專利名稱：埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋動(dòng)物生態(tài)學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具體地說是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定埋 棲性雙殼貝類生物沉積作用的方法及裝置。
技術(shù)背景雙殼貝類作為濾食性動(dòng)物，具有很強(qiáng)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(zhì)和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)以及能量流動(dòng)中扮演著重要的角色。貝類吸收其中的 一部分有機(jī)質(zhì)，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(biodeposits)，這種物質(zhì)沉淀到海底底部的過程被稱為生物沉積作 用(biodeposition)。雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)家 研究雙殼貝類的生態(tài)系統(tǒng)功能的一種重要手段。對(duì)于作為底上動(dòng)物 (epifaima)的雙殼貝類，如貽貝、牡蠣、扇貝等，由于測(cè)定其生物沉積的 方法和裝置相對(duì)容易設(shè)計(jì)，目前國(guó)際上已經(jīng)有現(xiàn)成的方法和裝置用于測(cè)定 它們的生物沉積作用；但對(duì)于作為底內(nèi)動(dòng)物(infaima)或埋棲性動(dòng)物的雙 殼貝類，如蛤、蚶等，它們通常埋棲于泥沙中，目前國(guó)內(nèi)外尚未見有現(xiàn)場(chǎng) 測(cè)定這類動(dòng)物生物沉積作用的方法和裝置。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)定埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的方法及裝置。它考慮到埋棲性雙殼貝類的生態(tài)習(xí)性，運(yùn)用埋棲性雙殼貝類生物沉積物捕集器，于海區(qū)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定埋棲性雙殼貝類的生物沉積作用，通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的對(duì)比即可得到埋棲性雙殼貝類的生物沉積速率。采用本發(fā)明可以于海區(qū)現(xiàn)場(chǎng)精確的研究埋棲性雙殼貝類的生物沉積 作用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明題所采用的技術(shù)方案如下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法1) 將埋棲性雙殼貝類埋在所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定裝置__ "生物沉積物捕 集器"中盛裝有沙的容器內(nèi)，使動(dòng)物的進(jìn)出水管一端朝上埋入沙中，作為 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)設(shè)置容器內(nèi)只裝沙而不放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的對(duì)照組；2) 將生物沉積物捕集器(包括對(duì)照組)固定于海底自然環(huán)境中，持續(xù) 4-5天;3) 取出所有裝置，收集其中的沉積物，運(yùn)用虹吸法吸出沉積物上覆的 海水，而后用蒸餾水脫鹽并烘干至恒重(60-70°C);4) 計(jì)算生物沉積速率(BZ^; g/(ind'd)):SZ^ = (A—A)/ (A^)，其中A表示放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的沉積物捕集器所 收集沉積物平均重量(g)， De為對(duì)照捕集器所收集的沉積物平均重量(g)， W
為蛤仔數(shù)量(個(gè))，^為持續(xù)時(shí)間(天)。
所述細(xì)沙為用水洗凈，烘干，并經(jīng)高溫灼傷(450-50(TC,3-5小時(shí))的 30-40目細(xì)沙；所述動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均設(shè)置3個(gè)或3個(gè)以上重復(fù)；所述 埋棲性雙殼貝類包括蛤仔、文蛤、竹蟶和蚶等營(yíng)埋棲性生活方式的濾食性 雙殼貝類。
同時(shí)如果測(cè)定放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的捕集器所收集的沉積物以及對(duì)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(jī)質(zhì)、有機(jī)碳 (OC)、有機(jī)氮(ON)、無機(jī)磷(IP)、有機(jī)磷(OP)、總磷(TP)、生物硅，或各種 重金屬含量，將得到埋棲性雙殼貝類對(duì)這些組份或元素的生物沉積速率； 即生物沉積速率包括也可以為貝類對(duì)顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳(OC)、有機(jī)氮 (ON)、無機(jī)磷(IP)、有機(jī)磷(OP)、總磷(TP)、生物硅，或各種重金屬元素的 生物沉積速率；
埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定裝置，即埋棲性雙殼貝類生 物沉積物捕集器，是由PVC圓柱桶制作而成，分為上、下兩部分。捕集器 的上面部分中內(nèi)置多個(gè)PVC小杯，杯中放置經(jīng)過預(yù)處理的細(xì)沙，每個(gè)小杯 放置一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其進(jìn)出水管一端朝上垂直埋入細(xì)沙中。捕集器口部以 尼龍網(wǎng)片遮蓋。上下兩部分通過螺絲固定；
具體可用于的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定裝置包括圓桶及圓管，圓管置于圓桶上端， 并與其務(wù)可拆卸連接，圓管的中下部設(shè)置有用于放置小杯的支架，其上放
置的小杯可為1個(gè)或1個(gè)以上，當(dāng)小杯可為1個(gè)以上時(shí)，相鄰小杯之間留 有空隙；圓管頂部設(shè)置有篩網(wǎng)，小杯內(nèi)裝滿細(xì)沙。
所述圓桶下端設(shè)置有用于將圓桶固定于海底的固定架。 本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明，充分考慮了埋棲性雙殼貝類的生態(tài) 習(xí)性，能于現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確地的測(cè)定埋棲性雙殼貝類的生物沉積作用。


圖1為本發(fā)明埋棲性雙殼貝類生物沉積物捕集器示意圖。 圖2為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定菲律賓蛤仔生物沉積速率的方法演示圖。 標(biāo)號(hào)為1.圓桶、2.圓管、3.小杯、4.支架、5.浮漂、6.海面、7.固定架、 8.海底。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例1
測(cè)定裝置主要由PVC材料制成，包括圓桶1及圓管2，圓管2的一端 與圓桶1通過螺絲固定連接，圓管2的中下部設(shè)置有用于放置小杯3的支 架4，其上放置9個(gè)PVC小杯3，相鄰小杯3之間留有空隙(參見圖1)。 其中圓桶1及圓管2內(nèi)徑為15厘米，高度分別為60厘米和IO厘米，總深 70厘米，小杯3深5厘米，小杯3頂部與圓管2的外壁頂部的垂直距離為 3厘米；圓管2頂部設(shè)置有尼龍網(wǎng)片(網(wǎng)目為l厘米)，小杯3內(nèi)鋪滿細(xì)沙;
所述圓管上系有細(xì)繩，細(xì)繩的另一端綁有浮漂5，浮漂5露于海面6上；
每個(gè)裝置一次實(shí)驗(yàn)9個(gè)蛤仔，相當(dāng)于每平方米510個(gè)，這與實(shí)驗(yàn)海區(qū) 菲律賓蛤仔養(yǎng)殖密度相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置通過固定架7固定于養(yǎng)殖海區(qū)海 底8。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法
在膠州灣灘涂貝類養(yǎng)殖海區(qū)，運(yùn)用本發(fā)明的方法和裝置測(cè)定了埋棲性 雙殼貝類一一菲律賓蛤仔的生物沉積速率。由于菲律賓蛤仔棲息在沙質(zhì)環(huán) 境，因而考慮用一定規(guī)格(40目)的細(xì)沙為蛤仔提供棲息環(huán)境。細(xì)沙事先 經(jīng)淘洗去除所粘附的泥土，并經(jīng)過灼燒處理去除有機(jī)質(zhì)。捕集器中菲律賓 蛤仔的實(shí)驗(yàn)數(shù)目按海區(qū)中蛤仔的平均密度(約500ind/m2)設(shè)計(jì)。
1) 將菲律賓蛤仔埋在盛滿有細(xì)沙的柱形小杯3內(nèi)，裝置中菲律賓蛤仔 的實(shí)驗(yàn)數(shù)目為海區(qū)中蛤仔的平均密度(約500 ind/m2)，每個(gè)小杯放一個(gè)蛤 仔，菲律賓蛤仔垂直插入小杯的細(xì)砂中，菲律賓蛤仔的進(jìn)出水管一端朝上 埋入細(xì)沙中，同時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理組，包括小、中、大三種規(guī)格蛤仔的處 理組以及對(duì)照組，對(duì)照組中不放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，每個(gè)處理組設(shè)置4個(gè)重復(fù)。
其中細(xì)沙為用水洗凈，經(jīng)淘洗去除所粘附的泥土，并經(jīng)過灼燒處理去 除有機(jī)質(zhì)，烘干，并在50(TC下灼燒3h的40目細(xì)沙。
2) 裝置頂部用尼龍網(wǎng)片遮蓋，而后將生物沉積物捕集器(包括對(duì)照組) 固定于海底自然環(huán)境中，持續(xù)4-5天(參見圖2);蛤仔所產(chǎn)生的糞便將落 于PVC圓桶1的底部。
3) 取出裝置，運(yùn)用虹吸法吸出沉積物上覆的海水，收集其中的沉積物， 而后用蒸餾水脫鹽3次并烘干至恒重(60-70°C)。
4) 計(jì)算生物沉積速率(SDi ; g/(ind'd)):
J Z)7 = (Z^—A:) / (Wf)，其中A表示放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的沉積物捕集器所 收集的沉積物平均重量(g)， De為對(duì)照捕集器所收集的沉積物平均重量(g)， W為蛤仔數(shù)量(個(gè))，f為持續(xù)時(shí)間(天)。
經(jīng)不同季節(jié)的多次試驗(yàn)證明，所設(shè)計(jì)捕集器和實(shí)驗(yàn)方法是可行的。如 2004年7月22-26日(平均水溫26.8 。C)現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)定的菲律賓蛤仔生物沉積 速率結(jié)果如下軟體干重0.18， 0.32和0.49 g/ind的蛤仔，生物沉積速率分 別為0.22±0.03經(jīng)/^(1'4 0.57士0.12g/ind'd， 0.97士0.19 g/ind'd。結(jié)果表明，菲 律賓蛤仔的生物沉積速率有明顯的季節(jié)變化，且與其個(gè)體大小(軟體干重 W, g/ind)呈異速方程關(guān)系(朋/ = a。。
所述生物沉積速率包括也可以為有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳(OC)、有機(jī)氮(ON)、 無機(jī)磷(IP)、有機(jī)磷(OP)、總磷(TP)、生物硅，或各種重金屬元素的生物沉 積速率。所述棲性雙殼貝類包括蛤仔、文蛤、竹蟶和蚶等營(yíng)埋棲性生活方 式的濾食性雙殼貝類。采用本發(fā)明，充分考慮了埋棲性雙殼貝類的生態(tài)習(xí) 性，能于現(xiàn)場(chǎng)精確地的測(cè)定埋棲性雙殼貝類的生物沉積速率。
權(quán)利要求
1. 一種埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法，其特征在于1)將埋棲性雙殼貝類生物埋在盛裝有沙的容器內(nèi)，使動(dòng)物的進(jìn)出水管一端朝上埋入沙中，作為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)設(shè)置容器內(nèi)只裝沙而不放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的對(duì)照組；2)將連帶有生物的容器固定于海底培養(yǎng)環(huán)境中培養(yǎng)4-5天；3)取出所有裝置，收集其中的沉積物，運(yùn)用虹吸法吸出沉積物上覆的海水，而后用蒸餾水脫鹽并在60-70℃下烘干至恒重；4)計(jì)算生物沉積速率(BDR；g/(ind·d))BDR＝(Ds-Dc)/(N·t)，其中Ds表示放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的裝置所收集的沉積物平均重量(g)，Dc為對(duì)照裝置所收集的沉積物平均重量(g)，N為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量(個(gè))，t為持續(xù)時(shí)間(天)。
2. 按權(quán)利要求1所述的埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法， 其特征在于所述細(xì)沙為用水洗凈，烘干，并經(jīng)450-50(TC高溫下灼傷3-5 小時(shí)的30-40目細(xì)沙。
3. 按權(quán)利要求1所述的埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法， 其特征在于所述動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均設(shè)置3個(gè)或3個(gè)以上重復(fù)。
4. 按權(quán)利要求1所述的埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法， 其特征在于所述生物沉積速率包括也可以為貝類對(duì)顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)、有機(jī) 碳、有機(jī)氮、無機(jī)磷、有機(jī)磷、總磷、生物硅，或各種重金屬元素的生物 沉積速率。
5.按照權(quán)利要求1埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法，其特征在于所述埋棲性雙殼貝類包括蛤仔、文蛤、竹蟶和蚶等營(yíng)埋棲性生活方式的濾食性雙殼貝類。
6. —種權(quán)利要求1所述埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定裝置，其特征在于包括圓桶(1)及圓管(2)，圓管(2)置于圓桶(1)上端，并與其為可拆卸連接，圓管(2)的中下部設(shè)置有用于放置小杯(3)的支 架(4)，其上放置的小杯(3)可為1個(gè)或1個(gè)以上，當(dāng)小杯(3)可為1 個(gè)以上時(shí)，相鄰小杯(3)之間留有空隙；圓管(2)頂部設(shè)置有篩網(wǎng)，小 杯(3)內(nèi)裝滿細(xì)沙。
7. 按權(quán)利要求6所述的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定裝置，其特征在于所述圓桶(1)中 下端設(shè)置有用于將圓桶(1)固定于海底的固定架。
全文摘要
本發(fā)明涉及海洋動(dòng)物生態(tài)學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具體地說是一種埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法及裝置。一種埋棲性雙殼貝類生物沉積作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法，1)將埋棲性雙殼貝類生物埋在盛裝有沙的容器內(nèi)，使動(dòng)物的進(jìn)出水管一端朝上埋入沙中，作為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)設(shè)置容器內(nèi)只裝沙而不放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的對(duì)照組；2)將連帶有生物的容器固定于海底培養(yǎng)環(huán)境中培養(yǎng)4-5天；3)取出所有裝置，收集其中的沉積物，運(yùn)用虹吸法吸出沉積物上覆的海水，而后脫鹽并烘干；4)計(jì)算生物沉積速率(BDR＝(D_s-D_c)/(N·t))_o采用本發(fā)明，充分考慮了埋棲性雙殼貝類的生態(tài)習(xí)性，能于現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確地的測(cè)定埋棲性雙殼貝類的生物沉積作用。
文檔編號(hào)A61D99/00GK101209219SQ200610135118
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者鷹 劉, 興 周, 毅 周, 濤 張, 張福綏, 楊紅生, 王曉宇, 許信靈 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院海洋研究所