專(zhuān)利名稱(chēng)：一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)光合作用速率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻 類(lèi)光合作用的裝置。
背景技術(shù)：
藻類(lèi)的光合固碳構(gòu)成水域初級(jí)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。藻類(lèi)固碳的研究是藻類(lèi) 生理生態(tài)學(xué)的重要部分，對(duì)認(rèn)識(shí)藻類(lèi)在水域物質(zhì)循環(huán)中的作用有重要意義。 以往對(duì)藻類(lèi)光合作用和初級(jí)生產(chǎn)力的研究主要是對(duì)薇藻的研究，并且工作 主要是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，對(duì)大型藻類(lèi)尤其是海洋大型藻類(lèi)的光合作用研究 較少，現(xiàn)場(chǎng)研究大型藻類(lèi)光合作用的研究更少。特別是近年來(lái)大氣032濃 度升高與水域生物圈的關(guān)系倍受關(guān)注，人們對(duì)大型藻類(lèi)的生態(tài)作用逐漸重 視，藻類(lèi)的光合固碳對(duì)大氣C02濃度的影響和作用等是目前科學(xué)界所關(guān)心
的問(wèn)題之一。因?yàn)樵孱?lèi)光合作用能力與很多因素有關(guān)，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)研究能比 較準(zhǔn)確地揭示其光合作用的變化規(guī)律，對(duì)大型藻類(lèi)的生理生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行 補(bǔ)充。目前對(duì)大型藻類(lèi)的光合作用速率測(cè)定多在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，通過(guò)對(duì)實(shí) 驗(yàn)前后溶解氧的定量分析，求出藻類(lèi)單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)氧量，測(cè)定其光合作
用速度。溶解氧的測(cè)定通常采用氧電極法、Winkler滴定法、氣透膜質(zhì)譜儀 以及檢容器等。氧電極本身和光合作用測(cè)定時(shí)用的反應(yīng)槽的大小與形狀各 有差異，但是基本原理是相同的，都是測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)水體中溶解氧 濃度的變化，根據(jù)溶解氧濃度的變化、實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)水體體積求出光 合作用的速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能相對(duì)準(zhǔn)確反應(yīng)大型藻類(lèi)光合 作用特點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定光合作用的裝置，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定能比較準(zhǔn)確反應(yīng)大型藻類(lèi) 在現(xiàn)場(chǎng)條件下的光合作用能力，以及環(huán)境因子對(duì)光合作用的影響。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)光合作用速率的裝置，包括瓶體、瓶塞。 瓶體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，瓶體下端粘接有用于密閉圓筒底部的與瓶體固接 的瓶底；
瓶體上端粘接有與瓶體固接的瓶的上蓋板，上蓋板中心處設(shè)置有圓口 ， 圓口的側(cè)壁上車(chē)有內(nèi)螺紋；
瓶塞為圓形，其外徑與上蓋板圓口的內(nèi)徑尺寸相同，下端外壁設(shè)置有 外螺紋，上蓋板與瓶塞間通過(guò)內(nèi)螺紋和外螺紋相螺合；
瓶體、瓶底和瓶塞均由透光性較好的透明有機(jī)玻璃制成；
在瓶體上端外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有鋼圈，鋼圈上固定有帶有小孔的固定鋼片。
為方便瓶塞的開(kāi)啟，在瓶塞上方黏貼有6角形的有機(jī)玻璃板，瓶塞和6 角形的有機(jī)玻璃板構(gòu)成一瓶蓋，為了加固它們間接合的牢固程度，在瓶塞
和6角形有機(jī)玻璃板中心處穿置有一螺栓，螺栓下端連接有用于懸掛實(shí)驗(yàn)
生物樣品的吊環(huán)。
在瓶的上蓋板上，以圓口的中心為圓心，在圓口的外周設(shè)置有環(huán)形凹
槽，其內(nèi)放置有密封圈；上蓋板與瓶塞螺合后，6角形有機(jī)玻璃板壓緊于密 封圈上。
帶有小孔的固定鋼片為1-6個(gè)，其通過(guò)螺絲均勻固定在鋼圈上，固定鋼 片的小孔內(nèi)穿置有繩子。
在瓶體的下部側(cè)壁上設(shè)置有出水孔；出水孔上連接有乳膠管，乳膠管 上設(shè)置有防止水流出的夾子，或者在出水孔中插入一段有機(jī)玻璃管作為出 水管，在出水管上設(shè)置有一個(gè)磨口的開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 簡(jiǎn)單實(shí)用。本發(fā)明裝置制作簡(jiǎn)單，透明的瓶體和無(wú)縫隙連接保證了 光的通透性，并且具有一定的抗沖擊性，適合在海區(qū)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)的 光合作用能力。
2. 操作方便。本發(fā)明裝置的固定鋼片上具有小孔，方便繩子與其連接， 能比較牢固的固定，避免海上大風(fēng)浪使其脫落的危險(xiǎn)；瓶蓋上的吊環(huán)能比 較方便的固定實(shí)驗(yàn)藻類(lèi)，使藻體伸展，同時(shí)能避免由于藻體集中而造成的 局部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏；六角形的瓶蓋設(shè)計(jì)能方面瓶蓋從瓶體中旋開(kāi)。接近瓶 底下方設(shè)置有出水的小孔(上接乳膠管)，方便水樣采集。
3. 密封性好。本發(fā)明裝置瓶體為獨(dú)立的有機(jī)玻璃圓筒，上蓋板和瓶底 與瓶體直接采用無(wú)縫隙連接。上蓋板上方有一環(huán)形密封圈，旋緊瓶塞后， 瓶塞上方的六角形玻璃板壓緊在密封圈上，從而使整個(gè)裝置密封。
4. 測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。本發(fā)明裝置可以通過(guò)繩子懸掛于養(yǎng)殖筏架上，現(xiàn)場(chǎng) 測(cè)定大型藻類(lèi)的光合作用速率，能比較準(zhǔn)確的反應(yīng)大型藻類(lèi)在自然環(huán)境條 件下的光合作用能力?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整繩子的長(zhǎng)度測(cè)定海藻在不同水層的光 合作用速率，而且懸掛與養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)，該裝置通過(guò)潮流等的左右使瓶?jī)?nèi)水體 處于運(yùn)動(dòng)中，能使海藻光合作用產(chǎn)生的氧氣能均勻的溶解在水中，減少局 部氧氣過(guò)高的現(xiàn)象發(fā)生，因此可以得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。


圖1光合作用裝置示意圖2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的龍須菜光合作用速率季節(jié)變化。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
如圖1所示， 一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)光合作用速率的裝置，包括瓶體1 、 瓶塞10，
4瓶體1為圓筒狀結(jié)構(gòu)，瓶體下端粘接有用于密閉圓筒底部的與瓶體固
接的瓶底2.
瓶體i，上端粘接有與瓶體固接的瓶的上蓋板ii，上蓋板ii中心處設(shè)置
有圓口，圓口的側(cè)壁上車(chē)有內(nèi)螺紋；
瓶塞10為圓形，其外徑與上蓋板圓口的內(nèi)徑尺寸相同，下端外壁設(shè)置 有外螺紋，上蓋板11與瓶塞10間通過(guò)內(nèi)螺紋和外螺紋相螺合；
在瓶體1上端外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有鋼圈7，鋼圈7上固定 有帶有小孔6的固定鋼片8。
為方便瓶塞的開(kāi)啟，在瓶塞10上方黏貼有6角形的有機(jī)玻璃板3，瓶 塞10和6角形的有機(jī)玻璃板3構(gòu)成一瓶蓋，為了加固它們間接合的牢固程 度，在瓶塞和6角形有機(jī)玻璃板中心處穿置有一螺栓9，螺栓下端連接有用 于懸掛實(shí)驗(yàn)生物樣品的吊環(huán)4;
在瓶的上蓋板上，以圓口的中心為圓心，在圓口的外周設(shè)置有環(huán)形凹 槽，其內(nèi)放置有密封圈5;上蓋板與瓶塞螺合后，6角形有機(jī)玻璃板壓緊于 密封圈上；帶有小孔的固定鋼片8為1-6個(gè)，其通過(guò)螺絲均勻固定在鋼圈7 上，固定鋼片8的小孔6內(nèi)穿置有繩子。
在瓶體1的下部側(cè)壁上設(shè)置有出水孔，出水孔上連接有乳膠管，乳膠 管上設(shè)置有防止水流出的夾子。
具體制作過(guò)程
光合作用裝置的瓶體、瓶底、瓶的上蓋板和瓶蓋都是用透光性較好的 透明有機(jī)玻璃制作。
瓶體為直徑90mm，厚度為3mm的有機(jī)玻璃管制成；
瓶底為直徑90mm圓形有機(jī)玻璃板，厚度為15mm，周邊車(chē)去3mm、 10mm厚的邊沿，再與瓶體進(jìn)行無(wú)縫隙黏合；
瓶的上蓋板其與瓶底采用的材料及方法處理相同，不同之處在于， 在上蓋板的中心車(chē)有直徑50mm的圓口，圓口的側(cè)壁上車(chē)有內(nèi)螺紋，在距 離上蓋板的中心70mm處挖出為2mm寬的環(huán)形凹槽，其內(nèi)放置有密封圈；
瓶蓋為一帶有外螺紋的50mm (與上述圓口內(nèi)徑相吻合)的有機(jī)玻璃 瓶塞，為方便開(kāi)啟，瓶塞上黏貼有6角形的有機(jī)玻璃板上，為了加固它們 間接合的牢固程度，在瓶塞和有6角形的有機(jī)玻璃板間穿置有螺栓，通過(guò) 螺栓把兩部分固定(通過(guò)膠墊進(jìn)行密封處理)，螺栓下端連接一個(gè)吊環(huán)用于 懸掛實(shí)驗(yàn)生物。
在瓶體的下底面向上20-30mm處的側(cè)壁上設(shè)置有一出水孔，出水孔上 連接有一乳膠管，乳膠管上設(shè)置有防止水流出的夾子。
固定裝置在距離瓶體上方20mm出，車(chē)出寬度為15mm，深度1.5mm 的凹槽，將固定鋼圈固定在凹槽內(nèi)，帶有小孔的固定鋼片通過(guò)螺絲固定在 鋼圈上，實(shí)驗(yàn)時(shí)將繩子系在鋼片上的小孔上，然后系在養(yǎng)殖筏架上進(jìn)行光 和作用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。應(yīng)用例
于2002年4-11月，在山東省榮成市桑溝灣，用自行設(shè)計(jì)的光合作用瓶 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定龍須菜光合作用速率的季節(jié)變化。將一定濕重(約5g)和長(zhǎng)度
(30 50cm)的健康龍須菜用海水洗凈懸掛于光合作用瓶?jī)?nèi)，密封懸掛于水 深1.0m 1.5m處(以瓶的上蓋板為準(zhǔn))，設(shè)置對(duì)照組，每組3個(gè)重復(fù)，置于 水中2~3h，測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)溫度、鹽度和實(shí)驗(yàn)期間的光照。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后立即取出 龍須菜，用虹吸法取水樣分析，包括溶解氧(DO)等水化指標(biāo)，水樣立即 固定。龍須菜光合作用碳同化速率通過(guò)光合熵(1.2)由光合作用產(chǎn)02量計(jì) 算。光合作用速率通過(guò)產(chǎn)氧計(jì)算02 (mg/gdwh) =(02'-02)xV。/WQ/t (02' 是實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)加龍須菜的光合作用瓶02的濃度(mg/1)， 02是空白對(duì)照的 02的濃度(mg/1)， V。是光合作用瓶的體積(1)， W。是實(shí)驗(yàn)龍須菜的干重
(g)， t是實(shí)驗(yàn)時(shí)間(h))。用碘量法測(cè)定DO，龍須菜樣品用濾紙吸干水 分，測(cè)量濕重，在干燥箱65。C下烘干24h至衡重。
從圖2中可以看出，龍須菜的光合作用速率具有明顯的季節(jié)變化。4月 份，龍須菜光合作用速率(見(jiàn)圖2柱形圖)最低，為0.4 mg(Vgdwh; 7月 份，其光合作用能力最強(qiáng)，為14.4 mg02/gdwh，光合作用固碳率(以光合 商1.2計(jì)算)為17.3mgC02/gdw.h;其次為6月，較5月，8-9月稍大。自 然光合作用與水溫密切相關(guān)。4月份，平均水溫只有7.7 °C ，超出龍須菜 適溫范圍的下限，所以其光合作用能力最低；7月平均水溫為21.2 °C，是 其生長(zhǎng)的適宜溫度，其光合作用速率也最大；8月份水溫度較高21.6 25.6。C
(平均23.7C)，光合作用速率有所下降，但仍然較高(9.23mg02/gdwh)。 從圖中可以看出養(yǎng)殖水域中的氧氣含量(見(jiàn)圖2折線(xiàn)圖)從5月份到8月 份逐漸下降，然后有所上升，而龍須菜在5-9月都具有較高的光合作用產(chǎn)氧 速率，剛好能彌補(bǔ)由于該時(shí)間養(yǎng)殖生物的高耗氧量，因此具有重要的意義。
權(quán)利要求
1. 一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)光合作用速率的裝置，包括瓶體(1)、瓶塞(10)，其特征在于瓶體(1)為圓筒狀結(jié)構(gòu)，瓶體下端粘接有用于密閉圓筒底部的與瓶體固接的瓶底(2)；瓶體(1)上端粘接有與瓶體固接的瓶的上蓋板(11)，上蓋板(11)中心處設(shè)置有圓口，圓口的側(cè)壁上車(chē)有內(nèi)螺紋；瓶塞(10)為圓形，其外徑與上蓋板圓口的內(nèi)徑尺寸相同，下端外壁設(shè)置有外螺紋，上蓋板(11)與瓶塞(10)間通過(guò)內(nèi)螺紋和外螺紋相螺合；瓶體(1)、瓶底(2)和瓶塞(10)均由透光性較好的透明有機(jī)玻璃制成；在瓶體(1)上端外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有鋼圈(7)，鋼圈(7)上固定有帶有小孔(6)的固定鋼片(8)。
2. 按照權(quán)利要求l所述裝置，其特征在于為方便瓶塞的開(kāi)啟，在瓶 塞(10)上方黏貼有6角形的有機(jī)玻璃板(3)，瓶塞(10)和6角形的有 機(jī)玻璃板(3)構(gòu)成一瓶蓋，為了加固它們間接合的牢固程度，在瓶塞和6 角形有機(jī)玻璃板中心處穿置有一螺栓(9)，螺栓下端連接有用于懸掛實(shí)驗(yàn) 生物樣品的吊環(huán)(4)。
3. 按照權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于在瓶的上蓋板上，以圓口的中心為圓心，在圓口的外周設(shè)置有環(huán)形凹 槽，其內(nèi)放置有密封圈(5);上蓋板與瓶塞螺合后，6角形有機(jī)玻璃板壓緊 于密封圈上。
4. 按照權(quán)利要求l所述裝置，其特征在于帶有小孔的固定鋼片(8) 為1-6個(gè)，其通過(guò)螺絲均勻固定在鋼圈(7)上，固定鋼片(8)的小孔(6) 內(nèi)穿置有繩子。
5. 按照權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于在瓶體(1)的下部側(cè)壁 上設(shè)置有出水孔；出水孔上連接有乳膠管，乳膠管上設(shè)置有防止水流出的夾子， 或者在出水孔中插入一段有機(jī)玻璃管作為出水管，在出水管上設(shè)置有 一個(gè)磨口的開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定大型藻類(lèi)光合作用速率的裝置，包括瓶體、瓶塞，瓶體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，瓶體下端粘接有用于密閉圓筒底部的與瓶體固接的瓶底；瓶體上端粘接有與瓶體固接的瓶的上蓋板，上蓋板中心處設(shè)置有圓口，圓口的側(cè)壁上車(chē)有內(nèi)螺紋；瓶塞為圓形，其外徑與上蓋板圓口的內(nèi)徑尺寸相同，下端外壁設(shè)置有外螺紋，上蓋板與瓶塞間通過(guò)內(nèi)螺紋和外螺紋相螺合；瓶體、瓶底和瓶塞均由透光性較好的透明有機(jī)玻璃制成；在瓶體上端外壁上設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有鋼圈，鋼圈上固定有帶有小孔的固定鋼片。本發(fā)明簡(jiǎn)單實(shí)用，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N33/48GK101482552SQ20081001383
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者群 劉, 葉乃好, 毅 周, 方建光, 玲 朱, 楊紅生, 毛玉澤 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所