鹽湖研究/浮游植物方法手冊

作者：PSJ Coleman,

概述

透過對鹽水中多個樣品的浮游生物進行計數，可以估算出浮游藻類物種的總生物量。微藻類透過沉降劑進行沉降，並在一定程度上儲存下來。對濃縮的藻類群中的細胞進行亞樣品計數。此數字被外推以大致瞭解總藻類生物量和主要存在的門類。

沉降藻類和濃縮樣品所需的試劑和裝置

藻類樣品
用於藻類沉降的魯哥氏液
量筒和真空泵（或虹吸管）
血球計數板、蓋玻片和移液管
顯微鏡

濃縮樣品的方法

在空置的 250 毫升量筒中加入約 1 毫升的魯哥氏液。用現場樣品將 250 毫升量筒注滿至 200 毫升刻度。確保試劑和樣品充分混合。此溶液必須在進行下一步操作之前靜置一天。如果添加了過多的樣品，如果過量不足 25 毫升，則可以倒出部分溶液。如果添加了更大的量，倒出部分溶液會影響樣品與魯哥氏液的比例，因此請重新開始。

將樣品與魯哥氏液的溶液靜置一天後，必須在不打擾剩餘的 20 毫升的情況下，將上部的 180 毫升移除。這可以透過將真空泵連線到水阱、文氏泵或簡單虹吸來完成。在移除上部的 180 毫升時，不要打擾底部的 20 毫升非常重要。

充分混合剩餘的 20 毫升樣品，並在顯微鏡下觀察之前，按照以下說明將一滴樣品滴到血球計數板上。

用於藻類沉降的魯哥氏液

所需化學物質

碘 I₂,
碘化鉀 KI,
冰醋酸

在 500 毫升燒杯中加入 10 克 I₂ 和 20 克 KI。加入約 150 毫升蒸餾水，充分混合以溶解化學物質。加水至 200 毫升，並加入 20 克冰醋酸，再次混合。儲存在玻璃試劑瓶中。在幾天後才能使用。

準備血球計數板以供觀察

血球計數板是一種通常用於計數血細胞的玻璃載玻片。可以用相同的方式計數藻類細胞。本文中顯示並討論的圖示是改進的 Neubauer 血球計數板。請參閱圖 1 以瞭解血球計數板的總體結構。

支撐載玻片蓋玻片的兩個軌道用清水潤溼，以防止蓋玻片移動。蓋玻片放置在軌道上，兩個載玻片之間保持相等的距離。蓋玻片可能容易從血球計數板上滑落，因此請用指尖將其固定到位。

然後充分混合濃縮樣品的底部 20 毫升，用移液管吸取濃縮藻類的小樣品。將此樣品滴到血球計數板側面的一個小 (2x4 毫米) 的半錐形凹口中。樣品會吸入錐形，充滿血球計數板凸起平臺和蓋玻片之間的區域。有時吸入作用或毛細管作用不會自行開始，因此請稍微移動蓋玻片，透過輕輕推動蓋玻片的側面（而不是頂部）來啟動吸入作用。請小心，因為蓋玻片很脆，如果處理粗糙可能會破裂。整個過程大約只需一分鐘。在兩個凸起平臺上應覆蓋均勻的鹽水，並且蓋玻片頂部沒有多餘的鹽水。

並非所有血球計數板的側面都有凹口。在這些計數板中，在血球計數板載玻片的每個平臺上滴一滴濃縮樣品，然後輕輕地將蓋玻片滑入到位。

觀察血球計數板

血球計數板有兩個主要的計數區域。圖 2 中顯示了單個計數區域。每個計數區域被分成九個大小相等的 1 毫米 x 1 毫米的部分。這些部分被稱為 CELLS。

要進行簡單計數，請將單個血球計數板細胞中存在的微藻細胞的數量和型別相加，並在實驗室日誌中記錄下來。

檢查的計數細胞的數量限制在最多 18 個細胞。如果存在過多的藻類細胞，計數所有 18 個細胞可能過於耗時，並且可能只檢查不到 18 個區域。因此，應始終記錄計數的細胞區域數量，並在計數的相鄰列中記錄下來，以用於最終的浮游生物密度計算。

如果您希望瞭解哪些浮游生物群體是優勢種群，可以使用文獻將藻類識別到所需的分類級別，並分別對這些群體進行計數。您可能會發現使用矩陣，為每個要評分的微藻類群體設定單獨的列，可以簡化這種型別的計數。

浮游生物計數的計算

獲得微藻計數後，您擁有的計數區域細胞數量和濃縮係數，那麼

${\text{plankton count}}={\frac {\text{1}}{\text{how many times concentrated}}}\times {\frac {\text{no of plankton}}{10^{-4}}}\times {\frac {\text{1}}{\text{no of cells (squares) counted}}}$

濃縮係數通常為 1:10，浮游生物細胞表示為每毫升 10³ 個浮游生物。

因此，更通常地來說

${\text{plankton count}}={\frac {\text{no of plankton}}{\text{no of cells}}}\times 10^{3}$

計算藻類生物量

溼藻類生物量（生物體積）可以透過計算（作為體積）得出，計算方法是將您計數中存在的典型浮游生物的形狀和大小乘以浮游生物計數。典型的浮游生物體積計算在圖 3 中說明。點選縮圖可以獲得該圖的更大版本。該圖中說明的浮游生物群體包括鹽湖中最常見的群體。

生物體積以 mm³/L 表示，它是透過將每個浮游生物群體或物種的計算細胞體積（以立方微米表示）乘以每毫升該群體或物種的計數，並將所有群體/物種相加得到的（Eaton 等，1995）

${\text{V}}_{t}=\sum _{i=1}^{n}({\text{N}}_{i}\times {\text{V}}_{i})$

其中

${\text{V}}_{t}={\text{total plankton cell volume, mm}}^{3}/{\text{L}}$ ,

${\text{N}}_{i}={\text{count of the i}}^{th}{\text{species/mL}}$ ，以及

${\text{V}}_{i}={\text{average volume of cells of the i}}^{th}{\text{species, }}\mu m^{3}$

替代生物量方法

參考諸如《水和廢水檢驗標準方法》（Eaton 等，1995）之類的參考手冊將提供有關以下方面的資訊：

使用重量分析法獲得幹生物量，以及
測量葉綠素_a並乘以 67 以獲得幹生物量的估計值。

如果您使用的是高鹽度鹽水的樣本，請記住，您可能需要比處理類似的海洋或淡水樣本更徹底地衝洗濾膜。沖洗不徹底會導致大量鹽分包含在您的生物量中，從而使結果無效。

如此徹底的沖洗並不總是合適的。例如，綠藻杜氏鹽藻沒有纖維素細胞壁，暴露於淡水中很可能會裂解。過濾這種藻類需要非常輕柔的吸力，甚至重力過濾，並且不接觸去離子水。為了校正不可避免地會殘留在濾膜中的鹽分，可以將等量的過濾鹽水透過第二個濾膜，並以與用於濃縮生物量樣本的濾膜完全相同的方式處理它。