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微电极案例:非典型非反硝化细菌驱动强烈的微生物N2O消费速率

更新时间:2024-06-17   点击次数:89次

本次分享一篇由百慕大科学研究所(Bermuda Institute of Ocean Sciences)、加拿大维多利亚大学(University of Victoria)研究团队共同在《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》上发表的一篇学术论文Spatio-temporal variations in sediment phosphorus dynamics in a large shallow lake: Mechanisms and impacts of redox-related internal phosphorus loading。本文研究在未受干扰的红树林沉积物中,非典型非反硝化细菌(non-denitrifier)的一氧化二氮(N2O)还原酶的高丰度和表达水平如何驱动强烈的微生物N2O消费速率。研究者们评估了两种不同环境中N2O还原微生物群落结构和活性与沉积物N2O通量变化之间的关系。通过对百慕大红树林沉积物的N2O汇容量进行估算,并将这些数据与东北亚北极太平洋(NESAP)外陆架的数据进行比较,后者之前测量表明有相当大的N2O排放。


微电极在本文中的应用包括:

使用微电极以亚毫米级分辨率获取孔隙水N2O和O2剖面,这些微电极--具有制造商声明的检测限分别为<25 nmol L−1和300 nmol L−1,传感器尖--端直径分别为500和200 μm。将微电极安装在电动微操纵器上,手动调整传感器尖--端至沉积物-水界面,使用特定的软件控制传感器尖--端位置并记录剖面数据。微电极测量结果用于通过PROFILE模型计算深度依赖的生产速率、消耗速率和垂直通量,该模型假定稳态条件下的一维反应-传输方程。


智感环境是国内为数较少能够实现微电极系统开发和商业化推广的公司,并创新性地推出了微电极多通道分析系统,可以同步高分辨率检测pH、DO、Eh、H2S等多种指标实现了我国在该技术领域的弯道超车。Easysensor微电极的设计特殊,它的穿刺能力可深入水体、生物膜、颗粒污泥、植物的根茎叶以及液体与固体的扩散边界层,为微生态和微区研究提供了强有力的工具。这款微电极的末端细至微米级别,在不破坏被测对象结构和生理活性的前提下,快速刺入样品内部,实现对微环境的精确测量。


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