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微根窗技术原位监测细根的生长和周转

发布时间:2022-09-16      点击次数:1762

细根周转是指细根的生长、衰老、死亡、脱落和再生长的过程,细根周转归根结底是由细根寿命决定的。细根的寿命越短,其周转越快,对碳和土壤养分的消耗就越迅速。细根的周转与陆地生态系统生产力息息相关,是生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分,近年来已成为生态系统碳分配格局与过程研究的核心环节。由于根系的不可见性,根系发生、死亡、再生及周转的多变性和复杂性以及受空间异质性的影响,根系的研究一直面临较大的困难。传统的根系研究方法破坏性强,也影响实验的后续观测。

微根窗技术通过插入土壤中的透明观察根管,利用长筒观察镜或微型数码相机在根管内定期拍摄、记录并观察根管外壁根系生长动态。其是通过插入土壤中的透明观察管提供了一种非破坏性、定点原位观察根系的方法,可通过采集图像及时跟踪单个根的宿命,它能对不可见的地下部分在不同时期对同一样本进行定点的、连续的、周期性的动态监测,并可用来研究根系形态、周转速率以及寿命和生态系统碳预算等。

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AZR-300 复合根系荧光原位监测系统集摄像和扫描技术于一体,摄像和扫描各有优势,实现了在微根窗管中任意切换摄像和扫描两种方式,从而能快速、清晰的获取植物根系整体和局部图片。定制特定窄波段的激发光源测量表达特殊基因蛋白(如 GFP、CFP)发出的荧光信号,还可以研究土壤微生物多样性、种群组成及其相互作用、群落空间分布等状况。

摄像技术对很小的细根和根毛有良好的分辨率,适合研究根系的动态包括生长、发育、死亡、寿命、数量动态、营养吸收;扫描获取根系图像面积大,很适合研究根系生态、生物量;结合两种技术优势于一体将给原位根系监测带来极大便利。系统扫描分辨率可选,还具有超大图像放大功能,用于观察植物根菌、真菌和土壤动物等。

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                                    应用参数实际测量


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4800DPI下高清根毛的图像


专业图像分析软件,可多幅图片同步分析。软件可分析计算细根长度、细根直径、细根面积、细根总长、细根总面积、细根平均直径、细根数量及生物量、细根寿命、细根周转率等。

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细根长度、直径、面积的测量

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       根系摄像全景




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