CN103210873A - 一种池塘现场实验装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种池塘现场实验装置及其使用方法，它涉及一种池塘水域生态学实验研究用的装置及其使用方法，以解决现有的现场实验围隔养殖系统存在水体增氧效果不佳，进水和排水不便，鱼类容易逃跳，以及不能满足池塘水域生态学实验研究需要的问题，它包括隔水布、U形管、增氧曝气装置、防逃网、两个过滤网、两根直管、四根立杆和四根横杆；四根立杆呈阵列布置，相邻两个立杆之间连接有一根横杆，四根立杆和四根横杆形成一个方形框架；现场围隔实验的方法主要步骤为：步骤一、将方形框架上的立杆插装于池塘的池底；步骤二、向带有隔水布的方形框架内注水；步骤三、水中增氧曝气；步骤四、方形框架内的水排出。本发明用于池塘水域生态学研究。

Description

一种池塘现场实验装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种池塘水域生态学实验研究用的装置及其使用方法，具体涉及一种池塘现场实验装置及其使用方法。

背景技术

现场围隔实验是一种新兴的池塘水域生态学研究方法，也是研究池塘水域生态系统的有效工具。围隔养殖系统的优越性在于：一是由于形态规则，体积较小，因而，比大水体具有更高的可控性；二是同一批实验的各围隔设置于同一个水域内，因而彼此间条件更为均一，所得的数据具有更高的可比性；三是体积小，易管理，规模小，使用代价小，因而，一个实验可设置较多的处理和重复；四是其内的环境条件和水体规模更接近于池塘，所以实验数据比室内水体具有较大的真实性和代表性。因此，现场实验围隔所提供的实验结果一般更加精确和可靠。

然而，随着池塘水域生态学实验所需实验条件精准度的越来越高，在研究方法上对现场生态系统实验装置的配置需求将更加严格。目前，现有的现场实验围隔养殖系统存在着水体增氧效果不佳，系统进、排水不便，装置构造材料耐用性和环保性差，鱼类防逃设施缺乏，以及装置水体封闭性不佳等方面的缺点和不足，难以满足高水平池塘水域生态学实验的要求。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的现场实验围隔养殖系统存在水体增氧效果不佳，进水和排水不便，鱼类容易逃跳，以及不能满足池塘水域生态学实验研究需要的问题，进而提供一种池塘现场实验装置及其使用方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明的一种池塘现场实验装置包括隔水布、U形管、增氧曝气装置、防逃网、两个过滤网、两根直管、四根立杆和四根横杆；四根立杆呈阵列布置，相邻两个立杆之间连接有一根横杆，四根立杆和四根横杆形成一个方形框架；

隔水布围设在方形框架的侧面上，隔水布和方形框架形成一个四个侧面封闭、上下端敞口的腔体，U形管的其中一个臂穿过横杆设置在方形框架内，U形管的另一个臂穿过横杆设置在方形框架外，U形管的两个端口上分别设置有一个过滤网，U形管的两个臂上分别插装有一个直管，位于隔水布上方的横杆上设置有防逃网，防逃网捆绑在四根立杆上，防逃网的网面与隔水布的布面均铅直布置；

所述增氧曝气装置包括鼓风机、第一输气管、第二输气管、阀门、盘式微孔增氧管、固定架、至少四个绳子和与绳子数量相一致的坠子，盘式微孔增氧管安装在固定架上，固定架通过连接在绳子上的坠子布置在方形框架内，鼓风机和阀门均设置在方形框架外，鼓风机的鼓风口与第一输气管连通，第一输气管通过阀门与第二输气管连通，第二输气管与盘式微孔增氧管连通。

本发明的一种池塘现场实验装置的使用方法是按照以下步骤进行的：

步骤一、将方形框架上的立杆插装于池塘的池底，在每根横杆的下方的池底上挖直而窄的沟，将隔水布包围在方形框架上，将U形管垂直埋入隔水布的下缘，U形管的两臂的端口朝上设置，将U形管的其中一个臂设置在方形框架内，将U形管的另一个臂设置在方形框架外，U形管的两臂的端面至立杆的下端面的距离小于横杆至立杆的下端面的距离，U形管的上端面距池底的距离为15cm～25cm，且U形管上端分别安装有一个过滤网，过滤网的网孔的直径为10mm～20mm，隔水布的下缘埋入挖好的沟内并用砖和泥块压实，隔水布的上缘捆绑在横杆上，隔水布呈铅直状态；

步骤二、在步骤一安装好的方形框架的横杆上安装防逃网，防逃网捆绑在四根立杆上，防逃网的网孔的直径10mm～30mm，防逃网的网面呈铅直状态，将插装在U形管的两臂上的直管拔出，向方形框架外的池塘内注水，待方形框架内达到实验所需水位时停止注水，然后，将两个直管重新插在U形管上；

步骤三、将盘式微孔增氧管固定在固定架上，固定架上连接有至少四根绳子，每根绳子上连接一个坠子，连接为一体的盘式微孔增氧管、固定架、至少四个绳子和与绳子数量相一致的坠子沉浸在带有隔水布的方形框架内的水中，将实验对象放入带有隔水布的方形框架内的水中，开始现场围隔实验，启动鼓风机，向盘式微孔增氧管内通风，水中曝气增氧，通过调节阀门的开度进而控制增氧量；

步骤四、实验完成后，方形框架内的水排出时，再次拔出两根直管，将方形框架外的池塘水排出，方形框架内的水通过U形管排出。

本发明的有益效果是：一、本发明装置结构简单，设计合理，在现场围隔实验时，根据实际情况，可在生态系统(池塘)水域内布置多个本发明装置；二、本发明装置采用隔水布，封闭性好和隔水性好，在现场围隔实验制作过程中没有保留任何与外界水体交换的死角，充分保证了养殖装置水体及其生态系统区域水体的独立性；三、进水和排水方便，本发明设置的U形管充分保证了养殖装置能够根据需要随时进行进水、排水和换水(养殖装置进、排水：拔出U形管两端的直管，向池塘注水，待达到养殖系统所需水位时停止注水，然后将直管重新插入U形管两端，即完成向养殖装置注水过程；排水时，拔出直管，将系统外侧的池塘水排出即可)；四、本发明装置牢固性强，本发明的装置保证了整体较强的牢固性和耐用性，可以抗拒较大的风浪；五、本发明装置的横杆上增设防逃网，可有效防止实验中鱼类、虾类动物的跳逃；六、本发明装置设置微孔增氧管，增氧效果好，增氧效率可提高50％～80％，本发明的增氧曝气装置可根据实验需求灵活调整气量，并且该装置的增氧曝气过程在水下进行，能够使缺氧更为严重的养殖系统下层水体得到更多的氧气补充，并使充入水体的空气均匀扩散到各个水层，起到高效增氧的目的，同时，增氧过程中能使养殖装置底层在缺氧条件下产生的有毒有害气体加速向空气中扩散，达到高效曝气的目的；本装置在增氧曝气过程中无噪音产生，有利于鱼虾类的正常生长；七、本发明装置方形框架面积较大，可在方形框架底部较大区域内均匀增氧曝气，提高应用效率，应用效率提高了30％～60％，并且增氧曝气装置不与底部接触，避免了底泥对微孔增氧管的淤积，能够达到长期使用的目的；八、本装置所用材料耐用性强、环保性能较好，且易制作、使用方便，能满足各种鱼、虾类等实验动物的养殖，是研究池塘水域生态学的理想实验装置；九、本发明的方法设计合理，简单易行，便于池塘水域生态学研究用，能满足高水平池塘水域生态学实验的要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种池塘现场实验装置包括隔水布2、U形管3、增氧曝气装置、防逃网5、两个过滤网4、两根直管7、四根立杆8和四根横杆9；四根立杆8呈阵列布置，相邻两个立杆8之间连接有一根横杆9，四根立杆8和四根横杆9形成一个方形框架；

隔水布2围设在方形框架的侧面上，隔水布2和方形框架形成一个四个侧面封闭、上下端敞口的腔体，U形管3的其中一个臂穿过横杆9设置在方形框架内，U形管3的另一个臂穿过横杆9设置在方形框架外，U形管3的两个端口上分别设置有一个过滤网4，U形管3的两个臂上分别插装有一个直管7，位于隔水布2上方的横杆9上设置有防逃网5，防逃网5捆绑在四根立杆8上，防逃网5的网面与隔水布2的布面均铅直布置；

所述增氧曝气装置包括鼓风机6、第一输气管10、第二输气管11、阀门12、盘式微孔增氧管13、固定架14、至少四个绳子15和与绳子数量相一致的坠子16，盘式微孔增氧管13安装在固定架14上，固定架14通过连接在绳子15上的坠子16布置在方形框架内，鼓风机6和阀门12均设置在方形框架外，鼓风机6的鼓风口与第一输气管10连通，第一输气管10通过阀门12与第二输气管11连通，第二输气管11与盘式微孔增氧管13连通。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述四根立杆8为镀锌管，四根横杆9为竹竿。如此设置，强度大，结构稳定牢靠，连接方便可靠。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述隔水布2为聚乙烯涂塑布。如此设置，封闭性好和隔水性好，耐用性和环保性好。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述U形管3为聚丙烯管。如此设置，韧性好，强度高，环保性好，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述过滤网4为聚乙烯过滤网。如此设置，聚丙烯无臭、无毒，环保性好，具有优良的耐低温性能，电绝缘性能优良，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述第一输气管10为聚丙烯硬管，第二输气管11为聚丙烯软管，所述固定架14为‘目’字形固定架。如此设置，聚丙烯管韧性好，强度高，环保性好；固定架结构合理，强度高，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述两根直管7为聚丙烯管。如此设置，聚丙烯管韧性好，强度高，环保性好。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述防逃网5为聚乙烯网或尼龙网，所述防逃网5的网孔的孔径为10mm～30mm。如此设置，聚乙烯无臭、无毒，环保性好，具有优良的耐低温性和耐酸性能，电绝缘性能优良；尼龙网耐高温耐碱性能好。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的两个过滤网4的网孔的孔径为10mm～20mm。如此设置，满足实际水体过滤的需要。其它与具体实施方式一或五相同。

具体实施方式十：一种具体实施方式一、二、四、五、六、七或八所述的一种池塘现场实验装置的使用方法是按照以下步骤进行的：

步骤一、将方形框架上的立杆8插装于池塘的池底，在每根横杆9的下方的池底上挖直而窄的沟，将隔水布2包围在方形框架上，将U形管3垂直埋入隔水布2的下缘，U形管3的两臂的端口朝上设置，将U形管3的其中一个臂设置在方形框架内，将U形管3的另一个臂设置在方形框架外，U形管3的两臂的端面至立杆8的下端面的距离小于横杆9至立杆8的下端面的距离，U形管3的上端面距池底的距离为15cm～25cm，且U形管3上端分别安装有一个过滤网4，过滤网4的网孔的直径为10mm～20mm，隔水布2的下缘埋入挖好的沟内并用砖和泥块压实，隔水布2的上缘捆绑在横杆9上，隔水布2呈铅直状态；

步骤二、在步骤一安装好的方形框架的横杆9上安装防逃网5，防逃网5捆绑在四根立杆8上，防逃网5的网孔的直径10mm～30mm，防逃网5的网面呈铅直状态，将插装在U形管3的两臂上的直管7拔出，向方形框架外的池塘内注水，待方形框架内达到实验所需水位时停止注水，然后，将两个直管7重新插在U形管3上；

步骤三、将盘式微孔增氧管13固定在固定架14上，固定架14上连接有至少四根绳子15，每根绳子15上连接一个坠子16，连接为一体的盘式微孔增氧管13、固定架14、至少四个绳子15和与绳子数量相一致的坠子16沉浸在带有隔水布2的方形框架内的水中，将实验对象放入带有隔水布2的方形框架内的水中，开始现场围隔实验，启动鼓风机6，向盘式微孔增氧管13内通风，水中曝气增氧，通过调节阀门12的开度进而控制增氧量；

步骤四、实验完成后，方形框架内的水排出时，再次拔出两根直管7，将方形框架外的池塘水排出，方形框架内的水通过U形管3排出。

工作过程

结合图1说明本发明的工作过程：1、拔出U形管两端的直管，向池塘注水，待达到养殖系统所需水位时停止注水，然后将直管重新插入U形管两端，即完成向养殖系统注水过程；排水时，拔出直管，将系统外侧的池塘水排出即可；2、实验动物养殖：根据实验要求将所需规格和密度的实验动物放入养殖系统，适时开启罗茨鼓风机增氧；3、实验动物投喂和日常管理：配备可承载2-3人的小船一艘(配备救生衣)用以进行养殖动物的投喂、日常管理以及采样等实验操作。

实施例

结合图1说明本实施例：本实施例的隔水布采用隔水材料(涂塑高密度聚氯乙烯编织布)，立杆采用热镀锌钢管、横杆采用热镀锌钢管、坠子采用砖块和采用尼龙扎带固定隔水布，养殖装置面积可根据实际实验需求设置4m²～64m²(2m×2m～8m×8m)，高2.0m，实际水深1.5～1.8m，水面以上超高0.2～0.5m。该部分的具体制作方法如下：根据所需养殖装置数量和面积选择适宜大小的池塘，将池水排干，平整池底，按排间距2～4m、排内间距1.5～2m设置各养殖装置；将养殖装置四角的立杆(镀锌钢管，长4m，直径30mm)分别定位打入池底，立杆打好后，在两立杆间联结线上挖0.3m深、直而窄的沟；将定制的隔水布(涂塑高密度聚乙烯编织布)(高2.5m～3.0m)沿管外侧包围在四根立杆上，隔水布的下缘包上砖和泥块，埋入挖好的沟内，埋直压实；隔水布的上缘包住横杆(长3-4m，直径2-3cm)，并用尼龙扎带扎紧固定；

U形管采用聚丙烯(PPR)、两根直管采用聚丙烯(PPR)和过滤网采用聚乙烯过滤网片。具体制作过程如下：在制作养殖装置过程中将1个聚丙烯U形管(直径8-12cm)垂直埋入隔水布(涂塑高密度聚乙烯编织布)的下缘，U形管两臂向上分别设置在养殖装置的内外两侧，U形管上端距池底距离为15cm～25cm；U形管上端分别安装聚乙烯防逃网(网目大小以不逃脱养殖动物为宜)；将两根聚丙烯(PPR)直管分别垂直插入U形管两端，起堵水的作用，直管上端保持在水平面以上。当养殖系统面积超过25m²时，可在系统每个直边外侧的中间垂直打入一根镀锌管用以支撑隔水布；用铁线和细铁丝将池塘中设置的多个实验装置的每排各个实验装置的两边分别串联起来，铁线拉紧后，其两头通过钢筋橛子固定在池梗上；

用于鱼类防逃的防逃网采用聚乙烯或尼龙网(或片)。如养殖装置中放养的实验鱼类有鲢、草鱼等跳跃性鱼类，可在隔水布(涂塑高密度聚乙烯编织布)上缘安装一圈高50cm～100cm的网片，防止实验鱼的跳逃；

增氧曝气装置采用罗茨鼓风机、第一输气管(聚丙烯PPR硬质管)、阀门、第二通气管(软管)、盘式微孔增氧管、三通管、竹竿、尼龙扎带、尼龙绳和坠子；罗茨鼓风机是增氧曝气的动力来源，功率大小根据实际增氧曝气量大小而定；第一输气管的一端通过法兰与罗茨鼓风机连接，第一输气管的另一端通过阀门与第二输气管连通，连接到每个现场实验装置。增氧曝气装置主体部分的制作方法如下：首先将6支长3-4m、粗端直径3-4cm的竹竿通过尼龙扎带固定，做成一个面积为9m²～15m²的‘目’字形固定架，然后，将微孔增氧管均匀盘绕在框架的每支竹竿上，通过尼龙扎带将微孔增氧管与固定架(竹竿框架)固定在一起；盘式微孔增氧管的两头分别与一个三通管(聚乙烯管)相连，形成一个闭合通路；三通管的另一头与第二输气管(软管)连通，第二输气管(软管)通过阀门与输气管道相连，阀门可控制进入盘式微孔增氧管的氧气量的多少；固定架(竹竿框架)的四个角分别通过尼龙绳与坠子相连，尼龙绳的长度根据隔水布内水体深度可灵活调节，通常固定架(竹竿框架)与池底的距离在保持15cm～30cm，所用的坠子可用砖块或沙袋代替。

Claims (10)

1.一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述装置包括隔水布(2)、U形管(3)、增氧曝气装置、防逃网(5)、两个过滤网(4)、两根直管(7)、四根立杆(8)和四根横杆(9)；四根立杆(8)呈阵列布置，相邻两个立杆(8)之间连接有一根横杆(9)，四根立杆(8)和四根横杆(9)形成一个方形框架；

隔水布(2)围设在方形框架的侧面上，隔水布(2)和方形框架形成一个四个侧面封闭、上下端敞口的腔体，U形管(3)的其中一个臂穿过横杆(9)设置在方形框架内，U形管(3)的另一个臂穿过横杆(9)设置在方形框架外，U形管(3)的两个端口上分别设置有一个过滤网(4)，U形管(3)的两个臂上分别插装有一个直管(7)，位于隔水布(2)上方的横杆(9)上设置有防逃网(5)，防逃网(5)捆绑在四根立杆(8)上，防逃网(5)的网面与隔水布(2)的布面均铅直布置；

所述增氧曝气装置包括鼓风机(6)、第一输气管(10)、第二输气管(11)、阀门(12)、盘式微孔增氧管(13)、固定架(14)、至少四个绳子(15)和与绳子数量相一致的坠子(16)，盘式微孔增氧管(13)安装在固定架(14)上，固定架(14)通过连接在绳子(15)上的坠子(16)布置在方形框架内，鼓风机(6)和阀门(12)均设置在方形框架外，鼓风机(6)的鼓风口与第一输气管(10)连通，第一输气管(10)通过阀门(12)与第二输气管(11)连通，第二输气管(11)与盘式微孔增氧管(13)连通。

2.根据权利要求1所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述四根立杆(8)为镀锌管，四根横杆(9)为竹竿。

3.根据权利要求1或2所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述隔水布(2)为聚乙烯涂塑布。

4.根据权利要求1所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述U形管(3)为聚丙烯管。

5.根据权利要求1所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述过滤网(4)为聚乙烯过滤网。

6.根据权利要求1所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述第一输气管(10)为聚丙烯硬管，第二输气管(11)为聚丙烯软管，所述固定架(14)为‘目’字形固定架。

7.根据权利要求1所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述两根直管(7)为聚丙烯管。

8.根据权利要求1所述一种池塘现场实验装置，其特征在于：所述防逃网(5)为聚乙烯网或尼龙网，所述防逃网(5)的网孔的孔径为10mm～30mm。

9.根据权利要求1或5所述的一种池塘现场实验装置，其特征在于：两个过滤网(4)的网孔的孔径为10mm～20mm。

10.一种权利要求1、2、4、5、6、7或8所述的一种池塘现场实验装置的使用方法，其特征在于：所述池塘现场实验装置的使用方法是按照以下步骤进行的：

步骤一、将方形框架上的立杆(8)插装于池塘的池底，在每根横杆(9)的下方的池底上挖直而窄的沟，将隔水布(2)包围在方形框架上，将U形管(3)垂直埋入隔水布(2)的下缘，U形管(3)的两臂的端口朝上设置，将U形管(3)的其中一个臂设置在方形框架内，将U形管(3)的另一个臂设置在方形框架外，U形管(3)的两臂的端面至立杆(8)的下端面的距离小于横杆(9)至立杆(8)的下端面的距离，U形管(3)的上端面距池底的距离为15cm～25cm，且U形管(3)上端分别安装有一个过滤网(4)，过滤网(4)的网孔的直径为10mm～20mm，隔水布(2)的下缘埋入挖好的沟内并用砖和泥块压实，隔水布(2)的上缘捆绑在横杆(9)上，隔水布(2)呈铅直状态；

步骤二、在步骤一安装好的方形框架的横杆(9)上安装防逃网(5)，防逃网(5)捆绑在四根立杆(8)上，防逃网(5)的网孔的直径10mm～30mm，防逃网(5)的网面呈铅直状态，将插装在U形管(3)的两臂上的直管(7)拔出，向方形框架外的池塘内注水，待方形框架内达到实验所需水位时停止注水，然后，将两个直管(7)重新插在U形管(3)上；

步骤三、将盘式微孔增氧管(13)固定在固定架(14)上，固定架(14)上连接有至少四根绳子(15)，每根绳子(15)上连接一个坠子(16)，连接为一体的盘式微孔增氧管(13)、固定架(14)、至少四个绳子(15)和与绳子数量相一致的坠子(16)沉浸在带有隔水布(2)的方形框架内的水中，将实验对象放入带有隔水布(2)的方形框架内的水中，开始现场围隔实验，启动鼓风机(6)，向盘式微孔增氧管(13)内通风，水中曝气增氧，通过调节阀门(12)的开度进而控制增氧量；

步骤四、实验完成后，方形框架内的水排出时，再次拔出两根直管(7)，将方形框架外的池塘水排出，方形框架内的水通过U形管(3)排出。