CN103270994B - 分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置及方法 - Google Patents

Abstract

分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置，该装置包括化盐池和水槽，化盐池的出水管与水槽进水口连接，化盐池钢化桶中部固定有低于化盐池顶面的出水管，左右分布有垂直方向搅拌机和水平方向搅拌机，水槽靠近进水口一端有推进器，水槽内有淡水进水管，淡水进水管末端连接有淡水喷水管，水槽上有刻度，淡水喷水管沿着水槽进水口方向为三级设置，淡水喷水管末端封闭，其上开有喷水孔，喷水孔与水槽底面夹角为30-45°。本发明可实现盐度连续变化，受水流、动物摄食等影响小，且实验效果显著。

Description

分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置及方法

技术领域

本发明属水产科学领域，特别涉及到盐度选择实验装置及方法。

背景技术

因为盐度水体自身重要的化学参数，所以对于广盐性鱼类、海河洄游以及海水鱼而言，盐度选择影响水体的分布及生长。

当前，除生理模型外，直接观察鱼类盐度喜好的装置主要有两类：一种是利用淡水和盐水缓慢相遇形成断面，盐水和淡水不会很快混合。第二种是利用一高一低盐度，在盐度相遇的中心出水，寄希望于渗透压调节形成水平方向的盐度梯度。

Houston(1957)和Baggerman(1960)用静置、缓慢浸淹的方式，将大小规格一致的容器Ⅰ若干对称均匀放于一个更大的容器Ⅱ内。更大的容器Ⅱ和容器Ⅰ底部水平，但更大的容器Ⅱ高于容器Ⅰ几许。在更大的容器Ⅱ除容器Ⅰ外的剩余部分缓慢注入淡水并放入实验鱼，当淡水注入到容器Ⅰ高度后，再缓慢进入容器，随后超出容器Ⅰ高度。鱼经由淡水选择游入盐水，以此达到选择盐度的目的。Staaland(1969)设计的挡板装置，做了改进将容器Ⅰ，改进成上下错落排列的挡板；庄平和何绪刚(2005)水生动物盐度迷宫实验装置均是利用不同盐度会出现分层的原理，达到静态平衡。优点是易于确认水生动物选择的盐度，但该设计存在的缺陷：1)、是当放入鱼体后，盐度分层维持时间短(何绪刚证明为24h)，对盐度适应的长期性无从检测；2)、是隔板的存在阻碍了鱼类的活动，使用Houston(1957)和Baggerman(1960)的装置适用于上层鱼类；Staaland(1969)的适用于中层鱼类；庄平和何绪刚(2005)的装置适用于底层鱼类；3)、无法实现盐度的连续性。

Jury(1994)设计的圆形的装置实验属虾类的盐度选择实验，出水孔位于交界处底部，经证明并不能出现水平方向的盐度分成，而是竖直方向的垂直分层，高盐度在底层，低盐度在上层，出水孔出水为高盐度水；Daryl c.Parkyn(2002)改圆形为双槽长方体型，出水孔仍位于两盐度相遇点，加了阻盐圆柱体。顾孝连(2007)将此装置改进，将两种盐度相遇端扩展成圆形池。优点是盐度有一定的连续性。该设计的缺陷：1)、盐度的扩散和连续性靠水流速度维持，水流速度过慢，出现垂直方向分层，不能实现水平方向分层。水流速度过快，不利于实验动物克流和选择适合的盐度的表达；2)、因两端进水量等于出水量加之流速的作用，渗透压本身的扩散受阻，盐度梯度实现只能在两种混合区，导致实验效果不明显，结果可靠性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置以及利用该装置进行水生动物盐度选择实验的方法，该方法盐度变化可持续，受水流、动物摄食等影响小，且实验效果显著。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置，其特征在于：该装置包括化盐池和水槽，化盐池的出水管与水槽进水口连接，化盐池钢化桶中部固定有低于化盐池顶面的出水管，左右分布有垂直潜水搅拌机和水平搅拌机，水槽靠近进水口一端有推进器，水槽内有淡水进水管，淡水进水管末端连接有淡水喷水管。

水槽上有刻度。

淡水喷水管另一端封闭，其上开有淡水喷射孔，淡水喷射孔与水槽底面夹角为30-45°。

利用分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置进行实验的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)、将海水素放入化盐池，通过入水管注水至不超过出水管位置，启动水平搅拌机和垂直潜水搅拌机，海水素开始溶解，制成海水素饱和溶液；

(2)、打开入水管开始注水，同时打开推进器，饱和溶液通过化盐池出水管进入水槽直到注满水槽；

(3)、打开淡水进水管，淡水从淡水喷射孔中射出，促进淡水与饱和溶液混合均匀，多余的水从水槽末端流出，间隔24小时用盐度计记录距离水槽进水口端面不同距离的盐度数据；

(4)、当剩余海水素量在桶底高度为化盐池高度的10％-20％时，继续加海水素至占化盐池体积的1:3-1:2；

(5)、将记录的盐度数据以及距离制成函数曲线，放入实验鱼，根据实验鱼的喜好，确定实验鱼的喜好盐度。

本发明的积极效果为：

1.本发明以动态平衡实现高盐度区间的连续变化。

2.渗透压和水生动物的游泳、摄食等行为活动不影响该盐度分布。

3.水流速度的大小亦不影响实验的准确性。

4.动态平衡下，可以实现长期观测实验。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为中华鲟盐度距离函数图；

图3为5月龄中华鲟的喜好盐度分布图；

图4为鲫中华鲟盐度距离函数图；

图5为2龄鲫的喜好盐度分布图；

图6为胭脂鱼盐度距离函数图；

图7为1龄胭脂鱼喜好盐度分布图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例一

5月龄中华鲟盐度选择实验

将海水素放入化盐池，通过入水管2注水至不超过出水管5位置，启动水平搅拌机3和垂直潜水搅拌机4，海水素开始溶解，制成海水素饱和溶液；然后打开入水管2开始注水，控制注水流量为19.1cm³/s，同时打开推进器8，饱和溶液通过化盐池出水管进入水槽6直到注满水槽6，打开第二、第三级淡水进水管9，淡水从第二、三级淡水喷射孔中射出，控制第二级淡水进水管流量为209.7cm³/s，第三级淡水进水管流量为189.7cm³/s，其他级关闭。当剩余海水素量在桶底高度为化盐池高度的20％时，继续加海水素，使其量达到化盐池钢化桶高的1/2。记录距离以及盐度的数据制成如图2的函数图(距离以盐水进水口端为0点)，然后在水槽中放入5月龄中华鲟，根据5月龄中华鲟的喜好，确定5月龄中华鲟的喜好盐度如图3所示。

实验结果表明5月龄中华鲟喜好盐度为7.5-8.5psu。

实施例二

2龄鲫实验

将海水素放入化盐池，通过入水管2注水至不超过出水管5位置，启动水平搅拌机3和垂直潜水搅拌机4，海水素开始溶解，制成海水素饱和溶液；然后打开入水管2开始注水，控制注水流量为10cm³/s，同时打开推进器8，饱和溶液通过化盐池出水管进入水槽6直到注满水槽6，打开第二级淡水进水管，淡水从第二级淡水喷射孔中射出，控制第二级淡水进水管流量为209.7cm³/s，其他级则关闭。当剩余海水素高度为化盐池高度的15％时，继续加海水素，使其量达到化盐池钢化桶高的1/3。记录距离以及盐度的数据制成如图4的函数图(距离以盐水进水口端为0点)，然后在水槽中放入2龄鲫，根据2龄鲫的喜好，确定2龄鲫的喜好盐度如图5所示。

实验结果表明2龄鲫喜好盐度分布在4.5-6.5psu。

实施例三

1龄胭脂鱼实验

将海水素放入化盐池，通过入水管2注水至不超过出水管5位置，启动水平搅拌机3和垂直潜水搅拌机4，海水素开始溶解，制成海水素饱和溶液；然后打开入水管2开始注水，控制注水流量为10cm³/s，同时打开推进器8，饱和溶液通过化盐池出水管进入水槽6直到注满水槽6，打开第二级淡水进水管，淡水从淡水喷射孔中射出，控制第二级淡水进水管流量为209.7cm³/s，其他级则关闭。当剩余海水素量在桶底高度为化盐池高度的10％时，继续加海水素，使其量达到桶高的1/3。记录距离以及盐度的数据制成如图6(距离以盐水进水口端为0点)，然后在水槽中放入1龄胭脂鱼，根据1龄胭脂鱼的喜好，确定1龄胭脂鱼的喜好盐度如图7所示。

实验结果表明1龄胭脂鱼喜好盐度为4.5-6.5psu。

综合以上实例，本发明能较好地实现鱼类盐度梯度实验，并可以通过调整饱和盐水的流入量和淡水进水管的级数的开关以及各级的进水量达到调整盐度区间的大小和盐度分布的目的，并且本发明不受鱼类游泳、摄食等活动的影响，实验结果可靠。

Claims (4)

1.分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置，其特征在于：该装置包括化盐池和水槽(6)，化盐池的出水管(5)与水槽(6)进水口(7)连接，化盐池钢化桶(1)中部固定有低于化盐池顶面的出水管(5)，左右分布有垂直潜水搅拌机(4)和水平搅拌机(3)，水槽(6)靠近进水口(7)一端有推进器(8)，水槽(6)内有淡水进水管(9)，淡水进水管末端连接有淡水喷水管(10)。

2.根据权利要求1所述的分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置，其特征在于：水槽(6)上有刻度。

3.根据权利要求1所述的分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置，其特征在于：淡水喷水管(10)另一端封闭，其上开有淡水喷射孔，淡水喷射孔与水槽(6)底面夹角为30-45°。

4.利用分级稀释建立高连续梯度盐度选择实验的装置进行实验的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)、将海水素放入化盐池，通过入水管(2)注水至不超过出水管(5)位置，启动水平搅拌机(3)和垂直潜水搅拌机(4)，海水素开始溶解，制成海水素饱和溶液；

(2)、打开入水管(2)开始注水，同时打开推进器(8)，饱和溶液通过化盐池出水管进入水槽(6)直到注满水槽(6)；

(3)、打开淡水进水管(9)，淡水从淡水喷射孔中射出，促进淡水与饱和溶液混合均匀，多余的水从水槽末端流出，间隔24小时用盐度计记录距离水槽(6)进水口端面不同距离的盐度数据；

(4)、当剩余海水素量在桶底高度为化盐池高度的10％-20％时，继续加海水素至占化盐池体积的1:3-1:2；

(5)、将记录的盐度数据以及距离制成函数曲线，放入实验鱼，根据实验鱼的喜好，确定实验鱼的喜好盐度。