CN107167564B - 一种室内微宇宙生态模拟实验装置及生态模拟实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种模拟真实自然环境条件下的室内微宇宙生态模拟实验系统以及相应的生态模拟实验方法，通过潮汐模拟控制单元来进行模拟真实的潮汐现象，同时通过湍流模拟控制单元进行湍流模拟实验，从而实现较为真实的生态系统模拟，能够对污染物在沉积层与水相中的相互作用及与生物之间的效应进行深入研究。
Description
技术领域
本发明属于生态学技术领域，具体涉及一种模拟真实自然环境的室内微宇宙生态实验模拟技术。
背景技术
在生态系统模拟中使用培养箱来进行各项实验，属于较为成熟并被广泛应用的技术手段。其通过对在箱内培养的生物样本提供一些特定的生态模拟条件，观察这些条件对样本所造成的影响。然而，现有的培养箱中所能提供的环境条件与真实的自然环境条件差异明显，对真实环境的模拟并不完善，比如无法提供如潮汐、湍流等自然现象。因此，受上述条件制约，当前采用培养箱来进行生态系统模拟的真实性仍存在较多缺陷。
发明内容
针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种室内微宇宙生态模拟实验装置，具体包括：
生态实验系统主体1，其内部放置待观察的生物样本；
温度控制单元4，用于调节所述生态实验系统主体1内部的温度。
潮汐模拟控制单元2，设置于所述生态实验系统主体1的一侧，用于模拟自然潮汐现象；
湍流模拟控制单元3，设置于所述生态实验系统主体1的内部，用于模拟湍流。
进一步地，所述潮汐模拟控制单元2由潮汐水体储存装置21、管道22、双向阀门23、水泵24以及液面检测装置25组成；其中，所述潮汐水体储存装置21通过所述管道22与所述生态实验系统主体1连接；所述双向阀门23设置于所述管道22中部，所述水泵24设置于所述双向阀门23上方；所述液面检测装置25设置在所述潮汐水体储存装置21上。
进一步地，所述湍流模拟控制单元3由湍流引发装置31、电机32组成；其中，所述湍流引发装置31包括设置在所述生态实验系统主体1内部一侧的多个水平湍流产生风机，以及设置在所述生态实验系统主体1顶部的多个垂直湍流产生风机；所述水平湍流产生风机与所述垂直湍流产生风机与调速装置电连接，用于调节风速大小；所述电机32设置于所述生态实验系统主体1的一侧，与所述调速装置电连接。
进一步地，所述温度控制单元4由电热棒41、冷凝管42以及风扇43组成；其中，所述电热棒41和冷凝管42设置在所述生态实验系统主体1下方；所述风扇43设置于所述冷凝管42的一侧。
进一步地，所述实验装置还包括照明单元5，由设置于所述生态实验系统主体1上方的若干LED灯51以及紫外灯52组成。
进一步地，所述生态实验系统主体1上还设有水样检测装置14；所述水样检测装置14包括出水口141、导管142以及水样过滤器143；所述出水口141与所述水样过滤器143通过所述导管142连接。
进一步地，所述生态实验系统主体1为一圆柱形容器11；所述生物样本12置于所述圆柱形容器11的底层，其上方覆盖有水层13。
进一步地，所述圆柱形容器11由外层111和内层112组成，所述温度控制单元4设置于内层112内部。
进一步地，所述外层111为PVC材料层，所述内层112为气囊层。
本发明还提供了一种采用上述装置的室内微宇宙生态模拟实验方法，包括；
将采集的生物样本12放置在所述生态实验系统主体1内部；
通过所述潮汐模拟控制单元2模拟自然潮汐现象；
通过所述湍流模拟控制单元3模拟湍流。
进一步地，所述待观察的生物样本12为采集的沉积物。
根据上述本发明提供的室内微宇宙生态模拟实验装置及相应的室内微宇宙生态模拟实验方法，能够实现较为真实的生态系统模拟，尤其是对于沉积物样本，能够对污染物在沉积层与水相中的相互作用及与生物之间的效应进行深入研究等诸多有益效果。
附图说明
图1是根据本发明所提供的室内微宇宙生态模拟实验装置的结构示意图
图2是根据本发明所提供的装置的水样检测装置的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作出更详尽的解释说明。
如图1所示，本发明所提供的一种室内微宇宙生态模拟实验装置，具体包括：
生态实验系统主体1，其内部放置待观察的生物样本；
温度控制单元4，用于调节所述生态实验系统主体1内部的温度。
潮汐模拟控制单元2，设置于所述生态实验系统主体1的一侧，用于模拟自然潮汐现象；
湍流模拟控制单元3，设置于所述生态实验系统主体1的内部，用于模拟湍流。
在本申请的一个优选实施例中，所述潮汐模拟控制单元2由潮汐水体储存装置21、管道22、双向阀门23、水泵24以及液面检测装置25组成；其中，所述潮汐水体储存装置21通过所述管道22与所述生态实验系统主体1连接；所述双向阀门23设置于所述管道22中部，所述水泵24设置于所述双向阀门23上方；所述液面检测装置25设置在所述潮汐水体储存装置21上。
在本申请的一个优选实施例中，所述湍流模拟控制单元3由湍流引发装置31、电机32组成；其中，所述湍流引发装置31包括设置在所述生态实验系统主体1内部一侧的多个水平湍流产生风机，以及设置在所述生态实验系统主体1顶部的若干垂直湍流产生风机；所述水平湍流产生风机与所述垂直湍流产生风机与调速装置电连接，用于调节风速大小；所述电机32设置于所述生态实验系统主体1的一侧，与所述调速装置电连接。
在本申请的一个优选实施例中，所述温度控制单元4由电热棒41、冷凝管42以及风扇43组成；其中，所述电热棒41和冷凝管42设置在所述生态实验系统主体1下方；所述风扇43设置于所述冷凝管42的一侧。
在本申请的一个优选实施例中，所述实验装置还包括照明单元5，由设置于所述生态实验系统主体1上方的若干LED灯51以及紫外灯52组成。
在本申请的一个优选实施例中，所述生态实验系统主体1上还设有水样检测装置14；如图2所示，所述水样检测装置14包括出水口141、导管142以及水样过滤器143；所述出水口141与所述水样过滤器143通过所述导管142连接。
在本申请的一个优选实施例中，所述生态实验系统主体1为一圆柱形容器11；所述生物样本12置于所述圆柱形容器11的底层，其上方覆盖有水层13。
在本申请的一个优选实施例中，所述圆柱形容器11由外层111和内层112组成，所述温度控制单元4设置于内层112内部。
在本申请的一个优选实施例中，所述外层111为PVC材料层，所述内层112为气囊层。
本发明还提供了一种采用上述装置的室内微宇宙生态模拟实验方法，包括；
将采集的生物样本12放置在所述生态实验系统主体1内部；
通过所述潮汐模拟控制单元2模拟自然潮汐现象；
通过所述湍流模拟控制单元3模拟湍流。
在本申请的一个优选实施例中，所述待观察的生物样本12为采集的沉积物。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种室内微宇宙生态模拟实验装置，包括：
生态实验系统主体(1)，其内部放置采集的生物样本；
温度控制单元(4)，用于调节所述生态实验系统主体(1)内部的温度；
其特征在于：所述装置还包括：
潮汐模拟控制单元(2)，设置于所述生态实验系统主体(1)的一侧，用于模拟自然潮汐现象；
湍流模拟控制单元(3)，设置于所述生态实验系统主体(1)的内部，用于模拟湍流；
所述湍流模拟控制单元(3)由湍流引发装置(31)、电机(32)组成；其中，所述湍流引发装置(31)包括设置在所述生态实验系统主体(1)内部一侧的多个水平湍流产生风机，以及设置在所述生态实验系统主体(1)顶部的多个垂直湍流产生风机；所述水平湍流产生风机与所述垂直湍流产生风机与调速装置电连接，用于调节风速大小；所述电机(32)设置于所述生态实验系统主体(1)的一侧，与所述调速装置电连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述潮汐模拟控制单元(2)由潮汐水体储存装置(21)、管道(22)、双向阀门(23)、水泵(24)以及液面检测装置(25)组成；其中，所述潮汐水体储存装置(21)通过所述管道(22)与所述生态实验系统主体(1)连接；所述双向阀门(23)设置于所述管道(22)中部，所述水泵(24)设置于所述双向阀门(23)上方；所述液面检测装置(25)设置在所述潮汐水体储存装置(21)上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述温度控制单元(4)由电热棒(41)、冷凝管(42)以及风扇(43)组成；其中，所述电热棒(41)和冷凝管(42)设置在所述生态实验系统主体(1)下方；所述风扇(43)设置于所述冷凝管(42)的一侧。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述实验装置还包括照明单元(5)，由设置于所述生态实验系统主体(1)上方的若干LED灯(51)以及紫外灯(52)组成。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述生态实验系统主体(1)上还设有水样检测装置(14)；所述水样检测装置(14)包括出水口(141)、导管(142)以及水样过滤器(143)；所述出水口(141)与所述水样过滤器(143)通过所述导管(142)连接。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述生态实验系统主体(1)为一圆柱形容器(11)；所述生物样本(12)置于所述圆柱形容器(11)的底层，其上方覆盖有水层(13)。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述圆柱形容器(11)由外层(111)和内层(112)组成，所述温度控制单元(4)设置于内层(112)内部。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述外层(111)为PVC材料层，所述内层(112)为气囊层。
9.一种室内微宇宙生态模拟实验方法，利用如权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于：
将采集的生物样本(12)放置在所述生态实验系统主体(1)内部；
通过所述潮汐模拟控制单元(2)模拟自然潮汐现象；
通过所述湍流模拟控制单元(3)模拟湍流。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述采集的生物样本(12)为沉积物。
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