CN104488684B - 小型水生生态系统模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型水生生态系统模拟器，包括方形开口下箱，下箱安装在支架上，下箱内部安装带孔的具孔隔板，下箱内部位于具孔隔板上方安装方形开口上箱，上箱上安装开圆孔方形台，圆孔开透所述上箱底部，方形台圆孔内配合安放橡胶塞或橡胶盖。本发明制作材料简单易得，操作方便，功能多，可用于多种实验，可模拟现实水生生态系统遇到的多种环境问题，如水华爆发，洪水淹没植被，生物入侵（外来物种与土著物种相互作用）等。

Description

小型水生生态系统模拟器

技术领域

本专利技术主要用于水域生态学领域，具体涉及一种研究系统内的种间关系以及环境因子对种间关系的影响的小型水生生态系统模拟器。

背景技术

水生生态系统是区域生态系统中最重要、最活跃的生态系统之一，在调节气候、改善人们生活质量方面发挥着重要作用。水生植物与藻类是水生生态系统的基础组成部分，作为初级生产力为系统提供物质与能量，维持着水生生态系统的正常运转。研究发现，水生植物与藻类种间关系会受到系统水分变化、气候改变、营养条件等因素的影响。因此，为更好地利用水生生态系统为人们服务，需要研究水生植物的种间关系。然而，通过考察发现，市场上并没有能够满足在控制条件下研究藻类与水生植物相互关系、水生植物相互关系的设备。因此，需要自制仪器设备为研究水生生态系统种间关系服务。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于研究水生动植物种间关系，探讨水生生态系统物种多样性及其系统稳定性，研究藻类与水生植物的相互关系，探讨水华暴发对水生生态系统的影响，研究岸生植物的水淹耐受机理，遴选适于用作维持库岸固定的植物，水培植物生理研究，探讨水培花卉栽种条件的小型水生生态系统模拟器。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种小型水生生态系统模拟器，包括方形开口下箱，所述下箱安装在支架上，所述下箱内部安装带孔的具孔隔板，所述下箱内部位于所述具孔隔板上方安装方形开口上箱，所述上箱上安装开圆孔方形台，所述圆孔开透所述上箱底部，所述方形台圆孔内配合安放橡胶塞；具孔隔板可根据需要调节安装在所述下箱内部的高度，所述上箱中圆孔可使所述上箱中的水或其它物质进入下箱中，便于实验研究。

所述支架安装有四个支撑腿，所述支架一侧安装可调节角度和高度的扶手，所述扶手上端安装面板灯，所述下箱外侧一条棱上安装水深刻度尺，下箱内侧安装测量水温的温度计，所述上箱左右两侧距上边缘2cm处分别开一个小圆孔，所述下箱距箱体底部20 cm处设有取水口，小圆孔的添加方便将上箱从下箱中取出，取水口设置保证在不影响上箱水质的情况下取出下箱中的水。

所述具孔隔板上开9×9个孔，所述9×9个孔上都安有橡胶片，所述方形台在所述上箱上等距离安放3×2个，所述3×2个方形台其中3个的圆孔内安有透析膜；孔上安装的橡胶片既能用来固定植物，也可以实现培养基质和水体的隔离。

所述取水口为设置在所述下箱底部的到L型管道。

本发明中的上箱和下箱主要采用有机玻璃，可以随时观察仪器内植物的生长状况。

本发明实现的有益效果：

本发明小型水生生态系统模拟器，将下箱固定在支架上，在下箱底部添加培养基质，将具塞隔板固定在下箱上，将实验植物透过隔板上的孔栽植在培养基质上。本发明为上下两箱组合而成，上箱开圆孔方形台一半内部有透析膜，一半内部无透析膜，同时孔上配有橡胶塞，可实现对上下两箱的水质等条件进行分别控制，也可控制两箱完全连通（开启无透析膜方台上的橡胶塞）或仅水体连通（开启有透析膜方台上的橡胶塞）；该小型水生生态模拟器具有多种用途，可模拟现实水生生态系统遇到的多种环境问题，如水华爆发，洪水淹没植被，生物入侵（外来物种与土著物种相互作用）等；所使用的具孔隔板，孔数多，方便设计实验；孔上具有橡胶片既能用来固定植物，也可以实现培养基质和水体的隔离；另外下箱上具有取水口（距箱底20 cm）方便监测模拟器中下层水体中的水质条件。也可以通过此取水口向箱体中注水。

附图说明

如图1所示为本发明小型水生生态系统模拟器的结构示意图；

如图，1.支架，2.下箱，3.上箱，4.具孔隔板，5.方形台，6.橡胶塞，7.面板灯，8.水深刻度尺。

具体实施方式

本发明小型水生生态系统模拟器，包括方形开口下箱2，下箱2安装在支架1上，下箱2内部安装带孔的具孔隔板4，下箱2内部位于具孔隔板4上方安装方形开口上箱3，上箱3上安装开圆孔方形台5，圆孔开透所述上箱3底部，方形台5圆孔内配合安放橡胶塞6或橡胶盖。支架1安装有四个支撑腿，支架1一侧安装可调节角度和高度的扶手，扶手上端安装面板灯7，下箱2外侧一条棱上安装水深刻度尺8。

如图1所示，第一步：将下箱2固定在支架1上，并在下箱2底部添加培养基质（消毒后的土壤、含特定微生物的土壤或营养液）。

第二步：将具孔隔板4固定在下箱2上（可根据需求调节距箱底的高度），然后根据实验要求将实验植物透过具孔隔板上4的孔栽植在培养基质上。具孔隔板4共有9×9个孔，可根据实验目的、物种特征调整栽植的行距和株距，也可单置一个物种或混种几个物种。

至此步骤，可以实现以下实验目的：水培花卉培养条件探索，不同基质条件培育对植物生长的影响，植物间的竞争关系研究。

第三步：待植物生长稳定后，向下箱2中注水，可根据实验需求调节水位。至此步骤，可实现探讨不同水质条件对水生植物的影响，岸生植物或水生植物对水淹胁迫的耐受机理。

第四步：将上箱3套入下箱2中。此步骤前可以在上箱3中培养一种或多种藻类（培养时，上箱3底部的塞子处于封闭状态）。根据实验需求可以实现上下两箱完全连通（开放上箱3底部无透析膜的孔）或仅水体连通（开放上箱底部有透析膜的孔）。上箱3圆孔周围的方台5，可以保证盖上塞子时塞底不接触透析膜，保证透析膜的完整性。

第五步：调节支架1上平板灯的高度，以控制光照强度。

至此，整个水生生态系统模拟器已全部安装完成，可实现研究藻类与水生植物的相互关系研究，水生植物种间关系研究等。

本发明模拟器设备的主要技术指标及特点：

1、技术指标：

上箱3：尺寸为780×480×300（长×宽×高，mm），有机玻璃，厚度10 mm；底部有6个圆孔（直径50mm），配有橡胶塞。

下箱2：尺寸为800×500×600（长×宽×高，mm），有机玻璃，厚度10 mm；在距底部200 mm处设置出水口。

面板灯7：LED面板灯（白光，18W），尺寸300×600 （长×宽，mm），安装具可调节高度和角度的扶手。

具孔隔板4：隔板，尺寸780×480（长×宽，mm），有机玻璃，厚度10 mm，安置在元件2上，距离底部80 mm。隔板上布有81个小圆孔（直径为10 mm，9×9）。

2、特点：

（1）. 本发明为上下两箱组合而成，上箱3设有具孔方台5（分为有透析膜和无透析膜两种），孔上配有橡胶塞，可实现对上下两箱的水质等条件进行分别控制，也可控制两箱完全连通或仅水体连通。

（2）. 本发明具有多种用途，可模拟现实水生生态系统遇到的多种环境问题，如水华爆发，岸生植物被水淹，洪水淹没植被，生物入侵（外来物种与土著物种相互作用）等。

（3）. 本发明中所使用的具孔隔板4，孔数多，方便设计实验；孔上具有橡胶片既能用来固定植物，也可以实现培养基质和水体的隔离。

（4）. 本发明下箱2上具有取水口（距箱底20 cm）方便监测模拟器中下层水体中的水质条件；也可以通过此取水口向箱体中注水。

（5）. 本仪器主要采用有机玻璃，可以随时观察仪器内植物的生长状况。

Claims (4)

1.一种小型水生生态系统模拟器，包括方形开口下箱（2），其特征在于：所述下箱（2）安装在支架（1）上，所述下箱（2）内部安装带孔的具孔隔板（4），所述下箱（2）内部位于所述具孔隔板（4）上方安装方形开口上箱（3），所述上箱（3）内安装开圆孔方形台（5），所述圆孔开透所述上箱（3）底部，所述方形台（5）圆孔内配合安放橡胶塞（6）。

2.根据权利要求1所述的小型水生生态系统模拟器，其特征在于：所述支架（1）安装有四个支撑腿，所述支架（1）一侧安装可调节角度和高度的扶手，所述扶手上端安装面板灯（7），所述下箱（2）外侧一条棱上安装水深刻度尺（8），所述下箱（2）内侧安装测量水温的温度计，所述上箱（3）左右两侧距上边缘2cm处分别开一个小圆孔，所述下箱（2）距箱体底部20 cm处设有取水口。

3.根据权利要求1或2所述的小型水生生态系统模拟器，其特征在于：所述具孔隔板（4）上开9×9个孔，所述9×9个孔上都安有橡胶片，所述方形台（5）在所述上箱（3）上等距离安放3×2个，所述3×2个方形台（5）其中3个圆孔内安装透析膜。

4.根据权利要求2所述的小型水生生态系统模拟器，其特征在于：所述取水口为设置在所述下箱（2）底部的倒L型管道。