微根窗技術(shù)原位監(jiān)測細根的生長和周轉(zhuǎn)

細根周轉(zhuǎn)是指細根的生長、衰老、死亡、脫落和再生長的過程，細根周轉(zhuǎn)歸根結(jié)底是由細根壽命決定的。細根的壽命越短，其周轉(zhuǎn)越快，對碳和土壤養(yǎng)分的消耗就越迅速。細根的周轉(zhuǎn)與陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力息息相關(guān)，是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的重要組成部分，近年來已成為生態(tài)系統(tǒng)碳分配格局與過程研究的核心環(huán)節(jié)。由于根系的不可見性，根系發(fā)生、死亡、再生及周轉(zhuǎn)的多變性和復雜性以及受空間異質(zhì)性的影響，根系的研究一直面臨較大的困難。傳統(tǒng)的根系研究方法破壞性強，也影響實驗的后續(xù)觀測。

微根窗技術(shù)通過插入土壤中的透明觀察根管，利用長筒觀察鏡或微型數(shù)碼相機在根管內(nèi)定期拍攝、記錄并觀察根管外壁根系生長動態(tài)。其是通過插入土壤中的透明觀察管提供了一種非破壞性、定點原位觀察根系的方法，可通過采集圖像及時跟蹤單個根的宿命，它能對不可見的地下部分在不同時期對同一樣本進行定點的、連續(xù)的、周期性的動態(tài)監(jiān)測，并可用來研究根系形態(tài)、周轉(zhuǎn)速率以及壽命和生態(tài)系統(tǒng)碳預算等。

AZR-300 復合根系熒光原位監(jiān)測系統(tǒng)集攝像和掃描技術(shù)于一體，攝像和掃描各有優(yōu)勢，實現(xiàn)了在微根窗管中任意切換攝像和掃描兩種方式，從而能快速、清晰的獲取植物根系整體和局部圖片。定制特定窄波段的激發(fā)光源測量表達特殊基因蛋白（如 GFP、CFP）發(fā)出的熒光信號，還可以研究土壤微生物多樣性、種群組成及其相互作用、群落空間分布等狀況。

攝像技術(shù)對很小的細根和根毛有良好的分辨率，適合研究根系的動態(tài)包括生長、發(fā)育、死亡、壽命、數(shù)量動態(tài)、營養(yǎng)吸收；掃描獲取根系圖像面積大，很適合研究根系生態(tài)、生物量；結(jié)合兩種技術(shù)優(yōu)勢于一體將給原位根系監(jiān)測帶來極大便利。系統(tǒng)掃描分辨率可選，還具有超大圖像放大功能，用于觀察植物根菌、真菌和土壤動物等。

                                                                  應用參數(shù)實際測量 

                                                       4800DPI下高清根毛的圖像

專業(yè)圖像分析軟件，可多幅圖片同步分析。軟件可分析計算細根長度、細根直徑、細根面積、細根總長、細根總面積、細根平均直徑、細根數(shù)量及生物量、細根壽命、細根周轉(zhuǎn)率等。

          細根長度、直徑、面積的測量          根系攝像全景