平面光極分析儀在植物根際場(chǎng)景的案例分享

時(shí)間：2023/11/10閱讀：543

該設(shè)備利用光化學(xué)傳感膜熒光成像原理，實(shí)時(shí)獲取水體,、沉積物-水微界面、水生動(dòng)植物和土壤植物根際環(huán)境的DO,、pH 以及 CO₂等物理化學(xué)參數(shù)的二維分布及動(dòng)態(tài)時(shí)空高分辨信息,。

該設(shè)備適用于實(shí)驗(yàn)室模擬研究,，測(cè)定時(shí)將光化學(xué)傳感膜置于沉積物/土壤/植物根際與容器器壁之間，光敏物質(zhì)與分析物相互作用并伴隨熒光信號(hào)（強(qiáng)度,、壽命）變化,，利用數(shù)字成像技術(shù)（CMOS 相機(jī)）實(shí)時(shí)記錄其特征發(fā)射光譜,，最后通過軟件分析將被測(cè)物的含量在時(shí)間和空間上的變化進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。

平面光極可以用于多種實(shí)用場(chǎng)景中,，下面我們簡單列舉個(gè)案例：

研究背景

鐵氧化物在有機(jī)碳固持過程中扮演著復(fù)雜的角色，與碳循環(huán)過程緊密耦合,。鐵氧化物對(duì)于有機(jī)碳固持/礦化的雙重作用在土壤,、沉積物與植物根際廣泛存在。水生植物根際常富集鐵氧化物并形成鐵膜,，因此水生植物根際的鐵碳循環(huán)對(duì)于沉積物碳庫的穩(wěn)定性具有重要影響,。目前,，植物根際“銹匯"研究主要集中于陸生植物和水稻,、蘆葦?shù)壬钤诟蓾窠惶姝h(huán)境的水生植物,，對(duì)于普遍存在泌氧能力,、根際氧化還原環(huán)境時(shí)空異質(zhì)性大的沉水植物關(guān)注較少。針對(duì)這一現(xiàn)狀,，研究團(tuán)隊(duì)選擇了我國常見的沉水植物苦草,，獲取了苦草根際的鐵,、碳和鐵細(xì)菌微生物群落組成，以及O₂,、CO₂和碳相關(guān)酶活性的高時(shí)空分辨率分布特征,，明確了沉水植物根際鐵膜“銹匯"效應(yīng),，討論沉水植物根際鐵與碳的耦合關(guān)系。

平面光極的應(yīng)用

本研究直觀地說明了沉水植物的鐵斑是OC礦化的熱點(diǎn),。根尖區(qū)作為沉水植物根系相對(duì)活躍的區(qū)域,，是一個(gè)有效的碳礦化引擎,。相反，苦草的鐵斑是一種無效的銹槽,。這些結(jié)果對(duì)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)沉積物碳庫具有重要意義,?；谄矫婀鈽O（PO）的技術(shù)特征，我們認(rèn)識(shí)到可以量化CO₂通量（例如根際-沉積物界面和沉積物-水界面）,，并估算根際驅(qū)動(dòng)的碳礦化對(duì)全球大氣CO₂的貢獻(xiàn),。