CN105052784B - 一种海洋生物代谢生理测定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种海洋生物代谢生理测定系统，包括：水浴槽、水泵、分流器、呼吸瓶、水位控制管、多通道溶解氧测定仪、电脑控制系统；本发明的海洋生物代谢生理测定系统，利用现场水温水浴条件下通过自由控制多组呼吸瓶的开放、封闭时间，实现耗氧、排氨代谢生理实验条件的准确控制，电脑通过各个呼吸瓶上装配的光纤溶解氧传感器实时捕捉溶解氧的动态变化，准确测定耗氧率、排氨率等生理代谢关键参数。

Description

一种海洋生物代谢生理测定系统及方法

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种海洋生物代谢生理测定系统，还涉及一种海洋生物代谢生理测定方法。

背景技术

代谢生理是生物能量学研究的重要内容之一，通过研究生物的代谢生理及其与各种生物和非生物因素的相互关系及变化，可以掌握生物的代谢特征、生理状况、营养需求及其对外界环境条件的适应能力和所能承受的阈值等，从而为水域资源评估、水域环境调控、养殖容量模型构建等方面提供数据支撑。

目前代谢生理的研究方法主要是封闭法，将实验生物放入实验容器一定时间后开始计时，根据需要确定实验持续时间，实验结束后根据实验前后的溶解氧、氨氮等测定结果估算实验生物的耗氧率和排氨率等，这种研究方法有诸多方面的缺点，具体如下：

1.实验容器一般比较小，易对实验生物产生胁迫，且实验条件极易受气温的影响；

2.养殖生物适应实验条件的时间短甚至没有适应时间，试验期间的实验生物并非处于正常生理状态，实验结果难以反映实际的代谢状态；

3.实验结果只有初始、结束时的数据，无法获得实验期间的过程变化。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提出了一种海洋生物代谢生理测定系统，还提出了一种海洋生物代谢生理测定方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种海洋生物代谢生理测定系统，包括：

水浴槽、水泵、分流器、呼吸瓶、水位控制管、多通道溶解氧测定仪、电脑控制系统；

分流器的入水口连接水泵，分流器上设置有多个出水口，出水口由控制阀控制水量；

呼吸瓶设置有入水口和出水口，入水口设有开关控制阀门，并与所述分流器相连接，出水口的末端高于水浴槽的水位，呼吸瓶顺序放置在水浴槽内，利用水泵驱动呼吸瓶内水体单向流动；

水浴槽底部设有排水口，水位控制管与排水口相连接，并保持竖立在水浴槽中，水位控制管的高度低于水浴槽侧壁高度，溢出的水通过水位控制管排走，控制水浴槽内的水位；

每个呼吸瓶瓶壁上装配有一个光纤溶解氧传感器，光纤传感器连接多通道溶解氧测定仪，电脑控制系统通过多通道溶解氧测定仪监测溶解氧含量。

可选地，所述分流器上有8-10个出水口。

基于上述系统，本发明还提供了一种海洋生物代谢生理测定方法，包括以下步骤：

实验开始时，从呼吸瓶出水口处吸取初始水样测定氨氮；

然后关闭水泵及呼吸瓶的进水阀门，呼吸瓶处于封闭状态，根据实验需要确定呼吸瓶的封闭时间；

实验结束时，从出水口再次取水样测定氨氮；

实验结束后，打开水泵及呼吸瓶入水口开关控制阀门，再次启动海水流动模式，给与实验生物3-5h生理状态恢复时间，按照之前的操作流程再次实验。

可选地，实验生物放入呼吸瓶内后，保持流水状态1-2h，待实验生物状态正常后开始实验。

本发明的有益效果是：

(1)利用现场水温水浴条件下通过自由控制多组呼吸瓶的开放、封闭时间，实现耗氧、排氨代谢生理实验条件的准确控制；

(2)电脑通过各个呼吸瓶上装配的光纤溶解氧传感器实时捕捉溶解氧的动态变化，准确测定耗氧率、排氨率等生理代谢关键参数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种海洋生物代谢生理测定系统的系统框图；

图2为本发明一种海洋生物代谢生理测定方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的海洋生物代谢生理测定系统，包括：水浴槽、水泵、分流器、呼吸瓶、水位控制管、多通道溶解氧测定仪、电脑控制系统，附属设备包括硅胶管、控制阀等。

分流器的入水口连接水泵，分流器上设置有多个出水口，优选8-10个，出水口由控制阀控制水量。

呼吸瓶容积根据实验生物的体积(或大小)来确定，呼吸瓶设置有入水口和出水口，入水口设有开关控制阀门，并与分流器连接，出水口的末端高于水浴槽的水位，呼吸瓶顺序放置在水浴槽内，利用水泵驱动呼吸瓶内水体单向流动。

水浴槽底部设有排水口，水位控制管与排水口相连接，并保持竖立在水浴槽中，水位控制管的高度低于水浴槽侧壁高度，溢出的水通过水位控制管排走，控制水浴槽内的水位。

每个呼吸瓶瓶壁上装配有一个光纤溶解氧传感器，光纤传感器连接多通道溶解氧测定仪，溶解氧含量的实时动态变化监测通过与多通道溶解氧测定仪的连接的电脑控制系统来实现。

基于上述海洋生物代谢生理测定系统，本发明还提供了一种海洋生物代谢生理测定方法，下面结合图2对本发明的方法进行详细说明。

实验生物放入呼吸瓶内后，保持流水状态1-2h，待实验生物状态正常后开始实验。

实验开始时，从呼吸瓶出水口处吸取初始水样测定氨氮；然后关闭水泵及呼吸瓶的进水阀门，呼吸瓶处于封闭状态，根据实验需要确定呼吸瓶的封闭时间；实验结束时，从出水口再次取水样测定氨氮。

每个呼吸瓶瓶壁上装配有一个光纤溶解氧传感器，光纤传感器连接多通道溶解氧测定仪，溶解氧含量的实时动态变化监测通过与多通道溶解氧测定仪的连接的电脑控制系统来实现。

实验结束后，打开水泵及呼吸瓶入水口开关控制阀门，再次启动海水流动模式，给与实验生物3-5h生理状态恢复时间，按照之前的操作流程再次实验。通过这种方式，可以得到多批次、多组的实验数据，有效保证了代谢生理研究的科学性和实验数据的准确性。

本发明的海洋生物代谢生理测定系统及方法，利用现场水温水浴条件下通过自由控制多组呼吸瓶的开放、封闭时间，实现耗氧、排氨代谢生理实验条件的准确控制，电脑通过各个呼吸瓶上装配的光纤溶解氧传感器实时捕捉溶解氧的动态变化，准确测定耗氧率、排氨率等生理代谢关键参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种海洋生物代谢生理测定方法，其特征在于，基于一种海洋生物代谢生理测定系统，该海洋生物代谢生理测定系统包括：

水浴槽、水泵、分流器、呼吸瓶、水位控制管、多通道溶解氧测定仪、电脑控制系统；

分流器的入水口连接水泵，分流器上设置有多个出水口，出水口由控制阀控制水量；

呼吸瓶设置有入水口和出水口，入水口设有开关控制阀门，并与所述分流器相连接，出水口的末端高于水浴槽的水位，呼吸瓶顺序放置在水浴槽内，利用水泵驱动呼吸瓶内水体单向流动；

水浴槽底部设有排水口，水位控制管与排水口相连接，并保持竖立在水浴槽中，水位控制管的高度低于水浴槽侧壁高度，溢出的水通过水位控制管排走，控制水浴槽内的水位；

每个呼吸瓶瓶壁上装配有一个光纤溶解氧传感器，光纤传感器连接多通道溶解氧测定仪，电脑控制系统通过多通道溶解氧测定仪监测溶解氧含量；

包括以下步骤：

实验开始时，从呼吸瓶出水口处吸取初始水样测定氨氮；

然后关闭水泵及呼吸瓶的进水阀门，呼吸瓶处于封闭状态，根据实验需要确定呼吸瓶的封闭时间；

实验结束时，从出水口再次取水样测定氨氮；

实验结束后，打开水泵及呼吸瓶入水口开关控制阀门，再次启动海水流动模式，给予实验生物3-5h生理状态恢复时间，按照之前的操作流程再次实验。

2.如权利要求1所述的海洋生物代谢生理测定方法，其特征在于，所述分流器上有8-10个出水口。

3.如权利要求1或2所述的海洋生物代谢生理测定方法，其特征在于，实验生物放入呼吸瓶内后，保持流水状态1-2h，待实验生物状态正常后开始实验。