重,单位为g;t为实验持续时间,单位为h。

5.生物固碳的计算:

根据测定的摄食碳、排泄碳和呼吸碳求得生物固碳,计算方式为生物固碳=摄食碳-排泄碳-呼吸碳-粪便碳。

值得一提的是,上述贝软体的干重可以用mettlertoledoal104精密电子天平(精确到0.1mg)称量得到,贝壳的干组织质量可以通过剖取软组织在65℃下烘干至恒质量后称量得到。

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