專利名稱：淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到海洋動物生態(tài)學的實驗技術，具體地說是一種淺水區(qū)潮間帶雙
殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置。
背景技術：
雙殼貝類作為濾食性動物，具有很強的濾水能力，能夠通過濾食和生物沉積作用 增加懸浮顆粒物從水柱到底部環(huán)境的通量，在沿岸海域生態(tài)系統(tǒng)的物質和營養(yǎng)循環(huán)以及能 量流動中扮演著重要的角色。貝類吸收其中的一部分有機質，其它則以糞?；蚣偌S的形式 排出。糞和假糞被通稱為生物沉積物(biod印osits)，這種物質沉淀到海底底部的過程被稱 為生物沉積作用(biod印osition)，雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定已經成為生態(tài)學家 研究雙殼貝類的生態(tài)系統(tǒng)功能的一種重要手段。 目前，國際上對雙殼貝類(如貽貝、牡蠣、扇貝等)生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法， 主要針對潮下帶海水較深的貝類設計的，即將測定裝置直接放置在海底平面上或者將測定 裝置懸浮在水層中，測定裝置一般為圓柱形沉積物捕集器，其高度一般在50厘米以上，實 驗動物則放置在捕集器的頂部。這種測定方法的局限性在于實驗動物的水層(離海底50厘 米以上)并不能準確反應底棲貝類所處的水環(huán)境，尤其是懸浮顆粒物濃度這一因子。因為 底棲貝類生活在海底表面，而海底附近水層中的顆粒物濃度，由于沉積物的再懸浮等原因， 要比上浮海水高得多。 可見，國內外現(xiàn)有的底棲貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法有較大的局限性，尤 其是不適合直接應用于潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的測定。在潮間帶，隨著潮漲潮落，潮 間帶海水時常很淺(如50厘米以下)，海底也時常露出水面，水環(huán)境的變化甚為劇烈。因 而，對于生活在潮間帶的雙殼貝類，現(xiàn)有的針對潮下帶較深水域貝類生物沉積速率的測定 方法，顯然不適合用以測定潮間帶雙殼貝類生物沉積速率?？傊?，目前國內外尚未見有現(xiàn)場 直接準確測定潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的方法和裝置。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠現(xiàn)場準確測定淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類生物沉 積作用的裝置，解決現(xiàn)有技術中存在實驗動物的水層(離海底50厘米以上)不能準確反應 潮間帶底棲貝類所處的水環(huán)境，尤其是懸浮顆粒物餌料濃度這一環(huán)境因子等問題。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下 —種淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，該裝置設有生物沉積物捕集 器及外桶，生物沉積物捕集器設置于外桶中；生物沉積物捕集器包括桶、漏斗和瓶，漏斗和 瓶設置于桶內，瓶設置于桶的內底部，漏斗與瓶連通，桶頂部通過第一層網片遮蓋，漏斗頂 部通過第二層網片遮蓋，雙殼貝類實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間。 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，第一層網片和第二層網片 的網目大小為5 25毫米，兩層網片之間的距離為3 6厘米。[0009] 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，漏斗底部插裝于瓶的開口部。 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，桶為PVC圓柱桶。 —種淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法，利用所述的生物沉積物捕集
器，現(xiàn)場測定貝類的生物沉積速率，具體步驟如下 (1)進行現(xiàn)場測定前，首先將一個直徑比上述生物沉積物捕集器稍大的外桶固定在海底中； (2)進行現(xiàn)場測定時，選擇低潮時或通過潛水，將生物沉積物捕集器放在外桶中，生物沉積物捕集器中的桶露出地面部分為10 30厘米，將實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間，實驗動物所產生的生物沉積物將沿著漏斗沉降到瓶中，瓶中事先放置毒物以保護所收集的沉積物，以免受微生物的降解； (3)生物沉積物捕集器在研究海區(qū)里放置1 5天后，將收集沉積物的瓶取出，運用虹吸法去除瓶中上覆海水，收集沉積物，用80目的篩子過濾去掉沉積物中較大的顆粒物，對過濾后的細小沉積物用蒸餾水脫鹽、烘干并稱重； (4)通過以下計算公式得到貝類的生物沉積速率BDR， g/(ind (!)): BDR = (DS_D》/(N *t)，其中DS表示放置貝類的捕集器所收集沉積物的總量(g)，
D。為對照捕集器所收集的沉積物總量(g)，N為實驗動物的數(shù)量(個)，t為持續(xù)時間(天)。 所述步驟(2)中，現(xiàn)場測定設兩個處理組，包括實驗動物的處理組以及對照組，對
照組中不放置實驗動物，每組至少設置3個重復；對照組收集的沉積物為自然沉積物，而包
含實驗動物的處理組所收集的沉積物是實驗動物所產生的生物沉積物與自然沉積物的混合物。 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法，當測定放置實驗動物的生物沉積物捕集器所收集的沉積物以及對照捕集器所收集的沉積物中某種組份或元素的含量時，即沉積物中有機質、有機碳、有機氮、無機磷、有機磷、總磷、生物硅或各種重金屬含量等，將得到潮間帶雙殼貝類對這些組份或元素的生物沉積速率。 所述步驟(1)中，選擇低潮、當海底露出水面時，將外桶固定在海底中，外桶露出地面5 20厘米。 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法，外桶內徑比生物沉積物捕集器的桶外徑大0. 5 2厘米。 所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法，雙殼貝類為扇貝、牡蠣或貽貝等棲息在海底表面上的雙殼貝類。[0022] 本實用新型的有益效果是 1、本實用新型充分考慮了淺水區(qū)潮間帶的環(huán)境特征及雙殼貝類的棲息習性，運用潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，能于海區(qū)現(xiàn)場準確地的測定淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類的生物沉積速率。 2、本實用新型淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積速率的現(xiàn)場測定裝置包括雙殼貝類生物沉積物捕集器及輔助設備，生物沉積物捕集器頂部由二層網覆蓋，雙殼貝類實驗動物放置在第二層網上。第二層網下安裝一個漏斗，漏斗下端接一個瓶，其結構簡單，操作方便。[0025] 3、本實用新型進行現(xiàn)場測定前，選擇低潮位時，將一個直徑比上述生物沉積物捕
4集器稍大的外桶固定在海底中。進行現(xiàn)場測定時，選擇低潮時間或者通過潛水，將生物沉積物捕集器放在外桶中。生物沉積物捕集器在海區(qū)中放置一定時間(如數(shù)天)后，取出生物沉積物捕集器中的瓶，運用虹吸法吸出瓶中上覆海水，收集沉積物，脫鹽后烘干并稱重。通過對放置實驗動物的處理組和對照組(不放實驗動物)這兩個處理組之間的對比即可得到潮間帶雙殼貝類的生物沉積速率。采用本實用新型可以于海區(qū)現(xiàn)場精確得研究淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類的生物沉積作用。

圖1、圖2和圖3為本實用新型一個實施例結構示意圖。其中， 圖1為雙殼貝類生物沉積物捕集器示意圖； 圖2為固定在潮間帶海底中用于放置生物沉積物捕集器的PVC圓柱桶(外桶)示意圖。 圖3為潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定方法示意圖。 圖中，1、第一層網片；2、第二層網片；3、漏斗；4、瓶；5、圓柱桶；6、外桶；7、實驗動
物；8、沉積物(包括生物沉積物和自然沉積物)。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。[0032] 實施例1 在某海灣運用本實用新型的方法和裝置現(xiàn)場測定了潮間帶雙殼貝類的生物沉積速率。在本實施例所設計的潮間帶生物沉積物捕集器規(guī)格如圖l所示，生物沉積物捕集器是在PVC圓柱桶5中設計而成，PVC圓柱桶5內設有漏斗3和塑料瓶4，塑料瓶4設置于PVC圓柱桶5內的底部，漏斗3底部插裝于塑料瓶4的開口部，PVC圓柱桶內徑為15厘米，深60厘米，PVC圓柱桶5頂部用第一層網片l遮蓋，離頂部5厘米的地方(漏斗3頂部)放置第二層網片2，實驗動物7就放置在第二層網片2上、位于兩層網片之間(如圖3所示)。上述兩層網片的網口大小根據(jù)實驗貝類的大小決定，較大的實驗動物可用較大網口的網，網口的大小以確保實驗動物不會漏掉和逃逸，同時第一層網片l其網口大小不會影響網內外的海水交換，還能阻止較大的污物和生物(如敵害生物螃蟹)進入捕集器內，而第二層網片2其網口大小不會阻礙貝類所產生的生物沉積物8沉降到漏斗3中，本實施例所用第一層網片和第二層網片均為孔徑10毫米的聚乙烯網。第二層網片2下安裝一個漏斗3，漏斗3下端接一個塑料瓶4(1升大小)，塑料瓶4中事先放置毒物(氯仿)以保護所收集的沉積物8，以免受微生物的降解。 進行現(xiàn)場測定前，首先將一個直徑比上述生物沉積物捕集器稍大的PVC圓柱桶(這里稱為"外桶6")固定在潮間帶海底中(如圖2所示)。選擇低潮位時，通過人工挖坑固定上述"外桶6"，將很容易進行，而在高潮位時將難以開展。在本實施例中，外桶6的內徑為16厘米，其大部分在潮間帶海底表面下，只有5厘米露出地面。 進行現(xiàn)場測定時，選擇低潮時將生物沉積物捕集器放在外桶6中，如圖3所示。在本實施例中，生物沉積物捕集器露出潮間帶海底的地面部分只有20厘米。PVC圓柱桶5頂部設置第一層網片l，漏斗3頂部設置第二層網片2，將實驗動物7放在生物沉積物捕集器第一層網片1和第二層網片2之間。實驗動物所產生的生物沉積物8將沿著漏斗3沉降到塑料瓶4中。實驗設2個處理組，包括實驗動物的處理組以及對照組，對照組中不放置實驗動物。每組設置4個重復。對照組收集的沉積物為自然沉積物，而包含實驗動物的處理組所收集的沉積物是實驗動物所產生的生物沉積物與自然沉積物的混合物。生物沉積物捕集器在研究海區(qū)里放置4天后，將收集沉積物8的塑料瓶取出。運用虹吸法去除瓶中上覆海水，收集沉積物，用80目的篩子過濾去掉沉積物中較大的顆粒物，對過濾后的細小沉積物用蒸餾水脫鹽、烘干并稱重。 經多次試驗證明，所設計的貝類生物沉積物捕集器和實驗方法是可行的。如某次現(xiàn)場試驗運用上述生物沉積作用現(xiàn)場測定裝置和實驗方法所測定的牡蠣(Crassostreavirginica)的生物沉積速率結果如下 通過以下計算公式得到牡蠣的生物沉積速率(BDR ;g/ (ind d)) :BDR = (DS_DC) /(N t)，其中DS表示放置牡蠣的捕集器所收集沉積物的總量(g) ， D。為對照捕集器所收集的沉積物總量(g) ， N為牡蠣的數(shù)量(個)，t為持續(xù)時間(天)。測定結果如下潮間帶軟體干重為0. 96g/ind的牡蠣(C. virginica)，其生物沉積速率為334. 8 ±31. lmg/ind d。[0038] 同時，如果測定放置實驗動物的生物沉積物捕集器所收集的沉積物以及對照捕集器所收集的沉積物中某種組份或元素的含量，如沉積物中有機質、有機碳(0C)、有機氮(0N)、無機磷(IP)、有機磷(0P)、總磷(TP)、生物硅，或各種重金屬含量等，將得到潮間帶雙殼貝類對這些組份或元素的生物沉積速率。 采用本實用新型，充分考慮了淺水區(qū)潮間帶環(huán)境特征及雙殼貝類的生態(tài)習性，能于現(xiàn)場精確地的測定淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類的生物沉積速率。
權利要求一種淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，其特征在于該裝置設有生物沉積物捕集器及外桶，生物沉積物捕集器設置于外桶中；生物沉積物捕集器包括桶、漏斗和瓶，漏斗和瓶設置于桶內，瓶設置于桶的內底部，漏斗與瓶連通，桶頂部通過第一層網片遮蓋，漏斗頂部通過第二層網片遮蓋，雙殼貝類實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間。
2. 按照權利要求1所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，其特征在 于第一層網片和第二層網片的網目大小為5 25毫米，兩層網片之間的距離為3 6厘 米。
3. 按照權利要求1所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，其特征在 于漏斗底部插裝于瓶的開口部。
4. 按照權利要求1所述的淺水區(qū)雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，其特征在 于桶為PVC圓柱桶。
專利摘要本實用新型涉及到海洋動物生態(tài)學的實驗技術，具體地說是一種淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場測定裝置，解決現(xiàn)有技術中不能準確反應潮間帶底棲貝類所處的水環(huán)境，尤其是海水中顆粒物濃度這一環(huán)境因子等問題。該裝置設有生物沉積物捕集器及外桶，生物沉積物捕集器設置于外桶中。生物沉積物捕集器包括桶、漏斗和瓶，漏斗和瓶設置于桶內，瓶設置于桶內底部，漏斗與瓶連通，桶頂部通過第一層網片遮蓋，漏斗頂部通過第二層網片遮蓋，實驗動物放置在第二層網片上、位于兩層網片之間。利用所述裝置，貝類所產生的生物沉積物以及自然沉積物，沉積于捕集器漏斗下方的瓶中。采用本實用新型可以于海區(qū)現(xiàn)場精確得淺水區(qū)潮間帶雙殼貝類的生物沉積作用。
文檔編號G01N15/04GK201497693SQ20092022650
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2009年9月11日
發(fā)明者喬納森·格蘭特, 劉鷹, 周毅, 張濤, 楊紅生, 魯琳 申請人:中國科學院海洋研究所