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[科研前線|EGM]原位測(cè)定富營(yíng)養(yǎng)化湖泊浮游生物群落呼吸顯示呼吸商較低歡迎點(diǎn)擊「漢莎科技集團(tuán)」↑關(guān)注我們! 浮游生物群落呼吸是一個(gè)重要的碳循環(huán)過程,通常假定呼吸商(Respiratory Quotient: RQ=CO2 per O2by moles)為1的情況下,通過將溶解氧消耗率的測(cè)量值轉(zhuǎn)換成二氧化碳產(chǎn)生率來量化。 然而,人們對(duì)不同水生生態(tài)系統(tǒng)之間浮游生物RQ的真實(shí)變化知之甚少。在以藻類物質(zhì)為主的富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中進(jìn)行了原位RQ測(cè)量,發(fā)現(xiàn)RQ小于1。事實(shí)上,許多RQ值極低(0.2~0.6),低于藻類有機(jī)物底物(0.7—0.8)氧化的理論RQs值,這表明需要考慮比底物控制的其他因素來理解RQ。 (圖文無關(guān),敬請(qǐng)諒解) 這一觀點(diǎn)進(jìn)一步得到了支持,因?yàn)镽Q與已知的具有強(qiáng)烈底物依賴性的微生物變量(包括細(xì)菌生長(zhǎng)效率和浮游細(xì)菌群落降解不同化合物的功能能力)之間缺乏相關(guān)性;诩淄楹蜖I(yíng)養(yǎng)池中測(cè)得的動(dòng)力學(xué),討論了甲烷氧化和硝化可能發(fā)生在湖中,導(dǎo)致異常低的RQs。 Karla Münzner和Martin Berggren的發(fā)現(xiàn)表明,生產(chǎn)性湖泊中的浮游生物RQs可以系統(tǒng)地低于1,這表明這些湖泊的二氧化碳排放量目前可能被高估了。 作者于2016年6月至2017年10月在瑞典南部一個(gè)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊(Vombsjön)內(nèi),采用水下腔室設(shè)置(圖1),每1-3周進(jìn)行一次RQ湖內(nèi)測(cè)量。水在水下腔室和連接到氣體分析儀(EGM-5,美國(guó)PP SYSTEMS)的氣體交換膜之間循環(huán)。將累積的二氧化碳釋放酶與累積的氧攝取量進(jìn)行回歸,并提取斜率,從而確定RQ。 總之,研究結(jié)果表明,傳統(tǒng)上假設(shè)的RQ為1(或0.8-1.2)是對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的高估。同樣,可用基底的種類和質(zhì)量可能不足以預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的RQ。 研究結(jié)果表明,與BGE(bacterial growth efficiency)和BP(bacterial production)相比,RQ受不同因素的控制。這表明,生產(chǎn)性湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的RQs不是受基質(zhì)控制的,為了準(zhǔn)確確定浮游生物群落呼吸,可能需要進(jìn)行原位測(cè)量。 典型的富營(yíng)養(yǎng)化湖泊并與富營(yíng)養(yǎng)化(甲烷氧化和硝化)有關(guān),在這種情況下可能更為重要,在對(duì)生產(chǎn)性湖泊系統(tǒng)進(jìn)行假設(shè)之前,應(yīng)加以考慮。 該研究為富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中呼吸過程的相互作用及其對(duì)浮游生物群落RQ的貢獻(xiàn)提供了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。 (圖文無關(guān),敬請(qǐng)諒解) |