用’4C法测定海洋初级生产力李永祺(山东海洋学院生物系)测定海洋初级生产力有好几种方法,如测氧法、叶绿素法、磷酸盐法、颗粒计算法、测氖法和放射性碳一14法等。但就方法的灵敏度、准确性而言乡用1‘C法测定水域初级生产力被认为是最好的方法,尤其是用来进行大洋初级生产力的调查更显出其优越性。因此,用,‘c测定水域(包括淡水)的初级生产力,已被列为常规的调查方法。迄今已有的海洋初级生产力的调查资料,大多是用14C法测定的。用放射性‘4C法进行海洋初级生产力调查,是五十年代初(1951一1952年)丹麦海洋生物学家斯蒂曼一尼尔森(steem。n一Niel-s“n),在丹麦海洋调查船“缝甲虾号”(Ga-lathea)进行丹麦海域和太平洋初级生产力调查时首先应用的。这个方法一问世,立郎引起各国海洋学家的极大兴趣和重视,在很短的时间里就被广泛地采用了。三十年来,丹麦、美、苏、加拿大、日本和澳大利亚等国的学者,不仅用这个方法测定了世界各大洋、许多海域和淡水水域的初级生产力,取得了一大批可喜的成果,而且在实践中,这个方法也得到了进一步改进、充实和完善。尤其是六O年以来,液体闪烁计数装置的应用,提高了对1‘C的放射性探测效率,给14C法增添了新的生命力。我国沿海海域辽阔,水产资源丰富,开展我国近海、港湾和河口的初级生产力调查,在理论上和实践上都是很重耍的。本文拟就有关用14c法测定海洋初级生产力的主耍方法和步骤加以介绍,以期对开展我国海洋初级生产力的调查能有所助益。生物大体可归为五大类,郎:大型定生藻类、海洋被子植物、浮游植物、底栖硅藻和光合作用细菌等。尽管在有些沿岸海域,大型定生海藻的初级生产力也相当可观,但就整个海洋的初级生产力来说,浮游植物是主要初级生产者,它所制造的有机物约占海洋初级生产力的95%。因此,通常所指海洋初级生产力调查,主耍是指对海洋浮游植物的光合作用速度进行狈组定。用‘4C法测定海洋初级生产力的原理是:浮游植物在进行光合作用时(其化学反应式光为:6COZ+12H2O一一~-今色素接受器C6H12O6+602+6HZo)将eoZ吸收进细胞内,并合成有机物。如果在含有浮游植物的测定瓶内,加入已知放射性强度的示踪量H14CO三,经过一定时间的光照培育,然后将浮游植物收集在滤膜上,测定其放射性强度。那么,由于水样中CoZ的量已知,则根据碳被浮游植物所同化的总量和’‘C被同化的量之间成正比的关系,郎可计算出浮游植物的初级生产力。二、仪器和试剂原理在海洋(包括河口)中,能行光合作用的所需的仪器如下:1。黑白瓶。用容积为130ml具有毛玻璃塞和喇叭口的优质透明玻璃瓶为测定瓶。在使用前应先用酸洗过,并用蒸馏水彻底洗过。硅盐渗透率高的玻璃瓶,以及含磷的洗涤剂不能使用。透明瓶为白瓶。将透明瓶涂上黑漆,包上黑布或再包一层铝箔郎成黑瓶。2。浮标、绳、支架和挂黑、白瓶用的扩张器,或水族箱。一51一3.25mm直径、孔径为4.5林的滤膜,以及过滤装置。4。测定放射性强度的计数设备:具有端窗(钟罩式)管的定标器,气流式检测器,或者液体闪烁计数器。5.具有10一zsem长针头的,2ml或2ml容积的皮下注射器。6.烟气室,郎盛有浓盐酸的干燥器。7。非金属采水器。8。不透光、带格的箱子。9.质量好的、薄的橡胶管子。10。测定光强、温度、盐度、PH值和碱度的仪器。本方法所需试剂如下:1)无载体的放射性碳酸盐(NaH‘4Cos)溶液。国外有专供进行初级生产力测定的‘4C溶液出售(装在安培瓶中,每瓶放射强度约5林Ci加l),但价格较贵。我们可用国产的l‘C。由于目前国产的‘4C每瓶放射性强度为1mci或大于1mci,所以在购进同位素后耍根据工作需要加以稀释、分装成每瓶含3一5此i/ml,以备使用。郎将放射性母液配制成放射性工作液。工作液放射性强度该是多大,这耍依浮游植物的光合作用速度,以及期望得到的光合作用产额而定。这大致可按下式计算:富营养水域用1林Ci郎可。稀释放射性母液的溶液,其配法简单,郎在用分析纯的盐和蒸馏水配制而成的1升5%盐溶液(PH~11.3)中,加入0.39无水Na:Cos和0.29Na0H自日成。2)中性福尔马林。3)过滤海水。取与被测水样同一水层的海水,经过滤郎成。用于洗涤滤膜上浮游植物吸附的工4C。4)测定海水COZ浓度的试剂。5)压缩NZ或空气。6)闪烁液,其配制方法是。1009蔡,7g2,5...
