CN101209219A - 埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海洋动物生态学的实验技术，具体地说是一种埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法及装置。一种埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，1)将埋栖性双壳贝类生物埋在盛装有沙的容器内，使动物的进出水管一端朝上埋入沙中，作为动物实验组，同时设置容器内只装沙而不放置实验动物的对照组；2)将连带有生物的容器固定于海底培养环境中培养4－5天；3)取出所有装置，收集其中的沉积物，运用虹吸法吸出沉积物上覆的海水，而后脱盐并烘干；4)计算生物沉积速率(BDR＝(Ds－Dc)/(N·t))o：采用本发明，充分考虑了埋栖性双壳贝类的生态习性，能于现场准确地的测定埋栖性双壳贝类的生物沉积作用。

Description

埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法及装置
技术领域
本发明涉及海洋动物生态学的实验技术，具体地说是一种现场测定埋栖性双壳贝类生物沉积作用的方法及装置。
背景技术
双壳贝类作为滤食性动物，具有很强的滤水能力，能够通过滤食和生物沉积作用增加悬浮颗粒物从水柱到底部环境的通量，在沿岸海域生态系统的物质和营养循环以及能量流动中扮演着重要的角色。贝类吸收其中的一部分有机质，其它则以粪粒或假粪的形式排出。粪和假粪被通称为生物沉积物(biodeposits)，这种物质沉淀到海底底部的过程被称为生物沉积作用(biodeposition)。双壳贝类生物沉积作用的现场测定已经成为生态学家研究双壳贝类的生态系统功能的一种重要手段。对于作为底上动物(epifauna)的双壳贝类，如贻贝、牡蛎、扇贝等，由于测定其生物沉积的方法和装置相对容易设计，目前国际上已经有现成的方法和装置用于测定它们的生物沉积作用；但对于作为底内动物(infauna)或埋栖性动物的双壳贝类，如蛤、蚶等，它们通常埋栖于泥沙中，目前国内外尚未见有现场测定这类动物生物沉积作用的方法和装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够现场精确测定埋栖性双壳贝类生物沉积作用的方法及装置。它考虑到埋栖性双壳贝类的生态习性，运用埋栖性双壳贝类生物沉积物捕集器，于海区现场测定埋栖性双壳贝类的生物沉积作用，通过动物实验组与对照组的对比即可得到埋栖性双壳贝类的生物沉积速率。采用本发明可以于海区现场精确的研究埋栖性双壳贝类的生物沉积作用。
为实现上述目的，本发明题所采用的技术方案如下：现场测定方法：
1)将埋栖性双壳贝类埋在所设计的现场测定装置--“生物沉积物捕集器”中盛装有沙的容器内，使动物的进出水管一端朝上埋入沙中，作为动物实验组，同时设置容器内只装沙而不放置实验动物的对照组；
2)将生物沉积物捕集器(包括对照组)固定于海底自然环境中，持续4-5天；
3)取出所有装置，收集其中的沉积物，运用虹吸法吸出沉积物上覆的海水，而后用蒸馏水脱盐并烘干至恒重(60-70℃)；
4)计算生物沉积速率(BDR；g/(ind·d))：
BDR＝(Ds-Dc)/(N·t)，其中Ds表示放置实验动物的沉积物捕集器所收集沉积物平均重量(g)，Dc为对照捕集器所收集的沉积物平均重量(g)，N为蛤仔数量(个)，t为持续时间(天)。
所述细沙为用水洗净，烘干，并经高温灼伤(450-500℃，3-5小时)的30-40目细沙；所述动物实验组和对照组均设置3个或3个以上重复；所述埋栖性双壳贝类包括蛤仔、文蛤、竹蛏和蚶等营埋栖性生活方式的滤食性双壳贝类。
同时如果测定放置实验动物的捕集器所收集的沉积物以及对照捕集器所收集的沉积物中某种组份或元素的含量，如沉积物中有机质、有机碳(OC)、有机氮(ON)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、总磷(TP)、生物硅，或各种重金属含量，将得到埋栖性双壳贝类对这些组份或元素的生物沉积速率；即生物沉积速率包括也可以为贝类对颗粒态有机质、有机碳(OC)、有机氮(ON)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、总磷(TP)、生物硅，或各种重金属元素的生物沉积速率；
埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定装置，即埋栖性双壳贝类生物沉积物捕集器，是由PVC圆柱桶制作而成，分为上、下两部分。捕集器的上面部分中内置多个PVC小杯，杯中放置经过预处理的细沙，每个小杯放置一个实验动物，其进出水管一端朝上垂直埋入细沙中。捕集器口部以尼龙网片遮盖。上下两部分通过螺丝固定；
具体可用于的现场测定装置：包括圆桶及圆管，圆管置于圆桶上端，并与其务可拆卸连接，圆管的中下部设置有用于放置小杯的支架，其上放置的小杯可为1个或1个以上，当小杯可为1个以上时，相邻小杯之间留有空隙；圆管顶部设置有筛网，小杯内装满细沙。
所述圆桶下端设置有用于将圆桶固定于海底的固定架。
本发明的有益效果是：采用本发明，充分考虑了埋栖性双壳贝类的生态习性，能于现场准确地的测定埋栖性双壳贝类的生物沉积作用。
附图说明
图1为本发明埋栖性双壳贝类生物沉积物捕集器示意图。
图2为本发明现场测定菲律宾蛤仔生物沉积速率的方法演示图。
标号为：1.圆桶、2.圆管、3.小杯、4.支架、5.浮漂、6.海面、7.固定架、8.海底。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
测定装置主要由PVC材料制成，包括圆桶1及圆管2，圆管2的一端与圆桶1通过螺丝固定连接，圆管2的中下部设置有用于放置小杯3的支架4，其上放置9个PVC小杯3，相邻小杯3之间留有空隙(参见图1)。其中圆桶1及圆管2内径为15厘米，高度分别为60厘米和10厘米，总深70厘米，小杯3深5厘米，小杯3顶部与圆管2的外壁顶部的垂直距离为3厘米；圆管2顶部设置有尼龙网片(网目为1厘米)，小杯3内铺满细沙；所述圆管上系有细绳，细绳的另一端绑有浮漂5，浮漂5露于海面6上；
每个装置一次实验9个蛤仔，相当于每平方米510个，这与实验海区菲律宾蛤仔养殖密度相当。实验时，装置通过固定架7固定于养殖海区海底8。
现场测定方法：
在胶州湾滩涂贝类养殖海区，运用本发明的方法和装置测定了埋栖性双壳贝类--菲律宾蛤仔的生物沉积速率。由于菲律宾蛤仔栖息在沙质环境，因而考虑用一定规格(40目)的细沙为蛤仔提供栖息环境。细沙事先经淘洗去除所粘附的泥土，并经过灼烧处理去除有机质。捕集器中菲律宾蛤仔的实验数目按海区中蛤仔的平均密度(约500ind/m2)设计。
1)将菲律宾蛤仔埋在盛满有细沙的柱形小杯3内，装置中菲律宾蛤仔的实验数目为海区中蛤仔的平均密度(约500ind/m2)，每个小杯放一个蛤仔，菲律宾蛤仔垂直插入小杯的细砂中，菲律宾蛤仔的进出水管一端朝上埋入细沙中，同时实验设4个处理组，包括小、中、大三种规格蛤仔的处理组以及对照组，对照组中不放置实验动物，每个处理组设置4个重复。
其中细沙为用水洗净，经淘洗去除所粘附的泥土，并经过灼烧处理去除有机质，烘干，并在500℃下灼烧3h的40目细沙。
2)装置顶部用尼龙网片遮盖，而后将生物沉积物捕集器(包括对照组)固定于海底自然环境中，持续4-5天(参见图2)；蛤仔所产生的粪便将落于PVC圆桶1的底部。
3)取出装置，运用虹吸法吸出沉积物上覆的海水，收集其中的沉积物，而后用蒸馏水脱盐3次并烘干至恒重(60-70℃)。
4)计算生物沉积速率(BDR；g/(ind·d))：
BDR＝(Ds-Dc)/(N·t)，其中Ds表示放置实验动物的沉积物捕集器所收集的沉积物平均重量(g)，Dc为对照捕集器所收集的沉积物平均重量(g)，N为蛤仔数量(个)，t为持续时间(天)。
经不同季节的多次试验证明，所设计捕集器和实验方法是可行的。如2004年7月22-26日(平均水温26.8℃)现场所测定的菲律宾蛤仔生物沉积速率结果如下：软体干重0.18，0.32和0.49g/ind的蛤仔，生物沉积速率分别为0.22±0.03g/ind·d，0.57±0.12g/ind·d，0.97±0.19g/ind·d。结果表明，菲律宾蛤仔的生物沉积速率有明显的季节变化，且与其个体大小(软体干重W，g/ind)呈异速方程关系(BDR＝aW)。
所述生物沉积速率包括也可以为有机质、有机碳(OC)、有机氮(ON)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、总磷(TP)、生物硅，或各种重金属元素的生物沉积速率。所述栖性双壳贝类包括蛤仔、文蛤、竹蛏和蚶等营埋栖性生活方式的滤食性双壳贝类。采用本发明，充分考虑了埋栖性双壳贝类的生态习性，能于现场精确地的测定埋栖性双壳贝类的生物沉积速率。

Claims (7)

1.一种埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，其特征在于：
1)将埋栖性双壳贝类生物埋在盛装有沙的容器内，使动物的进出水管一端朝上埋入沙中，作为动物实验组，同时设置容器内只装沙而不放置实验动物的对照组；
2)将连带有生物的容器固定于海底培养环境中培养4-5天；
3)取出所有装置，收集其中的沉积物，运用虹吸法吸出沉积物上覆的海水，而后用蒸馏水脱盐并在60-70℃下烘干至恒重；
4)计算生物沉积速率(BDR；g/(ind·d))：
BDR＝(Ds-Dc)/(N·t)，其中Ds表示放置实验动物的装置所收集的沉积物平均重量(g)，Dc为对照装置所收集的沉积物平均重量(g)，N为实验动物数量(个)，t为持续时间(天)。
2.按权利要求1所述的埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，其特征在于：所述细沙为用水洗净，烘干，并经450-500℃高温下灼伤3-5小时的30-40目细沙。
3.按权利要求1所述的埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，其特征在于：所述动物实验组和对照组均设置3个或3个以上重复。
4.按权利要求1所述的埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，其特征在于：所述生物沉积速率包括也可以为贝类对颗粒态有机质、有机碳、有机氮、无机磷、有机磷、总磷、生物硅，或各种重金属元素的生物沉积速率。
5.按照权利要求1埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定方法，其特征在于：所述埋栖性双壳贝类包括蛤仔、文蛤、竹蛏和蚶等营埋栖性生活方式的滤食性双壳贝类。
6.一种权利要求1所述埋栖性双壳贝类生物沉积作用的现场测定装置，其特征在于：包括圆桶(1)及圆管(2)，圆管(2)置于圆桶(1)上端，并与其为可拆卸连接，圆管(2)的中下部设置有用于放置小杯(3)的支架(4)，其上放置的小杯(3)可为1个或1个以上，当小杯(3)可为1个以上时，相邻小杯(3)之间留有空隙；圆管(2)顶部设置有筛网，小杯(3)内装满细沙。
7.按权利要求6所述的现场测定装置，其特征在于：所述圆桶(1)中下端设置有用于将圆桶(1)固定于海底的固定架。
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