平面光極分析儀在植物根際場景的案例分享

時間：2023/11/10閱讀：725

該設備利用光化學傳感膜熒光成像原理，實時獲取水體、沉積物-水微界面、水生動植物和土壤植物根際環境的DO、pH 以及 CO₂等物理化學參數的二維分布及動態時空高分辨信息。

該設備適用于實驗室模擬研究，測定時將光化學傳感膜置于沉積物/土壤/植物根際與容器器壁之間，光敏物質與分析物相互作用并伴隨熒光信號（強度、壽命）變化，利用數字成像技術（CMOS 相機）實時記錄其特征發射光譜，最后通過軟件分析將被測物的含量在時間和空間上的變化進行可視化呈現。

平面光極可以用于多種實用場景中，下面我們簡單列舉個案例：

研究背景

鐵氧化物在有機碳固持過程中扮演著復雜的角色，與碳循環過程緊密耦合。鐵氧化物對于有機碳固持/礦化的雙重作用在土壤、沉積物與植物根際廣泛存在。水生植物根際常富集鐵氧化物并形成鐵膜，因此水生植物根際的鐵碳循環對于沉積物碳庫的穩定性具有重要影響。目前，植物根際“銹匯"研究主要集中于陸生植物和水稻、蘆葦等生活在干濕交替環境的水生植物，對于普遍存在泌氧能力、根際氧化還原環境時空異質性大的沉水植物關注較少。針對這一現狀，研究團隊選擇了我國常見的沉水植物苦草，獲取了苦草根際的鐵、碳和鐵細菌微生物群落組成，以及O₂、CO₂和碳相關酶活性的高時空分辨率分布特征，明確了沉水植物根際鐵膜“銹匯"效應，討論沉水植物根際鐵與碳的耦合關系。

平面光極的應用

本研究直觀地說明了沉水植物的鐵斑是OC礦化的熱點。根尖區作為沉水植物根系相對活躍的區域，是一個有效的碳礦化引擎。相反，苦草的鐵斑是一種無效的銹槽。這些結果對準確評價沉積物碳庫具有重要意義?；谄矫婀鈽O（PO）的技術特征，我們認識到可以量化CO₂通量（例如根際-沉積物界面和沉積物-水界面），并估算根際驅動的碳礦化對全球大氣CO₂的貢獻。