一種利用銪元素測定食物網中能流的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用銪元素測定食物網中能流的方法，它是用Eu3+標記水稻-害蟲-害蟲的天敵的系統，取樣測得各營養級的Eu元素含量的方法，來測得食物網中的能流。與現有技術相比，本發明專利技術操作簡單，節約人力和物力，且不受特定設備的限制，應用和推廣前景好。

【技術實現步驟摘要】
—種利用銪元素測定食物網中能流的方法
本專利技術屬于生態學領域，具體涉及。
技術介紹
能流是所有生態系統內在的共有的功能和特征之一。應用生物量與熱值測定法，戈峰、陳常銘和丁巖欽曾對水稻褐飛虱八斑球腹蛛生態系統及棉田生態系統能流進行了研究 對于生態系統能流的定量研究，傳統的方法有能量折算法和數量消長法，如宿慶瑞(1997)對東北玉米主產區生態系統能流的分析，楊紀明等(1998)對海洋食物鏈能流的初步研究。近年來，穩定性同位素技術在生態學方面的應用比較廣泛。但該技術主要用于分析動物的食性、營養級關系、食物鏈結構以及動物遷徙習性方面的研究，如黃道建和黃小平(2006)將該技術用于海草生態學的研究，萬祎等(2005)利用該技術分析渤海灣食物網主要生物種的營養層次。國外對該技術的應用也有大量報道(Brian R.Herwig等，2004)。另外，分子水平上的食物網研究也很廣泛，J.D.Harwood等(2001)用單克隆抗體法尋找食物鏈中的錯誤，N.Agusti等(2003)用分子標記法檢測蜘蛛對彈尾目昆蟲的捕食選擇。 利用稀土元素銪作為示蹤物定量測定節肢動物食物網間的能流關系是一個全新的課題。胡自強首次采用稀土元素銪熒光物示蹤法，對水稻一葉蟬一蜘蛛這一食物鏈營養關系進行了初步的定量測試，結果表明，所選用的稀土元素銪可以通過該食物鏈傳遞，證明銪用于食物鏈營養關系定量分析是可行的。但是其方法存在技術和設備上的問題，尚不能進行推廣應用。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種操作簡單，測量準確的利用銪元素測定食物網中能流的方法，以解決現有技術中存在的設備條件要求高，操作繁瑣等問題。 為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下: ，它包括如下步驟: (I)將Eu2O3溶于鹽酸水溶液，加熱至100±0.5°C蒸近干后加水溶解，得到Eu3+水溶液； (2)將步驟(I)中得到的Eu3+水溶液標記于水稻上，標記4?6天后將害蟲釋放于水稻上，優選5天；放入害蟲2?4天后，在水稻和害蟲的系統中放入害蟲的天敵，優選3天； 其中，5?20株水稻用10mlEu3+水溶液進行標記； 其中，5?20株水稻中放入I?15只害蟲； 其中，每I?15只害蟲放入I?6只害蟲的天敵； 其中，對用Eu3+水溶液標記的水稻進行取樣，取樣方法為放入害蟲后每24h對水稻的根、莖和葉進行取樣，所取樣品總質量為I?4g ; 其中，加入害蟲后對害蟲進行取樣，取樣方法為害蟲放入水稻后每24h對其進行取樣，每次取一整只害蟲； 其中，加入害蟲的天敵后對害蟲的天地進行取樣，取樣方法為害蟲的天敵放入水稻后每24h對其進行采樣，每次取一整只害蟲的天敵； (3)稱量步驟(2)中所取的樣品的濕重，干燥后稱量干重，并用電阻爐進行灰化處理； (4)將步驟(3)中所得的灰化后的樣品浸提，向浸提液加入NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液，靜置后在紫外一可見分光光度計上以654nm為測試波長測定樣品吸光度，由Eu3+標準曲線計算出樣品所對應的Eu元素含量。 步驟(I)中，鹽酸水溶液中鹽酸的質量百分比為36?38%，Eu203與溶解所用水的質量比為I:4500?5500。 步驟⑵中，Eu3+水溶液標記于水稻的方法為將Eu3+水溶液澆灌于水稻根部土壤或噴灑于水稻葉部；根據害蟲所食水稻部位而確定具體用哪種方標記，若吃食水稻根部和莖部使用根部澆灌的方式進行標記，若吃食葉部建議使用噴灑葉面進行標記水稻。 其中，優選對苗期、揚花期或成熟期的水稻使用5.0mg/L的Eu3+水溶液進行標記，分蘗期的水稻使用10.0mg/L的Eu3+水溶液進行標記。 步驟(2)中，所述的害蟲為飛虱；所述的害蟲的天敵為蜘蛛。 步驟(3)中，干燥的方法為60±1°C下干燥箱中干燥lh，灰化方法為800°C下電阻爐中灰化處理Ih。 步驟(4)中，浸提的方法為使用鹽酸水溶液對灰化成分進行浸提，灰化成分與鹽酸鹽酸水溶液的體積比為1:1.1?1.4 ;鹽酸水溶液中鹽酸的質量百分比為36?38%。 步驟⑷中，所述的NaAc-HAc緩沖溶液由0.lmol/L Hac水溶液與0.1mol/L NaAc水溶液按1:2的體積比混合制得，所述的偶氮胂III水溶液中，偶氮胂III的濃度為 2.9X 10_4mol/L ;其中，浸提液、NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液的體積比為7:2:1。 其中，Eu3+標準曲線計算的制定方法為: 將步驟(I)中所得的Eu3+水溶液與水按1:100的體積比稀釋后，再與水分別按4:1、3:2、1: 1、2:3、1:4的體積比進行稀釋，并分別向稀釋液中加入NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液，靜置15min后取適量溶液于Icm石英玻璃比色皿中，以空白溶液加NaAc-HAc緩沖溶液和顯示劑偶氮胂III溶液作為參比，在紫外一可見分光光度計上以654nm為測試波長測定樣品吸光度，根據各濃度溶液所對應的吸光度建立標準曲線。 其中，NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液與步驟⑷中所用的溶液相同。其中，稀釋液或空白溶液、NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液的體積比為7:2:1 有益效果:與現有技術相比，本專利技術具有如下優勢: (I)本專利技術使用普通的紫外一可見分光光度計即可準確測得Eu元素含量，無需使用島津RF-5301PC型熒光分光光度計，無操作限制，應用范圍廣。 (2)本專利技術步驟簡單，采用市售的Eu2O3即可操作，無需進行萃取和反萃取等繁瑣步驟，節約物質成本和人力成本。 (3)本專利技術所測得的Eu元素含量準確且精度高。 【附圖說明】 圖1為實施例1中標準曲線圖。 【具體實施方式】 根據下述實施例，可以更好地理解本專利技術。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本專利技術，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本專利技術。 實施例1 1、水稻的培養 于2014年4月15日稱取50g水稻種子置于溫度控制在25°C ±0.5°C的人工氣候箱(型號為QHX-300BS-1II購買于上海新苗儀器有限公司)中，浸泡24小時，浸種期間間隔12小時換一次水，浸種過后，把水倒掉，將種子用紗布包裹，繼續置于溫度控制在250C ±0.5°C的人工氣候箱內讓水稻種子發芽，發芽時間為3天，發芽期間根據種子保水程度適當補水，要求水不淹沒種子。4月19日，在4個容積相等的栽培盆中，每盆播撒16粒發芽狀況良好、均勻的水稻種子。栽培盆設置為4組其中I組為空白對照，置于東華理工大學生物系生態學實驗室培養，定期進行施肥，灌水，除蟲的農事管理。 2、標準曲線的制定 將Eu2O3溶于質量百分比為36?38%的鹽酸水溶液，加熱至100±0.5°C蒸近干后加水溶解，(Eu2O3與溶解所用水的質量比為1:4500?5500)，得到Eu3+水溶液，然后所得的Eu3+水溶液與水按1:100的體積比稀釋后，再與水分別按4:1、3:2、1:1、2:3、1:4的體積比進行稀釋，并分別向稀釋液中加入NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液，靜置15min后取適量溶液于Icm石英玻璃比色皿中，以空白溶液加N本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用銪元素測定食物網中能流的方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將Eu2O3溶于鹽酸水溶液，加熱至100±0.5℃蒸干后加水溶解，得到Eu3+水溶液；(2)將步驟(1)中得到的Eu3+水溶液標記于水稻上，標記4～6天后將害蟲釋放于水稻上，放入害蟲2～4天后，在水稻和害蟲的系統中放入害蟲的天敵；其中，5～20株水稻用100mlEu3+水溶液進行標記；其中，5～20株水稻中放入1～15只害蟲；其中，每1～15只害蟲放入1～6只害蟲的天敵；其中，對用Eu3+水溶液標記的水稻進行取樣，取樣方法為放入害蟲后每24h對水稻的根、莖和葉進行取樣，所取樣品總質量為1～4g；其中，加入害蟲后對害蟲進行取樣，取樣方法為害蟲放入水稻后每24h對其進行取樣，每次取一整只害蟲；其中，加入害蟲的天敵后對害蟲的天敵進行取樣，取樣方法為害蟲的天敵放入水稻后每24h對其進行采樣，每次取一整只害蟲的天敵；(3)分別稱量步驟(2)中所取的水稻、害蟲和害蟲的天敵的濕重，干燥后稱量干重，并用電阻爐分別進行灰化處理；(4)將步驟(3)中所得的灰化后的樣品浸提，浸提液經過稀釋處理后加入NaAc?HAc緩沖溶液和偶氮胂Ⅲ水溶液，靜置后在紫外－可見分光光度計上以654nm為測試波長測定樣品吸光度，由Eu3+標準曲線計算出樣品所對應的Eu元素含量。...

【技術特征摘要】
1.一種利用銪元素測定食物網中能流的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將Eu2O3溶于鹽酸水溶液，加熱至100±0.5°C蒸干后加水溶解，得到Eu3+水溶液； (2)將步驟⑴中得到的Eu3+水溶液標記于水稻上，標記4?6天后將害蟲釋放于水稻上，放入害蟲2?4天后，在水稻和害蟲的系統中放入害蟲的天敵； 其中，5?20株水稻用10mlEu3+水溶液進行標記； 其中，5?20株水稻中放入I?15只害蟲； 其中，每I?15只害蟲放入I?6只害蟲的天敵； 其中，對用Eu3+水溶液標記的水稻進行取樣，取樣方法為放入害蟲后每24h對水稻的根、莖和葉進行取樣，所取樣品總質量為I?4g ; 其中，加入害蟲后對害蟲進行取樣，取樣方法為害蟲放入水稻后每24h對其進行取樣，每次取一整只害蟲； 其中，加入害蟲的天敵后對害蟲的天敵進行取樣，取樣方法為害蟲的天敵放入水稻后每24h對其進行采樣，每次取一整只害蟲的天敵； (3)分別稱量步驟(2)中所取的水稻、害蟲和害蟲的天敵的濕重，干燥后稱量干重，并用電阻爐分別進行灰化處理； (4)將步驟(3)中所得的灰化后的樣品浸提，浸提液經過稀釋處理后加入NaAc-HAc緩沖溶液和偶氮胂III水溶液，靜置后在紫外一可見分光光度計上以654nm為測試波長測定樣品吸光度，由Eu3+標準曲線計算出樣品所對應的Eu元素含量。2.根據權利要求1所述的利用銪元素測定食...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王雅，葛建忠，何芳，胡國光，袁鳳輝，
申請(專利權)人：東華理工大學，
類型：發明
國別省市：江西;36