本發(fā)明涉及水產(chǎn)漁業(yè)科學(xué)研究技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種測(cè)定貝類(lèi)固碳的方法。

背景技術(shù)：

海洋是地球上最大的活躍碳庫(kù)，人類(lèi)活動(dòng)排放碳總量的30％以上被海洋吸收，這有效延緩了人類(lèi)活動(dòng)排放的co2對(duì)全球氣候的影響。海洋生物在海洋碳循環(huán)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，海洋吸收的co2通過(guò)一系列的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程最終變成有機(jī)碳或者碳酸鹽的形式儲(chǔ)存于海底。但是隨著全球氣溫的升高，海洋中co2趨于飽和，海洋的緩沖作用和吸收co2的能力削弱，通過(guò)碳匯漁業(yè)將海洋中的碳移除水體，可以促進(jìn)海洋對(duì)co2的吸收。因此，充分了解海洋生物在整個(gè)海洋碳匯中起到的的作用和功能，有效地推動(dòng)和發(fā)展碳匯漁業(yè)將是降低大氣中co2濃度的有效手段。

貝類(lèi)一方面可以通過(guò)濾食作用將海水中的顆粒物質(zhì)輸送到底層加速生物沉積，起到了碳匯的作用；另一方面，貝類(lèi)的呼吸作用和鈣化作用又能夠產(chǎn)生co2，成為碳源。因此，作為海洋碳循環(huán)的重要參與者，貝類(lèi)的作用有其復(fù)雜性，對(duì)其呼吸和鈣化活動(dòng)研究有重要理論意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)定貝類(lèi)固碳的方法，能夠準(zhǔn)確測(cè)出生物固碳。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種測(cè)定貝類(lèi)固碳的方法，包括以下步驟：

(1)測(cè)定攝食碳，在測(cè)定實(shí)驗(yàn)前后分別取水樣，并將水樣通過(guò)gf/f玻璃纖維濾紙進(jìn)行抽濾，接著使用霧化的鹽酸去除無(wú)機(jī)碳，并烘至恒定質(zhì)量，用進(jìn)行稱(chēng)量，用元素分析儀測(cè)定顆粒有機(jī)碳含量；根據(jù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)前后藻液中顆粒有機(jī)碳質(zhì)量濃度的變化計(jì)算攝食碳；計(jì)算方式為frc＝v(c0-ct)/(t·n·m)，其中，c0為實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)前顆粒有機(jī)碳的濃度；ct為實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)后顆粒有機(jī)碳的濃度；v為呼吸瓶中藻液體積；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；n為實(shí)驗(yàn)貝個(gè)數(shù)；m為實(shí)驗(yàn)貝的平均干重質(zhì)量；

(2)測(cè)定排泄碳，測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出貝，將瓶?jī)?nèi)海水上下顛倒混勻，利用虹吸法取出水樣盛于塑料瓶中，并加冰保存，然后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)采用納氏試劑比色法測(cè)定氨氮，計(jì)算排氨率，計(jì)算方式為：nr＝v(nt-n0)/(m·t)，其中，nt為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)實(shí)驗(yàn)組中的氨氮濃度；n0為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)照組中的氨氮濃度；m為實(shí)驗(yàn)貝的平均干重質(zhì)量；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；v為呼吸瓶中藻液體積；最后將得到的排氨率換算為排泄碳；

(3)測(cè)定呼吸碳，在密封條件下測(cè)定對(duì)照組的溶氧，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出貝，將瓶?jī)?nèi)海水上下顛倒混勻，測(cè)定實(shí)驗(yàn)組溶氧；溶解氧濃度采用測(cè)氧儀直接測(cè)定，并換算成呼吸率，計(jì)算方式為：or＝v·(cdo0-cdot)/(m·t)，其中，v為呼吸瓶中藻液體積；cdo0為對(duì)照組溶氧濃度；cdot為實(shí)驗(yàn)組溶氧濃度；m為貝軟體平均干重；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；最后將得到的呼吸率轉(zhuǎn)化為呼吸碳；

(4)測(cè)定排糞碳，收集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中貝類(lèi)產(chǎn)生的糞便，測(cè)定糞便中的有機(jī)碳含量；排糞碳的計(jì)算公式為nfc＝c/(m·t)，其中，c為實(shí)驗(yàn)組糞便顆粒poc濃度；m為貝軟體總干重；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；

(5)根據(jù)測(cè)定的攝食碳、排泄碳、呼吸碳和排糞碳求得生物固碳，計(jì)算方式為生物固碳＝攝食碳-排泄碳-呼吸碳-排糞碳。

所述步驟(1)中的gf/f玻璃纖維濾紙的孔徑為0.7μm，經(jīng)450℃灼燒4小時(shí)后進(jìn)行使用。

所述步驟(1)在計(jì)算攝食碳時(shí)以對(duì)照組實(shí)驗(yàn)后顆粒有機(jī)碳質(zhì)量濃度替代實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)前顆粒有機(jī)碳質(zhì)量濃度，以消除餌料顆粒沉降或繁殖帶來(lái)的誤差。

所述步驟(2)中排氨率換算為排泄碳的方式為：nrc＝(12/28)·nr，其中，nrc為排泄碳。

所述步驟(3)中呼吸率轉(zhuǎn)化為呼吸碳的方式為：orc＝0.85·(12/32)·or，其中，orc為呼吸碳。

所述實(shí)驗(yàn)貝的干重質(zhì)量通過(guò)剖取軟組織在65℃下烘干至恒質(zhì)量后利用電子天平稱(chēng)量得到。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明通過(guò)測(cè)定顆粒有機(jī)碳(poc)質(zhì)量濃度、氨氮、溶氧(do)來(lái)計(jì)算出攝食碳、排泄碳和呼吸碳，使得得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，最終根據(jù)上述測(cè)定結(jié)果求得生物固碳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種測(cè)定貝類(lèi)固碳的方法，通過(guò)測(cè)定顆粒有機(jī)碳(poc)質(zhì)量濃度、氨氮、溶氧(do)來(lái)計(jì)算出攝食碳、排泄碳和呼吸碳，最終利用生物固碳＝攝食碳-排泄碳-呼吸碳的方式得到生物固碳。包括以下步驟：

1.攝食碳的測(cè)定

實(shí)驗(yàn)前后分別取水樣30ml，經(jīng)gf/f玻璃纖維濾紙(whatman，孔徑0.7μm，經(jīng)450℃灼燒4h后使用)抽濾后，經(jīng)霧化的鹽酸去除無(wú)機(jī)碳，65℃烘至恒質(zhì)量，用mettlertoledoal104精密電子天平(精確至0.1mg)稱(chēng)量，用elementarvarioelⅲ型元素分析儀測(cè)定poc含量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后藻液中顆粒有機(jī)碳(poc)質(zhì)量濃度的變化計(jì)算攝食碳。其中以對(duì)照組呼吸瓶中實(shí)驗(yàn)后poc質(zhì)量濃度替代實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)前poc質(zhì)量濃度，以消除餌料顆粒沉降或繁殖帶來(lái)的誤差。單位為mg/(g·h)

frc＝v(c0-ct)/(t·n·m)

其中，c0為對(duì)照組實(shí)驗(yàn)后顆粒有機(jī)碳(poc)的濃度，單位mg/l；ct為實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)后poc的濃度，單位mg/l；v為呼吸瓶?jī)?nèi)藻液體積，單位l；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，單位h；n為實(shí)驗(yàn)貝個(gè)數(shù)；m為實(shí)驗(yàn)貝的平均干重質(zhì)量，單位為g。

2.排泄碳的測(cè)定

貝類(lèi)的排泄代謝產(chǎn)物主要為尿素、尿酸等，尿素co(nh2)2被分解后，大部分的氨轉(zhuǎn)換為氨氮，通過(guò)測(cè)氨氮可推算出尿素含量，每排出2分子的氮相當(dāng)于1分子的碳，排氨率根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后呼吸瓶中的氨氮濃度變化來(lái)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)2h結(jié)束后，取出貝，將瓶?jī)?nèi)海水上下顛倒混勻，虹吸法取50ml水樣盛于聚乙烯塑料瓶中，加冰保存，3到5小時(shí)內(nèi)采用納氏試劑比色法測(cè)定氨氮。換算為排氨率nr，單位為mg/(g·h)

nr＝v(nt-n0)/(m·t)

其中，nt為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)實(shí)驗(yàn)組中的氨氮濃度；n0為實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)照組中的氨氮濃度；m為實(shí)驗(yàn)貝的平均干重質(zhì)量；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；v呼吸瓶?jī)?nèi)藻液體積。

換算成排泄碳為：nrc＝(12/28)·nr。

3.呼吸碳的測(cè)定

貝類(lèi)呼吸每生成1分子co2，需消耗超過(guò)1分子o2，故設(shè)呼吸熵的比值為0.85，即1molo2＝0.85molco2，通過(guò)貝類(lèi)的耗氧率來(lái)測(cè)定呼吸碳。在密封條件下測(cè)定對(duì)照組的do，實(shí)驗(yàn)2h結(jié)束后，取出貝，將瓶?jī)?nèi)海水上下顛倒混勻，測(cè)定實(shí)驗(yàn)組do。溶解氧濃度采用ysi測(cè)氧儀直接測(cè)定，換算成呼吸率(or)，單位mg/(g·h)

or＝v·(cdo0-cdot)/(m·t)

v為呼吸瓶?jī)?nèi)藻液體積，單位l；cdo0為對(duì)照組溶氧濃度，單位mg/l；cdot為實(shí)驗(yàn)組溶氧濃度，單位mg/l；m為貝軟體平均干重，單位g；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。轉(zhuǎn)化為呼吸碳(orc)，單位mg/(g·h)

orc＝0.85·(12/32)·or。

4.糞便碳的測(cè)定

將實(shí)驗(yàn)貝在2h內(nèi)產(chǎn)生的糞便虹吸過(guò)濾至gf/f玻璃纖維濾紙上，經(jīng)霧化的鹽酸去除無(wú)機(jī)碳，在65℃下烘48h至恒重，用精密電子天平稱(chēng)重，用元素分析儀測(cè)定poc含量。換算成單位貝干肉重在每小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的糞便碳，單位為mg·g^-1·h^-1。

計(jì)算公式為nfc＝c/(m·t)，其中，c為實(shí)驗(yàn)組糞便顆粒poc濃度，單位為mg/l；m為貝軟體總干重，單位為g；t為實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，單位為h。

5.生物固碳的計(jì)算：

根據(jù)測(cè)定的攝食碳、排泄碳和呼吸碳求得生物固碳，計(jì)算方式為生物固碳＝攝食碳-排泄碳-呼吸碳-糞便碳。

值得一提的是，上述貝軟體的干重可以用mettlertoledoal104精密電子天平(精確到0.1mg)稱(chēng)量得到，貝殼的干組織質(zhì)量可以通過(guò)剖取軟組織在65℃下烘干至恒質(zhì)量后稱(chēng)量得到。