地(di)衣(Lichen)是真菌和(he)綠藻(zao)門(men)或(huo)(huo)藍細菌的(de)(de)(de)共生體,呈灰(hui)白、暗綠、淡黃、鮮紅等多(duo)種(zhong)顏色,長在干(gan)燥的(de)(de)(de)巖石或(huo)(huo)樹皮上,可(ke)依形態分成莖狀地(di)(di)衣(yi)(yi)、葉狀地(di)(di)衣(yi)(yi)與殼狀地(di)(di)衣(yi)(yi)。光合作用的(de)(de)(de)綠藻(zao)(或(huo)(huo)藍細菌)提供(gong)營(ying)養物(wu)質,真菌(通(tong)常屬于子囊菌門(men),少數(shu)屬于擔子菌門(men))提供(gong)水和(he)礦物(wu)質、保護殼,防止(zhi)水分過度蒸發。地(di)(di)衣(yi)(yi)可(ke)以(yi)(yi)在嚴峻(jun)的(de)(de)(de)環境條(tiao)件(jian)下生長,常是生物(wu)占領新陸地(di)(di)的(de)(de)(de)先鋒(feng)。在極度干(gan)燥的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下,地(di)(di)衣(yi)(yi)也(ye)可(ke)以(yi)(yi)脫去水分,進入休眠(mian)狀態,待到條(tiao)件(jian)好轉,再恢復高速(su)度增(zeng)長。地(di)(di)衣(yi)(yi)可(ke)以(yi)(yi)長壽(shou),有的(de)(de)(de)壽(shou)命可(ke)達千(qian)年。
生物土壤(rang)結皮(biological soil crusts, BSCs, 簡稱生物結皮(pi))是由藍細菌、藻類、地衣、苔(tai)蘚等隱(yin)花植物(wu)和(he)(he)土壤(rang)微生物(wu)及其他生物(wu)通過(guo)菌絲(si)體(ti)(ti)、假根和(he)(he)分泌(mi)物(wu)等與土壤(rang)表層顆粒膠結形成的一種復(fu)合體(ti)(ti),是干旱(han)和(he)(he)半干旱(han)氣候土壤(rang)表面的生物(wu)群(qun)落。生(sheng)(sheng)物(wu)土壤(rang)(rang)結(jie)(jie)皮具有(you)重要(yao)(yao)的生(sheng)(sheng)態價值,它(ta)的形成(cheng)使土壤(rang)(rang)表面在物(wu)理(li)、化學和生(sheng)(sheng)物(wu)學特性上均(jun)明顯不同于(yu)松散沙土,具有(you)較強的抗風蝕、水蝕功能,除此(ci)之(zhi)外還有(you)固碳、固氮、保持結(jie)(jie)構穩定(ding)的功能。在干(gan)(gan)旱、半干(gan)(gan)旱的荒漠(mo)化地區,地表生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮的形成(cheng)是(shi)固定(ding)沙丘形成(cheng)的重要(yao)(yao)標志,預示著(zhu)荒漠(mo)化生(sheng)(sheng)境轉變的開始。因此(ci),生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮在干(gan)(gan)旱、半干(gan)(gan)旱荒漠(mo)地區具有(you)重要(yao)(yao)的生(sheng)(sheng)態意義(yi)。生(sheng)(sheng)物(wu)土壤(rang)(rang)結(jie)(jie)皮一般劃分為藻結(jie)(jie)皮、地衣結(jie)(jie)皮、蘚(xian)結(jie)(jie)皮和混生(sheng)(sheng)結(jie)(jie)皮4個主要(yao)(yao)類型。
圖(tu)片(pian)來源:Wikipedia
如果(guo)說地衣是(shi)生(sheng)(sheng)物占領新陸地的(de)(de)先鋒,那么生(sheng)(sheng)物結皮是(shi)荒漠(mo)土(tu)壤的(de)(de)護身盔甲,它(ta)們(men)對陸地生(sheng)(sheng)境的(de)(de)開(kai)拓和演化都非常重要。然而,它(ta)們(men)作(zuo)為(wei)“先鋒”和“盔甲”的(de)(de)前提是(shi)生(sheng)(sheng)存。藻類作(zuo)為(wei)共生(sheng)(sheng)體的(de)(de)主(zhu)要組成部分(fen),光合作(zuo)用(yong)是(shi)它(ta)們(men)自養的(de)(de)主(zhu)要能量(liang)來源。那么問題來了(le),地衣和生(sheng)(sheng)物結皮的(de)(de)光合作(zuo)用(yong)該(gai)怎(zen)么測(ce)量(liang)呢(ni)?
我們知道光合作用分為利用光進行光化學轉化和電子傳遞的光反應和固定CO2進行卡爾文循環的暗反應。下面,小編就給大家推薦兩種測量地(di)衣和生物結(jie)皮光(guang)合作(zuo)用的方(fang)法。
MICRO-PAM和(he)GFS-3000測量地衣
地衣和(he)生物結皮(pi)光合作用能(neng)量轉換和(he)電子傳遞測量可(ke)以借助葉(xie)綠素(su)熒(ying)光測量來完(wan)成。除了便攜式的測量設備外,小編今天想給大家特別推薦一款緊湊型的多通道連續監測熒光儀MICRO-PAM。MICRO-PAM的數據采集器和測量頭均采用防水設計,無人值守的監測可達數周或數月。離線監測版本的MICRO-PAM最多可以擴展16個測量頭,搭載4G遠程模塊可以實現數據的遠程查看與下載。
最(zui)(zui)新推出的琥(hu)(hu)(hu)珀(po)(po)色版本(ben)(ben)測量(liang)頭MICRO?HEAD/3A 配備了全新波長的 LED,發(fa)射峰(feng)(feng)值為598 nm,最(zui)(zui)大半(ban)峰(feng)(feng)寬為22 nm。琥(hu)(hu)(hu)珀(po)(po)色光(guang)(guang)比藍(lan)光(guang)(guang)更容易(yi)被(bei)藍(lan)藻吸收(shou)。相(xiang)應(ying)地(di),琥(hu)(hu)(hu)珀(po)(po)色光(guang)(guang)激(ji)發(fa)的PAM信號質(zhi)量(liang)優于藍(lan)光(guang)(guang)激(ji)發(fa)的PAM信號質(zhi)量(liang)。搭載琥(hu)(hu)(hu)珀(po)(po)色版本(ben)(ben)測量(liang)頭的MICRO-PAM特別適合分布在極(ji)地(di),戈(ge)壁等極(ji)端生(sheng)境下(xia)藍(lan)藻藻墊,地(di)衣和含有藍(lan)藻的土壤生(sheng)物(wu)結(jie)皮光(guang)(guang)合作用的測量(liang)。
藍(lan)光(guang)版(ban)本和琥珀色(se)光(guang)版(ban)本MICRO-PAM的光(guang)源(yuan)激發(fa)光(guang)譜和檢(jian)測光(guang)譜
緊湊(cou)型(xing)的多(duo)通道連續監測(ce)熒(ying)光儀MICRO-PAM可以以固定的時間(jian)間(jian)隔循環測(ce)量,也(ye)可以執行預設程序定時測(ce)量。測(ce)量的數(shu)據包括Fo, Fm, F, Fo’, Fm’, Fv/Fm, Y(II), qP, qL, qN, NPQ, Y(NPQ), Y(NO), ETR,光強PAR,溫度,濕(shi)度等(deng)。其中光強PAR,溫度,濕(shi)度可以最大限度的反(fan)映地(di)衣和生(sheng)物結皮所處生(sheng)境(jing)的環境(jing)參數(shu)。對于研究(jiu)生(sheng)物與環境(jing)的關系,生(sheng)態系統的演化具有非常重要的應用價值。
MICRO-PAM監測數據下(xia)載:葉綠素熒光參數和溫度,光強
地衣和生(sheng)(sheng)物結皮光合作用(yong)固定CO2進行卡爾文(wen)循環(huan)合成有機物的(de)測(ce)量(liang)可以通過光合儀測(ce)量(liang)共生(sheng)(sheng)體(ti)與環(huan)境發生(sheng)(sheng)的(de)氣體(ti)交換來完成。今天小編要給大家推薦的是功能強大且全面的便攜式光合-熒光測量系統GFS-3000,它可以配置專為地衣和生物結皮測量而設計的葉室。它可以精確的控制光合作用測量相關的光強,溫度,濕度,CO2濃度,非常適合模擬地衣和生物結皮光合作用活性對光強,溫度,濕度,CO2濃度的響應,研究全球或局部氣候變化對地衣和生物結皮生態功能的影響。
GFS-3000光合熒光測量系(xi)統和地衣葉室
地(di)(di)衣和(he)(he)(he)生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮的(de)研(yan)究(jiu)非常(chang)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao),國外的(de)學(xue)者在三(san)十年前就注(zhu)意到了這一點,國內學(xue)者對地(di)(di)衣和(he)(he)(he)生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮的(de)研(yan)究(jiu)也越來越多。因為(wei)(wei)我國有大量的(de)寒地(di)(di),旱(han)(han)地(di)(di)生(sheng)(sheng)境(jing),干旱(han)(han)和(he)(he)(he)半干旱(han)(han)地(di)(di)區。例如黃土高(gao)(gao)原就是(shi)(shi)典型的(de)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)脆弱敏感(gan)區和(he)(he)(he)世界上水土流失最為(wei)(wei)嚴重(zhong)(zhong)(zhong)的(de)地(di)(di)區,也是(shi)(shi)當(dang)今我國生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)恢復和(he)(he)(he)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)文明建設的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)點區域(yu)。生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮是(shi)(shi)黃土高(gao)(gao)原的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)組成和(he)(he)(he)典型景觀,在生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)系統穩定性和(he)(he)(he)水土保持(chi)功能中發揮著(zhu)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)作用。近20年來,國內學(xue)者系統研(yan)究(jiu)了黃土高(gao)(gao)原生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮土壤養(yang)分、抗侵蝕性和(he)(he)(he)蘚結(jie)(jie)皮的(de)人工培育,近幾年對生(sheng)(sheng)物(wu)結(jie)(jie)皮中的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)多樣性亦開展了詳細的(de)研(yan)究(jiu),為(wei)(wei)后期深入研(yan)究(jiu)奠定了堅(jian)實基礎。
黃土高原生(sheng)物結皮不(bu)同演(yan)替階(jie)段(張丙(bing)昌,2021 土壤(rang)學報)
A:藻結(jie)皮(pi)(pi)Algal crust;B:地衣(yi)結(jie)皮(pi)(pi)Lichen crust;C:混生結(jie)皮(pi)(pi)Mixed crust;D:苔蘚結(jie)皮(pi)(pi)Moss crust.
地衣除了(le)是(shi)被人熟知的(de)(de)先鋒植物(wu)(wu),還(huan)是(shi)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)環境的(de)(de)監測(ce)和指示性(xing)植物(wu)(wu)。因為它具有很(hen)強的(de)(de)生(sheng)存能(neng)(neng)力的(de)(de)同時(shi)又對環境質量(liang)有著很(hen)高的(de)(de)要(yao)求。生(sheng)物(wu)(wu)結(jie)皮除了(le)在生(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)統(tong)穩定性(xing)和水(shui)土保持功能(neng)(neng)中發(fa)揮著重要(yao)作用以外,還(huan)在提高土壤(rang)肥力,促進養分代謝,輔(fu)助(zhu)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)修(xiu)復等方面都具有不俗的(de)(de)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)功能(neng)(neng)。地衣和生(sheng)物(wu)(wu)結(jie)皮雖然(ran)是(shi)一(yi)些微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)和藻類(lei)的(de)(de)共生(sheng)體(ti),但是(shi)“麻(ma)雀(que)雖小(xiao),五臟俱全”。能(neng)(neng)夠進行(xing)光合(he)作用自(zi)養生(sheng)存,進而可(ke)能(neng)(neng)會演化出一(yi)個完整的(de)(de)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)統(tong),真(zhen)的(de)(de)很(hen)了(le)不起!
如果(guo)您(nin)(nin)正在進(jin)行地(di)衣(yi)和(he)生(sheng)物(wu)結(jie)皮(pi)相(xiang)關(guan)領域的生(sheng)態學研究,如果(guo)您(nin)(nin)正缺少(shao)一種工具(ju)來測量地(di)衣(yi)和(he)生(sheng)物(wu)結(jie)皮(pi)的光(guang)合(he)作(zuo)用,緊湊型的多(duo)(duo)通(tong)道連續(xu)監(jian)測熒光(guang)儀MICRO-PAM和(he)便攜式光(guang)合(he)-熒光(guang)測量系統GFS-3000可能會對您(nin)(nin)非常(chang)有(you)幫助。如果(guo)您(nin)(nin)想了解(jie)更多(duo)(duo)信息,可以(yi)隨時與我(wo)們聯(lian)系。我(wo)們可以(yi)根據您(nin)(nin)的研究需求,討論并制(zhi)定(ding)適合(he)您(nin)(nin)的解(jie)決方案,助力您(nin)(nin)開(kai)拓我(wo)國(guo)地(di)衣(yi)和(he)土(tu)壤生(sheng)物(wu)結(jie)皮(pi)研究的新篇章!
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