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研究區域和采樣
該研究于 2009 年 11 月(冬季)和 7 月進行 2010 年(夏季)。 橈足類是在 Billefjorden 收集的, 相對較深(最大 200 m 深度)閾值峽灣 斯匹次卑爾根島西海岸,斯瓦爾巴群島,2009 年 11 月 16 日 和 2010 年 7 月 19 日(圖 1)。 這個季節性冰雪覆蓋的峽灣 以其龐大的 C. glacialis 種群而聞名(Arnkvaern 等。 2005年; 加布里埃爾森等人。 2012)。
圖 1 研究區與 采樣站 BAB in Billefjorden 用星星表示
手持式 SAIV CTD(電導率、溫度和 密度)與熒光計連接用于測量 水文圖和熒光作為代表 水體中的葉綠素 a (chl a) 生物量 兩個采樣日期。 7 月,Niskin 瓶在標準深度(5、35 和 50 m) 使用熒光法測定 chl a 生物量 Holm-Hansen 和 Riemann (1978) 的方法。
實驗的橈足類由 WP3 收集 具有 1 m-2 開口和 1 mm 網孔尺寸的封閉網 配備大型(10 升)非過濾鱈魚端。 從結束 6 月至 12 月底,C. glacialis CV 非常 在這個峽灣中含量豐富(Arnkvaern 等人,2005 年)。 每月 2008 年 7 月至 2009 年 8 月對 Billefjorden 浮游動物群落的調查表明,C. glacialis CV 主要存在于 6 月至 50 m 的上層 50 m。 7 月,當它們在 8 月和 100 米深處下降時 一直呆到 12 月(JE S?reide unpubl. 結果)。 為了增加捕獲C. glacialis的機會 CV 滯育,網部署在 180 到 11 月 100 m,假設深度處的 Calanus 是 當時處于滯育狀態(Hirche 1996; Falk-Petersen et al. 2009)。 相反,為了捕捉活躍的 C. glacialis CV 7 月,我們從上層 50 m (Hirche 1996;Falk-Petersen 等人,2009)。 動物是 在轉移回實驗室的過程中,在 40 升的容器中保持黑暗 實驗室(大約 4-6 小時)。 在這里,它們被排序 盡快(在 2 天內)在冷藏室 -1 在微光下的立體顯微鏡中 (10–50 lmol m-2 s-1 )。 C. glacialis CV 占優勢 WP3 中的 Calanus 物種和發育階段 兩個采樣日期的樣本 ([90 %),所以時間 Calanus 屬 將體視顯微鏡中的光暴露在最低限度 (\5 分鐘)。 我們確定 根據 Arnkvaern 等人確定的 prosome 大小對物種進行分類。 (2005)。 基因研究表明, 當使用這些傳統的形態特征時,即不存在 C. finmarchicus 誤解 C. glacialis 的風險,即結合前體長度和橈足類 物種分離階段,在 Billefjorden (Gabrielsen 等。 2012)。
治療
已排序的 C. glacialis CV 被轉移到已過濾的 在連續光照或連續光照下的海水 (FSW) 或單一栽培的 Thalassiosira antarctica(食物) 黑暗,總共有四種不同的治療方法: 深色 + FSW、深色 + 食物、淺色 + FSW 和淺色 + 食物。
光源是天花板上的兩個燈管(菲利普斯 TL-M 115W/33-640 RS),以及僅放置的附加燈 以上實驗(奧登工作燈38W)。 之光 光合有效輻射(PAR 400-700 nm)為 使用余弦校正平頭參考傳感器(Quantum Li-190SA;LiCor)測量,表明橈足類 在光處理中暴露于*50 lmol m-2 s-1 對應于在無冰環境中觀察到的光強度 春季的 Kongsfjorden(北緯 79 度,斯瓦爾巴群島)(Leu 等人,2006 年)。 黑暗治療被放置在同一個冷室,但 被黑色塑料袋覆蓋,并進行光線測量 確認在該處理中沒有可測量的光。 在 11 月,每個處理包括一個 40-l 每個桶有大約 600 個橈足類,沒有重復, 而在 2010 年 7 月,每個治療包括三個 重復,每個重復在 1-l 玻璃杯中包含 15 個橈足類 瓶子放置在緩慢旋轉的浮游生物輪中。 對彼此而言, 11 月和 7 月,進行了呼吸測量 在實驗的前 2 天(第 1-3 天) 處理 Dark+FSW 被認為是原位碳 C. glacialis CV 的基線需求。
為了模擬開花條件 (*15–22 lg chl l-1 ),藻類食物濃度為 4,500 個細胞 ml-1 11 月和 7 月的 1,200 個細胞 ml-1。 藻類食物 11 月的濃度保持較高(*4,500 個細胞 毫升-1 ) 比 7 月 (*1,200 細胞 ml-1 ) 因為藻類 在不旋轉的大桶中迅速沉到底部。
呼吸
每 3 天,在 9 天內,將 15 只新橈足類的三次重復轉移到 250 毫升的生物需氧量中 (BOD) 裝有 FSW 或食物的瓶子,放置在 光明或黑暗,作為他們的初始治療。 BOD瓶 允許在沒有空氣的情況下密封。 此外,空白,即水 沒有橈足類的治療(有和沒有食物)是 在相同條件下培養以測量 其他代謝活動引起的耗氧量 比橈足類呼吸(即藻類生長、細菌產生)。 每 6-8 小時監測一次氧氣,持續 36 小時 氧傳感器微傳感器(Unisense A/S、Aarhus、 丹麥),確保氧氣濃度 從未低于初始值的 15-20%(Renaud et al. 2007)。 對于每個時間間隔(第 1-3 天、第 4-6 天和第 7-9),每個人的耗氧率計算為回歸線的(負)斜率 在氧氣濃度和時間之間,退出 空白值。 為了能夠比較結果 從本研究與其他已發表的研究中,率 被轉換為碳需求,假設呼吸 1 mol O2 的系數:0.97 mol CO2(Hernandez-Leon 和 池田 2005)。 碳需求也轉化為碳特定(C-specific)需求,使用平均 橈足類碳含量為 361 ± 97 SD lgC ind-1 in 冬季和夏季 479 ± 119 SD lg C ind-1 (B. Niehoff,來自 Billefjorden 11 月的未公開數據 2009 年和 2010 年 7 月)。
統計分析
對于這兩個實驗,碳特定需求的影響 使用雙向方差分析對食物狀態和光照狀態這兩個主要因素及其相互作用進行了分析, 其次是LSD事后測試。 對于這兩個季節,所有處理和時間的特定碳需求率為 通過單向方差分析測試,然后是 LSD post hoc 測試。 夏季(7 月)和冬季的基線值 (11 月) 通過 t 檢驗進行比較。 常態和 先前測試了方差的同質性。 對所有人 統計結果,p\0.05 的概率被認為是 顯著地。 使用以下方法進行統計分析 Statgraphics Plus (Manugistics Inc., Rockville, MD, USA)。