Biologisk
analysmetodikBiologisk
analysmetodikVÄXTPLANKTON
Växtplankton bestäms kvantitativt och kvalitativt (artbestämning, artsammansättning och biomassa) genom analys av ett jodkonserverat vattenprov taget med hämtare med känd vattenvolym. Ett kompletterande formaldehydkonserverat håvprov, alternativt levande prov, taget i samma vattenmassa som det jodkonserverade provet, används för artkontroller och för detaljstudier av organismer. Vid vissa artbestämningar kan olika metoder användas vid detaljobservationer t.ex.immersions-objektiv (som förstorar mer än 1000 gånger), torkning, bränning eller färgning (Tikkanen & Willén, 1992).
Den kvantitativa metoden som används vid biologiska laboratoriet baseras på en räknemetod beskriven av Utermöhl (1958). De identifierade arterna och släkternas namn bestäms enligt nomenklaturen i Ettl (ed.) Süsswasserflora von Mitteleuropa och Huber-Pestalozzi (ed.) Die Binnengewässer.
Beskrivning av den kvantitativa metoden finns även i SNV (1986), Naturvårdsverket (1996) och Olrik et al. (1998).
LABORATORIEFÖRFARANDE:
1. Blanda innehållet i flaskan omsorgsfullt (men inte hårt), genom att vända den upp och ned minst 30 gånger.
2. Häll genast en del av flaskans innehåll i sedimentationskammare om 2; 4,2; 5; 10; 25; 50 eller 100 ml volym beroende på vilken sjötyp som undersöks (se pkt 6 nedan). Saknas kunskap om sjöns växtplanktonmängd sätts flera olika kammare så att den provmängd med den för analysen bästa tätheten kan väljas. Sedimentationskammaren fylls med råge och ett lock skjuts in från sidan över rörets öppning.
3. Låt kammaren stå mörkt och fuktigt under sedimenteringen. Rekommenderad sedimentationstid för jodkonserverat prov:
| Volym, ml | 2 | 4,2 | 5 | 10 | 25 | 50 | 100 |
| Tid, tim | 3 | 4 | 5 | 8 | 24 | 24 | 48 |
5. Diska kammarbottnen och sedimentationskammaren efter varje prov med diskmedel och varmt vatten, skölj (gärna i destillerat vatten) och låt torka. Rengör kammarbottnens kant med hjälp av en pensel. Immersionsolja tvättas bort med sprit.
6. Signera och datera provflaskan när ett prov tas ut för analys.
7. För att kunna studera de sedimenterade organismerna på kammarbottnen används ett omvänt mikroskop. Ett rutnät och en mätskala är inlagda i okularen för att möjliggöra räkning och mätning. Följande förstoringar används: 125-150 ggr (10X objektiv), 500-600 ggr (40X objektiv) och 1250-1500 ggr (100X + oljeimmersion). Räkning av alger sker med 10X objektiv och 40X objektiv.
8. Börja räkningen genom att titta igenom provet i olika förstoringar och bestäm vanliga taxa. Kontrollera att partiklarna har sedimenterat jämnt över kammarbottnen. Sätt om provet vid ojämn sedimentering. Bedöm vilken sedimentationsvolym som skall användas för att uppnå ca 100 individer av den vanligast förekommande algen på två diametrar med 40x objektiv eller, för alger > 20 µm på hela bottenytan med 10X objektiv. Sätt i fortsättningen alltid denna kammarvolym samt de närmaste över respektive under för prover från samma sjö. Räknetalet 100 individer gäller alltid enheter av organismen, dvs. 100 trådar, antalet kolonier. För trådar utan tydligt differentierade celler gäller att trådarnas längd skall mätas och antalet trådar räknas.
9a. Börja räkningen av olika taxa som förekommer inom en yta som utgörs av två diametrar (lagda som ett kors över bottenytan) (Olrik,1991). Räkna alla individer av alla taxa med 40X objektiv utom sådana som lätt kan identifieras med 10X objektiv.
9b. Taxa (ca 15-20 µm) som är vanliga, men får för låga räknetal med 40X objektiv och är för små eller talrika för att räknas över hela bottenytan, skall räknas över två diametrar med 10X objektiv. Typexempel är stora Cryptomonas och små dinoflagellater.
9c. Räkna resterande taxa på hela kammarbottnen.
10. Räkna alla individer som ligger inom synfältet (rutnätet) samt de alger som ligger på två av synfältets kanter (två vinkelställda sidor).
11. Mät algcellernas storlek med hjälp av mätskalan i okularet. Mycket små individer mäts med 100X objektiv. Mät de först påträffade individerna av taxa som ska mätas (som ligger så att måtten kan tas). Mät tio celler av dominerande taxa, vilket innebär mer än 75 räknade individer av varje taxa. Mät fem celler av taxa som är mindre vanliga (25-75 räknade individer av varje taxa), samt en cell, som representerar den vanligast förekommande storleken, av mindre vanliga taxa (mindre än 25 räknade individer av varje taxa).
12. Analysresultat från primärprotokoll matas in på dator . Databasen är utvecklad med programvaran 4th Dimension från ACI (Apple Computer Inc.) och specialdesignad för hantering av växtplanktondata på biologiska laboratoriet. Beräkning av växtplanktondata görs automatiskt och resultatet ger planktonalgernas antal/liter, enskilda planktonvolymer och totalvolymer uttryckta i mm3/liter. Metoder för dessa beräkningar finns beskrivna bl.a. i SNV (1985) och Olrik (1991).
13. Vid beräkning av växtplanktonvolymer används stereometriska formler som är anpassade till enskilda arter. Exempel på en formelsamling finns bl.a. i SNV (1985), Olrik (1991) och Blomqvist & Herlitz (1998). Ett medelvärde av mätta individers beräknade individvolym används.
LITTERATUR:
Blomqvist, P och Herlitz, E. 1998. Methods for Quantitative Assessment of Phytoplankton in Freshwaters, part 2. Naturvårsverket, Rapport 4861.
Ettl, H., Gerlof, J., Heynig, H., Mollenhauer, D. ed. Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 1, 2/1, 2/2, 2/3, 3, 4, 6, 9, 10, 14, 16 VEB Gustav FischerVerlag, Jena.
Huber-Pestalozzi, G. ed. Die Binnengewässer, Band XVI. Das Phytoplankton des Süsswassers Teil 1 - 8. E. Schweizer-bart'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.
Miljøministeriet, Miljøstyrelsen, København. 108s.
Olrik,K. Blomqvist,P. Brettum, P Cronberg, G och Eloranta, P. 1998 Methods for Quantitative Assessment of Phytoplankton in Freshwaters, part 1. Naturvårsverket, Rapport 4860.
Naturvårdsverket, 1996. Handboken för miljöövervakning, Undesökningstyper, Pärm 3.
SNV, 1985. Recipientkontroll, Vatten. Naturvårdsverket, Rapport 3075.
SNV, 1986. Recipientkontroll Vatten, metodbeskrivningar Del I Naturvårdsverket, Rapport 3108.
Tikkanen, T. & Willén, T., 1992. Växtplanktonflora. Naturvårdsverket 280 s.
Utermöhl, H., 1958: Zur Vervollkommung der quantitativen Phytoplanktonmethodik. Mitt. int. Verein. Limnol. 9,
1-38.
Djurplankton, endast Rotatoria (hjuldjur), Cladocera (hinnkräftor) och Copepoda (hoppkräftor) bestäms kvantitativt och kvalitativt (bestämning av arter, individtäthet och biomassa) genom analys av ett jodkonserverat koncentrat från en känd vattenvolym. Koncentratet erhålls från filtrering genom silduk (40 µm). Bestämning sker så långt möjligt till art eller släkte inom ovan nämnda djurplanktongrupper.
För bestämning av djurplanktonsamhällets artsammansättning inom ett vattenområde tas ett kvalitativt håvprov, som konserveras i en jodlösning.
Förfarande enligt kvantitativ analysmetod för djurplankton:
1. Låt innehållet i provflaskan stå och sedimentera i minst 15 minuter.
2. Sug bort överflödigt vatten från provet efter sedimenteringen.
3. Häll eller pipettera upp resterande prov med råge i en räknekammare med en volym av 2 ml. Låt provet i räknekammaren sedimentera i minst 15 minuter.
4. Skjut en tunn glasplatta över kammaren utan att få in luftbubblor i provet. Luftbubblor undviks genom att vätska står över kammarens kant.
5. Låt kammaren stå på fuktig duk för att undvika uttorkning av provet.
6. Diska kammarbottnen och ev. sedimentationskammare efter varje prov med diskmedel och varmt vatten, skölj (gärna i destillerat vatten) och låt torka. Rengör kammarbottnens kant med hjälp av en pensel.
7. För att kunna studera de sedimenterade organismerna på kammarbottnen används ett omvänt mikroskop, 60 gångers förstoring. En mätskala är inlagd i ett okular för att möjliggöra mätning.
8. Alla individer på hela kammarbottnen räknas. Totalt antal räknade individer bör uppgå till minst 100, för att uppfylla krav på statistisk säkerhet.
9a. Om ett planktonprov är mycket innehållsrikt kan en delning av provet vara aktuell.
9b. Använd en roterande behållare av centrifugtyp med 10 jämnstora fack delning av ett prov. Vid rotation slungas provet upp på väggarna och sedimenterar i facken. Häll upp innehållet från facken i flaskor, därefter behandling enligt ovan, punkt 1-8. Räkna en eller flera tiondelar tills tillräckligt antal individer erhållits (Wiborg, 1951).
10. Artbestämning sker inom följande djurplanktongrupper: Rotatoria (hjuldjur), Cladocera (hinnkräftor) och Copepoda (hoppkräftor). Kön noteras och ungdomsstadier och antal ägg på honor räknas.
11. Använd standardvolymer för storleksgrupper av respektive art vid volymsberäkning av djurens biomassa.
12. Analysresultat från primärprotokoll matas in på dator . Databasen är utvecklad med programvaran 4th Dimension från ACI (Apple Computer Inc.) och specialdesignad för hantering av djurplanktondata på biologiska laboratoriet. Beräkning av djurplanktondata görs automatiskt och resultatet ger djurplanktonarternas antal/ l, enskilda arters volymer samt totalvolymer uttryckta i mm3/l .
13. Signera och datera provflaskan när ett prov tas ut för analys.
Förfarande enligt kvalitativ analysmetod för djurplankton:
1. Låt innehållet i provflaskan stå och sedimentera i minst 15 minuter.
2. Sug bort överflödigt vatten från provet efter sedimenteringen.
3. Sug upp återstoden i en petriskål eller, vid stor mängd resterande prov, dela upp återstoden i två eller flera petriskålar.
4. Artbestäm individerna i provet under stereomikroskop och skatta de olika arternas frekvens enligt en skala (1= enstaka, 2= 10 ind/prov,
3= 10-50 ind/prov, 4= 50-100 ind/prov, 5 = >100, massförekomst).
5. Artbestäm små och svåridentifierbara individer i mikroskop. Sug upp lite av provet på ett objektglas och täck med täckglas.
6. Analysresultat från primärprotokoll med artlista och frekvensuppskattning av olika arter matas in på dator och lagras i databas utvecklad med programvaran 4th Dimension från ACI.
LITTERATUR:
Naturvårdsverket, 1996. Handboken för miljöövervakning, Undesökningstyper,Pärm 3
SNV, 1986. Recipientkontroll Vatten, metodbeskrivningar Del II Naturvårdsverket, Rapport 3109.
Wiborg, K.F. 1951. The whirling vessel. Fiskeridirektoratets skrifter, serie Havsundersøkelser, Vol. 9 no 13, 1-16. (Report on Norvegian Fishery and Marine Investigations). Bergen
Bottenfaunan analyseras med avseende på artsammansättning och individtäthet. I vissa fall bestäms även biomassan. Analysmetoden för bottenfauna på biologiska laboratoriet avser makroskopiska djur som kvarhålls i ett såll med maskstorlek 0,5 mm. (SS 02 81 90, SS-EN 27 828).
LABORATORIEFÖRFARANDE:
1. Skölj sållresterna i ett 0,3 mm såll för att få bort ev. kvarvarande ler- och dypartiklar.
2. Genomsök sållresterna i små portioner och plocka ut djuren mot svart bakgrund under lupp (6-10 gångers förstoring). Lägg djuren i 70%-ig etanol tills artbestämning sker.
3. Bestäm djuren under lupp (6-50 gångers förstoring) till familj, släkte eller art (lista på bestämningsnivåer för olika grupper bifogas i slutet av metodbeskrivningen). Antal djur per taxon räknas och noteras. Räkna identifierbara kroppsdelar i de fall djuren gått sönder.
4. Vid biomassabestämning placera djuren art- eller gruppvis på filtrerpapper och låt yttorka (torktid < 1 min). Lägg djuren på analysvåg och väg med 0,1 mg noggrannhet. Ange vikten som etanolkonserverad våtvikt.
5. Om bestämning av djuren kräver särskild preparering skall biomassan mätas först.
6. Gör preparat genom att lägga djuret i lite vatten på ett objektglas med täckglas över. Bestämning sker med hjälp av mikroskop. Mikroskoppreparat kan även fixeras med ett inbäddningsmedel, t.ex. Euparal, för långtidsförvaring.
7. Efter artbestämning och vägning lägg djuren i glaskapslar med 70 % etanol för långtidskonservering. Tillsätt några droppar glycerin för att förhindra total uttorkning av provet ifall etanolen skulle dunsta bort.
8. Analysresultat förs in på dator (alla parallellprover hanteras var för sig) och en papperskopia av datorskriften skrivs ut som ett primärprotokoll. Dessa protokoll förvaras i en pärm på laboratoriet.
9. Analysresultaten lagras i databas utvecklad med programvaran 4th Dimension från ACI (Apple Computer Inc.) och är specialdesignad för hantering av bottenfaunadata på biologiska laboratoriet .
Ett prov subsamplas om sorteringen av ett prov för kvalitativ analys beräknas ta mer än två timmar. Följande rutin bör följas:
Skölj sållresterna i ett 0,3 mm såll för att få bort ev. kvarvarande ler- och dypartiklar. Häll upp sållresterna i en vanna. Blanda om så att materialet fördelas jämt över bottenytan i vannan. Blanda försiktigt så att djuren inte förstörs.
Dela provet i lämpligt antal lika stora delar (2,4,6,8 osv). Genomsök så många delar som möjligt under två timmar enligt beskrivning ovan på punkt 2.
Gör efter två timmar en snabb kontroll av kvarvarande sållrester för att se om ytterligare taxa finns i de delar som ej genomsökts. Djur som plockas ut i den senare sorteringen läggs i ett särskilt kärl
Bestämningsnivåer för olika grupper inom bottenfauna:
Mollusca:
Musslor: Musslor bestäms till art med undantag för Sphaeriidae som bestäms till släkte.
Snäckor: Oskadade snäckor bestäms oftast till art. Snäckor av släktet Radix måste dissekeras för att kunna artbestämmas men om snäckan är parasiterad går den ej att artbestämma.
Oligochaeta (fåborstmaskar):
I de flesta fall bestäms könsmogna individer till art.
Hirudinea (iglar):
De flesta djuren bestäms till art.
Crustacea (kräftdjur):
De flesta djuren bestäms till art.
Ephemeroptera (dagsländor):
När djuren är fullvuxna och oskadade bestäms de allra flesta individer till art. Vissa arter av släktet Baetis kan vara svåra att särskilja.
Plecoptera (bäcksländor):
De flesta fullvuxna individerna bestäms till art. Djur tillhörande släktet Nemoura kan vara svåra att bestämma till art.
Odonata (trollsländor):
Oskadade, vuxna individer bestäms till art. Undantag kan vara djur tillhörande släktet Aeschna.
Coleoptera (skalbaggar)
Skalbaggar bestäms till familj och släkte, med undantag för Elmintidæ som bestäms till art.
Trichoptera (nattsländor):
De flesta individerna bestäms till art. Djur tillhörande Hydroptilidae bestäms till släkte och Limnephillidae till familj.
Diptera (tvåvingar):
Chironomidae (fjädermyggor): Larver bestäms till släkte och i många fall till art.
Simuliidae:
Bestäms till familj och om bra individexemplar föreligger till släkte.
Chaoboridae: Chaoborus bestäms till art."Övriga Diptera": Bestäms i de flesta fall enbart till familj.
LITTERATUR:
Naturvårdsverket, 1996. Handboken för miljöövervakning, Undersökningstyper,Pärm 3
SNV, 1986. Recipientkontroll Vatten, metodbeskrivningar Del I Naturvårdsverket, Rapport 3108.
SS 02 81 90 (utgåva 1, 1986). Vattenundersökningar Provtagning med Ekmanhämtare av bottenfauna på mjukbottnar.
SS -EN 27 828 (utgåva 1, 1994). Vattenundersökningar Metoder för biologisk provtagning Riktlinjer för provtagning av bottenfauna med handhåv.
 |
Gunnar Persson <gunnar.persson@ma.slu.se> Institutionen för miljöanalys, SLU, Box 7050, 750 07 UPPSALA Tel: 018-67 10 00 (vx), 018-67 31 10 (sekreterare) Fax: 018-67 31 56, e-post: ma@slu.se |