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1、(10)申请公布号 CN 102268376 A (43)申请公布日 2011.12.07 CN 102268376 A *CN102268376A* (21)申请号 201110165071.3 (22)申请日 2011.06.20 C12N 1/12(2006.01) C12R 1/89(2006.01) (71)申请人 中国科学院新疆生态与地理研究所 地址 830011 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐北 京南路 818 号 (72)发明人 王敬竹 张丙昌 张元明 (54) 发明名称 具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式 及利用 (57) 摘要 本发明公开一种具鞘微鞘藻在室内生物结皮 培养的管。
2、理及利用模式， 通过将藻种和灭菌的沙 粒按 1 4 质量比混合， 研磨成粉末 ； 从野外取回 的沙粒过 0.2mm 筛， 平铺塑料盘中， 厚度 20cm ； 研 磨好的藻种用蒸馏水混匀， 均匀喷洒在沙面上， 接 种浓度4g m-2； 将沙盘进行光照培养， 培养温度为 室温， 光照强度 2000lux， 光照 / 黑暗时间 16/8h ； 在沙盘上施加水分， 施水量 3Lm-2， 利用具鞘微 鞘藻沙盘上接种形成生物结皮， 连续施水 15d ； 30d 测定形成的生物结皮生物量是 2.520.19mg cm-2， 结 皮 厚 度 是 2.230.62mm， 抗 压 强 度 是 109.4311.6。
3、6Pa， 探明了其管理模式。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 102268383 A1/1 页 2 1. 一种具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式， 其特征在于， 所述的具体培养步 骤包括 ： (1) 藻种研磨 ： 将沙粒过 0.2mm 筛， 灭菌， 取在冰箱内保存的具鞘微鞘藻干燥种， 藻种和 沙粒按 1 4 质量比混合， 在研钵内将藻种研磨成粉末 ； (2) 沙盘准备 ： 将从野外取回的沙粒过 0.2mm 筛， 放入 50cm35cm25cm 的塑料盘中， 铺平， 沙粒厚度在 20c。
4、m ； (3) 接种 ： 用喷壶将研磨好的藻种， 加蒸馏水将其混匀， 用喷壶均匀洒在沙面上， 接种 浓度是 4g m-2； (4) 培养 ： 接种完毕后， 将沙盘移至光照培养架上进行培养， 培养温度为室温， 光照强 度是 2000lux， 光照 / 黑暗时间是 16/8h ； (5)水分施加 ： 每天上午10:00在沙盘上施加水分， 施水量是3L m-2， 连续施加水分15d， 结皮发育良好。 权 利 要 求 书 CN 102268376 A CN 102268383 A1/3 页 3 具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式及利用 发明领域 0001 本发明涉及荒漠苔藓的生物技术领域， 具体的。
5、说， 本发明涉及沙漠生物结皮中具 鞘微鞘藻分离和纯化方法技术领域。 背景技术 0002 生物结皮作为干旱荒漠地区特殊环境的产物， 是由苔藓植物、 细菌、 真菌、 蓝绿藻、 地衣与土壤形成的有机复合体。 生物结皮在其发育过程中， 积极参与土壤的形成， 具有改变 土壤理化性质、 增加土壤有机质含量的功能， 对土壤抗侵蚀性能的提高有着显著功效。土 壤生物结皮抗逆性强， 具有光合、 生物固氮两大生理功能， 光能利用率远高于高等植物， 能 够有效的利用光能资源， 可以在干旱、 严寒、 盐碱、 土壤贫瘠的恶劣的环境下发育生长， 形成 5-50mm 厚的地表覆盖物， 从而增强地表的稳定性， 有效地减小荒漠地。
6、表的侵蚀， 在防风、 固 沙、 防止土壤侵蚀、 改变水分分布状况等方面起着重要作用。 0003 土壤生物结皮在干旱半干旱地区分布广泛， 特别是在维管植物难以生存地区， 对 当地土地资源维持和生态环境保护具有重要意义。 生物结皮对于荒漠干旱半干旱地区具有 诸多功能 ： 固氮作用， 为荒漠植物和土壤微生态系统提供氮素 ； 把金属螯合态转变为植物 可吸收形态 ； 提高土壤积聚能力， 降低风蚀和沙土流失 ； 构建一个粗糙表面， 从而可以捕获 水分或者养分含量丰富颗粒。这些功能决定了其在沙漠修复和植被管理中的重要作用。但 沙漠生物结皮极易遭受破坏， 一旦遭到破坏， 会加速沙漠化进程。根据结皮大小， 一块。
7、完整 结皮自然恢复时间从几年到十几年不等， 周期漫长。 0004 具鞘微鞘藻广泛存在于世界各大荒漠中， 并且是荒漠地区藻结皮最为明显的优势 物种。作为荒漠植被演替过程中的先锋拓殖生物， 具鞘微鞘藻能在极端环境 ( 高温、 干旱、 高 pH、 盐碱、 高紫外辐射 ) 下生长、 繁殖， 并利用藻丝体对沙粒的捆绑作用和分泌的多糖对 沙粒的黏结作用使松散的沙面形成一个有机的整体， 对生物结皮的形成和发育产生重要的 生态学效应。所以， 在沙漠恢复和人工生物结皮应用中， 具鞘微鞘藻无疑是关键物种。但 利用具鞘微鞘藻在沙漠接种时， 最适宜的接种浓度和施水量还不清楚， 而接种浓度和施水 量直接制约着生物结皮的。
8、形成。 在野外探明适宜的接种浓度和施水量需要大量的人力和物 力。 0005 经检索， 已有的研究结果表明， 有关具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养在国内外还 未见报道。 因此， 探索和研究具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式及利用， 有利于利 用具鞘微鞘藻开展各种研究， 对应用于沙漠生物结皮和防风固沙有着极为重要的理论和实 践意义。 发明内容 0006 针对国内外未见有关具鞘微鞘藻纯化分离的技术现状， 由于具鞘微鞘藻藻丝外面 包被较厚的鞘， 而且具有黏性， 容易粘附一些单细胞或个体较小的藻类， 分离纯化具有一定 的难度。本发明的目的在于提供一种具鞘微鞘藻的纯化分离方法， 本发明提供的方法简便 说 。
9、明 书 CN 102268376 A CN 102268383 A2/3 页 4 易行， 可操作性强， 成功地解决了具鞘微鞘藻的纯化分离问题， 对应用于沙漠生物结皮和防 风固沙提供可行的生物材料。 0007 本发明具体提供一种具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式， 步骤培养步骤 包括 ： 0008 (1) 藻种研磨 ： 将沙粒过 0.2mm 筛， 灭菌， 取在冰箱内保存的具鞘微鞘藻干燥种， 藻 种和沙粒按 1 4 质量比混合， 在研钵内将藻种研磨成粉末。 0009 (2) 沙盘准备 ： 将从野外取回的沙粒过 0.2mm 筛， 放入 50cm35cm25cm 的塑料 盘中， 铺平， 沙粒厚度在。
10、 20cm。 0010 (3) 接种 ： 用喷壶将研磨好的藻种， 加蒸馏水将其混匀， 用喷壶均匀洒在沙面上， 接种浓度是 4g m-2。 0011 (4) 培养 ： 接种完毕后， 将沙盘移至光照培养架上进行培养， 培养温度为室温， 光 照强度是 2000lux， 光照 / 黑暗时间是 16/8h。 0012 (5)水分施加 ： 每天上午10:00在沙盘上施加水分， 施水量是3L m-2， 连续施加水分 15d， 结皮发育良好。 0013 通过实施本发明具体的技术内容， 可以达到以下有益效果。 0014 通过应用上述具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式， 30d 后测定形 成的生物结皮生物量是。
11、 2.520.19mg cm-2， 结皮厚度是 2.230.62mm， 抗压强度是 109.4311.66Pa， 显著高于其它处理。 0015 本发明通过提供具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理及应用模式， 为利用具鞘 微鞘藻在沙漠中成功形成生物结皮提供了一种有效的技术方案， 对沙漠防风固沙、 受损荒 漠生态系统的人工恢复具有重要的理论意义和实践意义。 附图说明 0016 图 1 显示为同一接种浓度下不同水分处理形成的生物结皮图， 图中， 在每个接种 量浓度的施水量梯度中， a 表示了空白对照， b 表示了 0.75L m-2， c 表示了 1.5L m-2， d 表示 了 2.25L m-2，。
12、 e 表示了 3L m-2， f 表示了 3.75L m-2。 0017 图 2 显示为同一水分条件下不同接种浓度处理形成的生物结皮图， 图中 a 表示了 接种浓度梯度是0.5g m-2， b表示了接种浓度梯度是1g m-2， c表示了接种浓度梯度是4g m-2， d 表示了接种浓度梯度是 7g m-2。 具体实施方式 0018 下面， 举实施例说明本发明， 但是， 本发明并不限于下述的实施例。 0019 实施例一 ： 具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式 0020 具鞘微鞘藻在室内生物结皮培养的管理模式具体培养步骤包括 ： 0021 (1) 藻种研磨 ： 将沙粒过 0.2mm 筛， 灭菌，。
13、 取在冰箱内保存的具鞘微鞘藻干藻种， 藻 种和沙粒按 1 4 质量比混合， 在研钵内将藻种研磨成粉末。 0022 (2) 沙盘准备 ： 将从野外取回的沙粒过 0.2mm 筛， 放入 50cm35cm25cm 的塑料 盘中， 铺平， 沙粒厚度在 20cm。 0023 (3) 接种 ： 用喷壶将研磨好的藻种， 加蒸馏水将其混匀， 用喷壶均匀洒在沙面上， 说 明 书 CN 102268376 A CN 102268383 A3/3 页 5 接种浓度梯度分别是是 0.5g m-2， 1g m-2， 4g m-2， 7g m-2参见附图 2 中 a-d。 0024 (4) 培养 ： 接种完毕后， 将沙盘。
14、移至光照培养架上进行培养， 培养温度为室温， 光 照强度是 2000lux， 光照 / 黑暗时间是 16/8h。 0025 (5) 水分施加 ： 每天上午 10:00 在沙盘上施加水分， 每个接种量浓度的施水量梯度 分别为 ： 空白对照， 0.75L m-2， 1.5L m-2， 2.25L m-2， 3L m-2， 3.75L m-2， 连续施加水分 15d， 参 见附图 1 中 a-f。 0026 综合考虑接种量和施水量两方面因素， 具鞘微鞘藻接种量是 4g m-2， 施水 量为 3L m-2在室内形成的生物结皮效果最好， 30d 后测定形成的生物结皮生物量是 2.520.19mg cm-2， 结皮厚度是 2.230.62mm， 抗压强度是 109.4311.66Pa， 显著高于其 它处理。 说 明 书 CN 102268376 A CN 102268383 A1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102268376 A CN 102268383 A2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102268376 A 。