本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種周叢生物的培養(yǎng)裝置，包括：培養(yǎng)箱；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的周叢生物附著系統(tǒng)，用于供周叢生物附著生長；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的并位于所述周叢生物附著系統(tǒng)之上的光照系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供光源和熱源；為所述周叢生物附著系統(tǒng)供應水體的供水系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供水流環(huán)境；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)檢測系統(tǒng)，用于對周叢生物生長的水質(zhì)條件進行檢測；支撐并調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱相對于水平面傾角的支撐系統(tǒng)，用于通過調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱傾角，改變培養(yǎng)箱中所述周叢生物附著系統(tǒng)的河道條件。本發(fā)明專利技術(shù)提供的周叢生物培養(yǎng)裝置，從基質(zhì)、光照、水質(zhì)、流速等方面模擬周叢生物的生長條件，實現(xiàn)了周叢生物的室內(nèi)培養(yǎng)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于生物培養(yǎng)領域，涉及周叢生物的科學研究，尤其涉及一種周叢生物的培養(yǎng)裝置。
技術(shù)介紹
周叢生物為附著在基質(zhì)上生長的生物群落，包括藻類、細菌、真菌、動物、有機或無機碎屑等，其附生基質(zhì)可以是有機或無機物，可以是有生命的或非生命的形式。周叢生物位于水生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級的最低端，是河流初級生產(chǎn)力的主要組成部分，對河流生態(tài)健康至關重要。開展周叢生物相關研究，對于河流生態(tài)學發(fā)展具有重要的理論意義，同時對河流生態(tài)修復具有重要的現(xiàn)實意義。國外，關于周叢生物的研究起步較早，已從野外的調(diào)查研究逐步轉(zhuǎn)向室內(nèi)的模擬研究，已成為河流生態(tài)學領域的研究熱點。國內(nèi)，有關周叢生物的研究要落后許多，目前主要還停留在野外研究階段，但對于我國河流周叢生物的室內(nèi)研究也是勢在必行。周叢生物對其生長環(huán)境要求苛刻，是開展室內(nèi)培養(yǎng)研究的限制因子。本裝置正是鑒于此，從基質(zhì)、光照、水質(zhì)、流速等方面出發(fā)，綜合考慮周叢生物生長條件，可針對不同周叢生物群落，調(diào)節(jié)不同培養(yǎng)條件，實現(xiàn)室內(nèi)培養(yǎng)，同時可為研究環(huán)境因子對周叢生物生長的影響過程和機理研究提供一個平臺。國內(nèi)現(xiàn)無附石周叢生物室內(nèi)培養(yǎng)裝置的報道，相近的培養(yǎng)裝置主要針對浮游生物或藻類，對于附石周叢生物的培養(yǎng)，存在以下不足：1、多無附著系統(tǒng)，個別針對著生藻類的培養(yǎng)裝置使用的也為人造載體，不能為附石周叢生物提供自然的生長載體。2、無檢測系統(tǒng)，不能實時監(jiān)控培養(yǎng)裝置水文/水質(zhì)狀況，無法有效保障周叢生物生長環(huán)境。3、進出水布設不合理，不能實現(xiàn)培養(yǎng)箱均勻布/出水，無法為周叢生物生長提供均勻的水流。4、無坡度調(diào)節(jié)裝置，不能實現(xiàn)培養(yǎng)裝置坡度調(diào)節(jié)，無法模擬不同梯度自然河道坡度走勢和在培養(yǎng)箱形成不同水深區(qū)域。5、沒有從基質(zhì)、光照、水質(zhì)、流速等方面綜合考慮，設計培養(yǎng)裝置，以滿足周叢生物對其生長環(huán)境苛刻要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)對周叢生物的室內(nèi)培養(yǎng)研究中存在的問題，提供了一種周叢生物的培養(yǎng)裝置，包括：培養(yǎng)箱；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的周叢生物附著系統(tǒng)，用于供周叢生物附著生長；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的并位于所述周叢生物附著系統(tǒng)之上的光照系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供光源和熱源；為所述周叢生物附著系統(tǒng)供應水體的供水系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供水流環(huán)境；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)檢測系統(tǒng)，用于對周叢生物生長的水質(zhì)條件進行檢測；支撐并調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱相對于水平面傾角的支撐系統(tǒng)，用于通過調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱傾角，改變培養(yǎng)箱中所述周叢生物附著系統(tǒng)的河道條件。其中，所述培養(yǎng)箱可以為長方體或正方體。其中，所述水體中至少包含碳、氮和磷三種元素。特別是，所述水體中碳元素的含量為1-10mg/L，優(yōu)選為5-8mg/L。尤其是，所述水體中氮元素的含量為0.5-1.5mg/L，優(yōu)選為0.8-1.2mg/L。特別是，所述水體中磷元素的含量為0.1-0.2mg/L，優(yōu)選為0.15mg/L。尤其是，所述水體中還可以添加少量鐵(Fe)、鉀(K)、硼(B)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)鈷(Co)等微量元素。特別是，所述水體的流速為0.2-1m/s，優(yōu)選為0.5-1m/s。其中，所述周叢生物附著系統(tǒng)位于培養(yǎng)箱的底部，包括粗砂層和位于其上部的鵝卵石。特別是，所述粗砂層的厚度為15-20cm，粗砂層中粗砂的粒徑為0.5-2mm。尤其是，所述鵝卵石的長軸直徑為15-20cm，短軸直徑為10-15cm，所述鵝卵石的厚度為1-5cm。特別是，所述鵝卵石隨機平鋪于所述粗砂上。粗砂層的設置是為了模擬周叢生物生長的自然河道環(huán)境，鵝卵石層的設置是為周叢生物提供附著生長場所。其中，所述光照系統(tǒng)位于培養(yǎng)箱的上部，包括照明裝置和電源裝置。特別是，所述照明裝置的光照強度可調(diào)節(jié)，可以根據(jù)周叢生物的生長需求調(diào)節(jié)所適當?shù)墓庹諒姸取Ｓ绕涫牵稣彰餮b置提供的光照強度為0-50000lx。特別是，所述電源裝置與室內(nèi)的電源插座接通，用于為所述照明裝置供電。其中，所述供水系統(tǒng)包括：具有進水管道和與其連接的進布水管的進水裝置；以及具有出水管道和與其連接的出布水管的出水裝置；其中，所述進步水管和出布水管分別設置在所述培養(yǎng)箱相對的兩側(cè)。特別是，所述進布水管位于培養(yǎng)箱的一側(cè)，與所述培養(yǎng)箱的側(cè)壁平行。尤其是，所述進水管道的一端與所述進布水管連接，其另一端穿過所述培養(yǎng)箱的側(cè)壁與進水池相連。特別是，所述進水管道的直徑小于所述進布水管的直徑。特別是，所述出布水管位于培養(yǎng)箱與進布水管相對的另一側(cè)，與所述培養(yǎng)箱的側(cè)壁平行。尤其是，所述出水管道的一端與所述出布水管連接，其另一端穿過所述培養(yǎng)箱的側(cè)壁與出水池相連。特別是，所述出水管道的直徑小于所述出布水管的直徑。其中，所述進步水管包括連接所述進水管道的進布水管道和分布在所述進布水管道上的多個進水孔；特別是，所述多個進水孔位于所述進布水管道上的與所述進水管道相反的一側(cè)，并且設置在所述進布水管道的上部。尤其是，所述進水孔的直徑小于所述進布水管的半徑。特別是，所述進水孔位于所述鵝卵石之上。其中，所述出步水管包括連接所述出水管道的出布水管道和分布在所述出布水管道上的多個出水孔；特別是，所述多個出水孔位于所述出布水管道上的與所述出水管道相反的一側(cè)，并且設置在所述出布水管道的上部。尤其是，所述出水孔的直徑小于所述出布水管的半徑。特別是，所述出水孔位于所述鵝卵石之上。其中，所述供水系統(tǒng)還包括：連接所述進水管道的進水池；連接所述出水管道的出水池；以及連接所述出水池與進水池的回水管道。進水池內(nèi)的水經(jīng)由進水管道進入進布水管，通過進布水管上的進水孔流入培養(yǎng)箱，由于多個進水孔均勻分布，使得進水水流均勻，另一方面，由于進水孔的位置高于鵝卵石，使得由進水孔流出的水先接觸鵝卵石，而不直接接觸粗砂層，防止進水對粗砂層的沖刷。培養(yǎng)箱內(nèi)的出水通過出布水管上的出水孔流入出布水管，然后經(jīng)由出水管道流入出水池，由于多個出水孔均勻分布，可以保證對出水收集均勻完全，另一方面，由于出水孔的位置高于鵝卵石，防止了水流對粗砂層的沖刷。出水池內(nèi)的的出水經(jīng)由回水管道進入進水池，在進水池、培養(yǎng)箱以及出水池之間形成了一個循環(huán)水流，一方面提供了周叢生物生長的水流環(huán)境，同時節(jié)約了水資源。其中，所述水質(zhì)參數(shù)檢測系統(tǒng)包括水質(zhì)檢測儀器和水質(zhì)檢測探頭，用于對培養(yǎng)箱中的培養(yǎng)水進行水質(zhì)參數(shù)的測定。特別是，所述水質(zhì)檢測儀器包括在線水質(zhì)檢測儀和流速儀。尤其是，所述水質(zhì)檢測探頭包括pH探頭、OPR探頭、流速探頭和DO探頭。特別是，所述探頭的前端置于所述培養(yǎng)箱上覆水的中間層。尤其是，所述上覆水是超過所述周叢生物附著系統(tǒng)指以上的水體。通過水質(zhì)參數(shù)檢測裝置，可以對培養(yǎng)水的pH值、OPR值、流速、DO值和溫度進行實時監(jiān)測，進而隨時調(diào)控培養(yǎng)條件本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種周叢生物的培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括：培養(yǎng)箱；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的周叢生物附著系統(tǒng)，用于供周叢生物附著生長；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的并位于所述周叢生物附著系統(tǒng)之上的光照系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供光源和熱源；為所述周叢生物附著系統(tǒng)供應水體的供水系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供水流環(huán)境；設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)檢測系統(tǒng)，用于對周叢生物生長的水質(zhì)條件進行檢測；支撐并調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱相對于水平面傾角的支撐系統(tǒng)，用于通過調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱傾角，改變培養(yǎng)箱中所述周叢生物附著系統(tǒng)的河道條件。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種周叢生物的培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括：
培養(yǎng)箱；
設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的周叢生物附著系統(tǒng)，用于供周叢生物附著生長；
設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的并位于所述周叢生物附著系統(tǒng)之上的光照系統(tǒng)，用于
為周叢生物的生長提供光源和熱源；
為所述周叢生物附著系統(tǒng)供應水體的供水系統(tǒng)，用于為周叢生物的生長提供
水流環(huán)境；
設置在所述培養(yǎng)箱內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)檢測系統(tǒng)，用于對周叢生物生長的水質(zhì)條件
進行檢測；
支撐并調(diào)節(jié)所述培養(yǎng)箱相對于水平面傾角的支撐系統(tǒng)，用于通過調(diào)節(jié)所述培
養(yǎng)箱傾角，改變培養(yǎng)箱中所述周叢生物附著系統(tǒng)的河道條件。
2.如權(quán)利要求1所述的周叢生物的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述水體中至
少包含碳、氮和磷三種元素，所述水體中碳元素的含量為1-10mg/L，氮元素的
含量為0.5-1.5mg/L，磷元素的含量為0.1-0.2mg/L；所述水體在培養(yǎng)箱中的流速
為0.2-1m/s。
3.如權(quán)利要求2所述的周叢生物的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述周叢生物
附著系統(tǒng)位于培養(yǎng)箱的底部，包括粗砂層和位于其上的鵝卵石；
其中，所述粗砂層的厚度為15-20cm，粗砂層中粗砂的粒徑為0.5-2mm；所
述鵝卵石層的長軸直徑為15-20cm，短軸直徑為10-15cm，所述鵝卵石的厚度為
1-5cm。
4.如權(quán)利要求1所述的周叢生物的培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述光照系統(tǒng)
位于培養(yǎng)箱的上部，包括可調(diào)節(jié)光照強度的照明裝置和電源裝置；其中，所述照
明裝置提供的光照...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐文忠，單保慶，王立碩，張洪，
申請(專利權(quán))人：中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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