一種大葉藻室內長期培養方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發明所屬海草生活、生理、生態習性研究領域，本發明涉及一種大葉藻室內長期培養方法與裝置，培養裝置由水族箱、光照系統、循環過濾系統和水溫調控系統四部分組成；培養方法為：將大葉藻植于裝有暴曬殺菌底泥的塑料花盆中，放入水族箱內，加入新鮮海水，高于大葉藻植株頂部10cm；水循環達2次/h，光照條件為12h光/12h暗、5000lux，水溫10-25℃，每半月更換1/3海水，鹽度于30-37‰；定期清除箱體內壁雜物，底泥視植株生長情況更換。如研究其生理功能，可按需求調節光照強度、水溫和海水鹽度的高低，并在小花盆中添加營養成份。本發明適用于科研中培養大葉藻對其進行生活習性、生理特征和生態特性研究。
【專利說明】 一種大葉藻室內長期培養方法與裝置

【技術領域】
[0001]本發明所屬海草生活、生理、生態習性研究領域，本發明涉及一種大葉藻室內長期培養方法與裝置，適用于科研中培養大葉藻對其進行生活習性、生理特征和生態特性研究。
[0002]

【背景技術】
[0003]大葉藻kZostera marina L.)為海洋單子葉植物，隸屬于大葉藻科(Zosteraceae)大葉藻屬(Zastera)，廣泛分布于我國北方沿海(山東、河北和遼寧)低潮帶至潮下帶的淺水海域，多形成單優海草場，具有極其重要的生態服務功能和經濟價值。然而近二十年來由于近海海域的污染等人為因素，我國大葉藻海草場生態系統遭到了嚴重的破壞，面積急劇縮小，致使許多海洋經濟生物喪失棲息、繁殖和藏身場所，近海海域生物多樣性大大降低。因此，近年來大葉藻海草場的修復已成為了我國北方海洋生態系統修復中不可或缺的一項內容，其草場修復的成功與否很大程度上取決于我們對該物種生活習性、生理及生態特征的了解和掌握程度。因此，對大葉藻的這些基礎性研究不僅可為其草場修復提供直接的理論依據，也是我們認識大葉藻這一物種的重要內容。
[0004]但我國針對大葉藻生活習性、生理及生態特征等的基礎研究還極為有限，已有的研究大都基于野外實驗進行。由于潮汐、波浪、海冰、臺風等引起海洋環境的多變使得就地研究有一定難度，因此在室內光溫可控條件下長期培養為大葉藻生活及生理生態特性的長期跟蹤研究提供了一種理想的實驗平臺，然而目前鮮見國內有關室內培養大葉藻的研究報導和專利申請。
[0005]


【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種大葉藻室內長期培養并進行科學研究的實驗平臺，本專利發明一種室內長期培養大葉藻的裝置，并提供培養方法，包括以下兩部分內容:
1、一種大葉藻室內長期培養裝置的實現方式，其特征在于本裝置由水族箱、光照系統、循環過濾系統和水溫調控系統四部分組成:
(1)水族箱為立方體，玻璃或塑料材質，內壁光滑，便于定期清理粘附于其上的臟物，用于盛放海水和底泥等；
(2)光照系統包括鋼質支架、日光燈(燈架)和開關定時控制器，以保證大葉藻的光照需求。由普通帶孔自由組合貨架固定成立方體支架，可隨時根據需求調節高度，支架上安裝燈架和燈管以及開關定時控制器，可實現定時開關日光燈。支架的長、寬、高都略大于水族箱的相應部分，可將水族箱置于支架下方，對水族箱內部進行操作時可將支架挪開，方便操作；
(3)循環過濾系統由普通潛水泵和過濾盒組成，過濾盒架于水族箱上方一角，盒內放有過濾棉和活性炭包，以保證箱內海水處于循環狀態，模擬海洋小海流，并過濾雜質和一些有害生物，同時補充水體內氣體；
(4)水溫調控系統由一臺冷水機和一個潛水泵組成，以控制箱內水溫。
[0007]2、一種大葉藻長期培養的實現方式，主要步驟包括:
(1)底泥的準備:將暴曬殺菌后的底泥裝入小花盆；
(2)大葉藻定植:將從野外采集回的大葉藻種植于花盆中，并將花盆放入水簇箱中；
(3)海水加入:根據大葉藻植株的高矮來確定加海水的量；
(4)儀器的開啟:打開水循環過濾系統中的潛水泵，調節水流速度；打開光照系統，使用定時器來控制光照系統的開關時間；如需控溫，開啟冷水機；
(5)日常維護:定期更換海水、清除箱體上藻類等雜物，定期監測海水鹽度；
(6)特殊實驗設計:如對大葉藻生理學功能(如光照強度、溫度和鹽度對其生理功能的影響)進行研究，可按需求調節光照強度和時間、水溫和海水鹽度的高低；如需對其根部營養物質吸收功能進行研究，可在小花盆中添加營養成份。
[0008]本發明的優點在于照明系統并不固定于水族箱之上，而由獨立支架支撐，支架體積略大于水族箱，可將水族箱置于照明支架下方，兩者獨立，所以對水族箱內部進行操作時可將支架挪開，方便操作，有效避免了因增添海水或換花盆等操作濺出海水腐蝕照明燈具等；通過潛水泵和置于水族箱頂部的過濾盒將箱內海水過濾后從高處流下，不僅使海水處于循環狀態，還可有效增加海水中的空氣含量，無需另加充氣系統；采用花盆種植，可隨時更換、清理底泥，優于淡水水草養殖中將底沙直接鋪于水族箱底部(不方便清理和更換)的方式；可通過調節系統內的光照強度和時間、水溫、鹽度和花盆中營養鹽濃度實現生態因子調控實驗；為我國北方沿海地區進行大葉藻生長、生理生態特性的研究提供了一種可隨時觀察、實驗操作簡便、易行的培養裝置和長期培養方法。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】
1、圖1為照明支架示意圖
2、圖2為水族箱及照明支架放置示意圖
3、圖3為水族箱及其內外置其它設備俯視圖

【具體實施方式】
[0010]本發明所述的一種大葉藻室內長期培養方法與裝置包括以下實施例，下面的實施例可進一步說明本發明，但不以任何方式限制本發明。
[0011]、裝置的實施例:
(1)長方體5面玻璃水族箱:外尺寸為90cm(長)X 56cm (寬)X 60cm (高)，玻璃厚8_ ；
(2)光照系統包括支架、燈管、燈架和開關定時控制器。支架由普通帶孔自由組合鋼質貨架固定而成，將4根10cm長、2根125cm長、2根60cm長的有孔貨架用螺絲釘固定為125cm (長)X60cm(寬)X80cm (高)的立方體支架，如圖1所示，在支架上方兩個60cm長的貨架條上安裝6個單燈架和6個燈管以及一套開關定時控制器，將水族箱放于支架下方，照明系統和水族箱組合如圖2所示，圖2中I為燈管，2為光照支架，3為水族箱；
(3 )循環過濾系統由普通潛水泵和過濾盒組成。將潛水泵掛于水族箱內壁，將其進水口固定于內壁上，出水口插入過濾盒,過濾盒斜架于水族箱上方一角,盒內放有過濾棉和活性炭包，以過濾水體中的雜質和一些有毒物質； (4 )水溫調控系統由冷水機和潛水泵組成。冷水機置于水族箱外，通過掛于箱內壁的潛水泵將水族箱內海水抽入冷水機內降溫后再返回水族箱，起到給箱內海水降溫的作用；
(5)所有儀器均從水族箱一側放入箱內，如圖3所示，圖中I為過濾盒、2為水族箱、3為過濾系統的潛水泵、4為冷水機、5為與冷水機相連的潛水泵。待所有儀器均放置完畢，在水族箱上方加蓋一塊面積略大于底面的薄玻璃蓋，約10cm (長)X 70cm (寬)，以防止海水過分蒸發和灰塵落入。
[0012]本實施例所用冷水機為佳樂冷暖LS500-250，日光燈管為飛利浦36W/54-765，燈架為星運英式靜電感熒光燈支架HQZX36/40W，潛水泵為創星AT掛壁式潛水泵。
[0013]2、培養的實現案例:
實施例1
一種大葉藻小苗室內長期培養方法，其步驟是:
(1)將新挖出的大葉藻生長海域底泥在強光下暴曬2?3天以殺菌，后置于直徑1cm的塑料花盆底部，約10-15cm厚，花盆底部打有直徑為Icm的孔4個，側面打有直徑為Icm的孔8個，以便海水流過底泥，裝底泥前花盆內套有100目的尼龍紗網一層，以防底泥從花盆內流出；
(2)于4月下旬從海域挖取新發出的大葉藻克隆苗或當年發芽的實生苗(株高約15cm)，連同少量底泥一起盡快帶回實驗室，種植于上述塑料花盆中，每花盆只植一株，共種植15株；
(3)將花盆放入裝置實施例中所述的水族箱內；
(4)緩慢從容器內壁一側加入新鮮海水，海水高于大葉藻植株頂部1cm；
(5)系統維持:
①過濾:打開水循環過濾系統，調節水流速度使箱內水循環達2次/h;
②光照:打開光照系統，使用定時器來控制光照系統的開關時間，燈光控制在12h光照/12h黑暗，光照強度控制在50001uX左右，水族箱不能放在陽光直射的地方；
③水溫:開啟冷水機，控制初始水溫與實生苗來源海域日均水溫一致，約10°C，由于大葉藻的生存水溫為0-30°C，生長最適水溫為10-20°C，故后每3天增加I°C，直至水溫與室溫相同，日后若室溫不高于25°C,且無水溫確切要求,則無需開啟冷水機,若室溫高于25°C,開啟冷水機，控制水溫在25°C以下，也可將裝置置于有空調的小房間內，開空調控溫。
[0014]④海水更換:半月更換1/3海水，隨大葉藻株高增加，相應增加水量，但最高水線要低于水族箱頂1cm ；
⑤鹽度:每周測一次海水鹽度，若鹽度高于37%。，可加自來水或去離子水調節鹽度，使其置于30-37%。；
⑥箱體清理:每周清除一次箱體內壁上附著的污物和藻類。
[0015](6)每月更換一次底泥，更換的新底泥仍需暴曬2?3天以殺菌，如不對新發出的克隆小苗進行分株單種，需3個月更換一次新花盆，每次花盆直徑增加5cm ；
(7)利用裝置實施例和本實施例對大葉藻小苗進行培養，從2012年4月至2012年11月的7個月里，大葉藻生長狀況良好，主要生長數據見表1，說明該裝置及培養方法對于大葉藻小苗的培養較為適合，存活率較高，只在剛移植的3個月內有死亡現象。
[0016]表I 2012年4月至2012年11月培養大葉藻主枝生長特性
|4月|5月|6月|7月|8月|9月|10月|ll月葉寬(mm)_2.363.05 4.715.395.436.185.24 4.52
枝長(cm)" 15.3319787" 26.45~1.5042.5833.74 25.38~ 23.25
根莖節間長(mm) ~2.23?92~ 4.85T.564.315.745.84~ 5.93
根莖直徑(mm) ~ 1.922?54~ 3.35Σ 573.463.753.89~ 3.89
根長(cm)~3.17Τ?Γ~ 6.81[858.757.627.45—7.19
克隆分株數 —0.421~86~ 3.56Τ.254.134.47 5.03~ 5.38
主枝存活率％ IlOO193% 186%180%|80%|80%|80% |80%
本實施例所用冷水機為佳樂冷暖LS500-250，日光燈管為飛利浦36W/54-765，燈架為星運英式靜電感熒光燈支架HQZX36/40W，潛水泵為創星AT掛壁式潛水泵。
[0017]實施例2
一種大葉藻成體植株室內長期培養方法，其步驟是:
(1)將新挖出的大葉藻生長海域底泥在強光下暴曬2?3天以殺菌，后置于直徑1cm的塑料花盆底部，約10-15cm厚，花盆底部打有直徑為Icm的孔4個，側面打有直徑為Icm的孔8個，以便海水流過底泥，裝底泥前花盆內套有100目的尼龍紗網一層，以防底泥從花盆內流出；
(2)于11月中旬從海域挖取大葉藻成體植株(株高20-35cm)，帶5cm長的根狀莖及莖上不定根，連同少量底泥一起盡快帶回實驗室，種植于直徑1cm的塑料花盆中，每花盆只植一株，共種植15株；
(3)將花盆放入裝置實施例所述的水族箱內。
[0018](4)緩慢從容器內壁一側加入新鮮海水，海水高于大葉藻植株頂部1cm ；
(5)系統維持:
①過濾:打開水循環過濾系統，調節水流速度使箱內水循環達2次/h;
②光照:打開光照系統，使用定時器來控制光照系統的開關時間，燈光控制在12h光照/12h黑暗，光照強度控制在50001uX左右，水族箱不能放在陽光直射的地方；
③水溫:由于此時室內水溫與海水溫度相差不大，所以不必調控水溫，在北方整個冬季無需對水溫特別調控，直到翌年6月份后若室溫高于25°C，開啟冷水機，控制水溫在25°C以下，也可將裝置置于有空調的小房間內，開空調控溫；
④海水更換:半月換1/3海水，隨大葉藻株高增加,相應增加水量,但最高水線要低于水簇箱頂1cm ；
⑤鹽度:每周測一次海水鹽度，若鹽度高于37%。，可加自來水或去離子水調節鹽度，使其置于30-37%。；
⑥箱體清理:每周清除一次箱體內壁上附著的污物和藻類；
(6)每月更換一次底泥，更換的新底泥仍需暴曬2?3天以殺菌，如不將新發出的克隆小苗進行分株，需3個月更換一次新花盆，每次花盆直徑增加5cm ；
(7)利用裝置實施例和本實施例對大葉藻成體植株進行培養，從2012年11月至2013年6月的7個月里，大葉藻生長狀況良好，且進入花果期。主要生長數據見表2，說明該裝置及培養方法對于大葉藻成體植株的培養較為適合，存活率高達100%。
[0019]表2 2012年11月至2013年6月培養大葉藻主枝生長特性

【權利要求】
1.一種大葉藻室內長期培養的裝置，其特征在于本裝置由水族箱、光照系統、循環過濾系統和水溫調控系統四部分組成: (1)水族箱為立方體，塑料或玻璃材質，內壁光滑，便于定期清理粘附于其上的臟物， 用于盛放海水和底泥等； (2)光照系統包括支架、日光燈(燈架)和開關定時控制器，以保證大葉藻的光照需求，由普通帶孔自由組合貨架固定成立方體支架，可隨時根據需求調節高度，支架上安裝燈架和燈管以及開關定時控制器，可實現定時開關日光燈，支架的長、寬、高都略大于水族箱的相應部分，將水族箱置于支架下方，對水族箱內部進行操作時可將支架挪開，方便操作； (3)循環過濾系統由普通潛水泵和過濾盒組成，將潛水泵掛于水族箱內壁，將其進水口固定于容器壁上，出水口插入過濾盒,過濾盒斜架于水族箱上方,盒內放有過濾棉和活性炭，以過濾水體中的雜質； (4)水溫調控系統由一臺冷水機和一個潛水泵組成，冷水機置于水族箱外，通過潛水泵將水族箱內海水抽入冷水機內降溫后再返回水族箱，起到給箱內海水降溫的作用。
2.一種大葉藻室內長期培養方法，其特征在于包括以下步驟: (1)底泥的獲取:最好使用大葉藻生長海域的底泥，將新挖出的底泥在強光下暴曬2?3天以殺菌； (2)花盆準備:塑料花盆，直徑10-20cm，將暴曬殺菌后的底泥裝入花盆底部，約10-15cm 厚； (3)植株定植:將從野外采集回的大葉藻種植于花盆中，將花盆放入水族箱內； (4)海水加入:緩慢從容器內壁一側加入新鮮海水，根據大葉藻植株的高矮來確定加海水的量，一般海水高于大葉藻植株頂部1cm ； (5)系統維持:打開水循環器，調節水流速度；打開光照系統，使用定時器來控制光照系統的開關時間；一般燈光控制在12h光/12h黑暗，光照強度控制在50001uX左右，水族箱不能放在陽光直射的地方，水溫控制在15-25°C，半月換1/3海水，每周測一次海水鹽度，若鹽度高于37%。，可加去離子水調節鹽度，使其置于30-37%。，一周清除一次箱體內壁上的污物和藻類，底泥視植株生長情況更換； (6)特殊實驗設計:如對大葉藻生理學功能(如光照強度、溫度和鹽度對其生理功能的影響)進行研究，可按需求調節光照強度、時間、水溫和海水鹽度的高低；如需對其根部營養物質吸收功能進行研究，可在小花盆中添加營養成份。
【文檔編號】A01G33/00GK104126494SQ201310431247
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】鄭鳳英, 劉雪芹, 周帥, 李樂樂, 金艷梅, 張偉, 韓曉弟, 雷萌 申請人:山東大學（威海）