CN107367401A - 一种浮游生物采集装置及采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水体生物量测量，具体涉及一种浮游生物的采集方法和采集装置。所述采集装置由采集箱体、纱盒、筛绢、固定装置构成；所述采集箱体为无底面无顶面的长方体或正方体，包括前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁；所述纱盒包括长筒状盒体以及设置在盒体内的纱轴和轴杆；所述长筒状盒体沿采集箱体前侧壁的外侧设置，纱轴套装在所述轴杆上，轴杆的两端伸出纱轴与长筒状盒体的两端连接；所述长筒状盒体的外壁上设置有与纱轴平行的线状开口，线状开口位于前侧壁底部下沿的下方、与前侧壁底部下沿平行且长度相配合；所述筛绢的一端固定并卷绕在纱轴上，另一端从线状开口伸出并可被牵拉经过并封住采集箱体的底部后固定在后侧壁上的固定装置上。

Description

一种浮游生物采集装置及采集方法

技术领域

本发明涉及水体生物量测量，具体涉及一种浮游生物采集装置及采集方法。

背景技术

浮游生物是悬浮生活在水中的水生生物，包括浮游植物和浮游动物两大类。部分浮游生物具有游动能力，但其游动速度往往比它自身所在的洋流流速缓慢，因而不能有效地在水中灵活游动，也不足以抗拒水的流动力。通常浮游生物的个体小、数量多、分布广，其种类和数量随时间(主要是季节分布)和空间(主要是水平分布和垂直分布)而变。浮游生物不仅是水域中其他生物生产力的基础，而且其群落结构与种类组成常用来评价水体生态环境现状。因此，浮游生物学日益受到各国生物学和水产学工作者的重视。

其中，浮游植物是湿地生态系统的重要生产者之一，具有增殖迅速和对环境因素变化敏感等特点，其种类、数量等常被用作湿地生态质量评价的指标。传统浮游植物采样需要大量采集水样，浓缩后利用显微镜对浮游植物进行种类鉴定和生物量统计。该方法工作量大，成本高，在样品中伴随有大量无效的水样，造成不必要的浪费，并且采样过程中采样深度等因素不易规范化操作。

因此有必要研发一种既能够保留浮游生物样品，又能够减少无效水样的定量、定位采集装置。

发明内容

为了克服现有技术中不能定位采集浮游生物样品和采集效率低的缺点，本公开提供一种浮游生物的采集装置和采集方法，能够采集固定位置、固定大小的样方内的浮游生物样品，并快速滤去多余水分，提高采集效率和生物量统计的准确性。

请求保护的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种浮游生物采集装置，其特征在于，包括采集箱体、纱盒、筛绢和固定装置；所述采集箱体为无底面无顶面的长方体或正方体，包括前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁；

所述纱盒包括长筒状盒体以及设置在盒体内的纱轴和轴杆；所述长筒状盒体沿所述采集箱体前侧壁的外侧横向设置，所述纱轴套装在所述轴杆上，所述轴杆的两端伸出所述纱轴与所述长筒状盒体的两端连接；所述长筒状盒体的外壁上设置有与所述纱轴平行的线状开口，所述线状开口位于所述前侧壁底部下沿的下方、与前侧壁底部下沿平行且长度相配合；

所述筛绢的一端固定并卷绕在所述纱轴上，另一端从所述线状开口伸出并可被牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述后侧壁上的所述固定装置上。

本发明的浮游生物采集装置，采集箱体的前侧壁与后侧壁相对，左侧壁和右侧壁相对。所述纱盒与采集箱体前侧壁的外侧固定连接或可拆卸连接，根据纱盒和采集箱体的制作材料，所述固定连接可以是焊接、粘合或其它连接方式，所述可拆卸连接可以是螺栓螺母连接、插销连接、卡扣连接或其它连接方式。

在一些实施例中，所述长筒状盒体包括左侧盖、右侧盖以及盒身，所述盒身能够打开和关闭，方便更换纱盒内的筛绢。所述纱轴为中空圆筒，其内径大于所述轴杆的外径，将纱轴套装在轴杆上，纱轴能够绕着轴杆转动。所述轴杆优选为圆柱体，可以是中空圆筒或实心圆柱体。所述轴杆也可以是其它合适的杆状结构，例如，截面为正方形、长方形、多边形或其它形状的杆状结构。所述轴杆的长度略长于纱轴，其两端伸出纱轴与长筒状盒体的两端固定连接或可拆卸连接。根据轴杆和长筒状盒体的制作材料，所述固定连接可以是焊接、粘合或其它连接方法，所述可拆卸连接可以是螺栓螺母连接、插销连接、卡扣连接或其它连接方式。所述线状开口的上边缘和下边缘之间的垂直距离允许筛绢通过。

所述筛绢的一端通过胶带或胶水粘连的方式或其它合适的方式固定在所述纱轴上。使用前，将筛绢全部卷绕在纱轴上。所述筛绢的宽度与所述前侧壁底部下沿的长度相配合，所述筛绢的长度大于或等于采集箱体前侧壁和后侧壁之间的距离，使筛绢至少能被牵拉经过并封住所述采集箱体的整个底部。

优选地，所述筛绢从所述线状开口伸出的一端与一个拉杆连接，可经所述拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述固定装置上。

在一些实施例中，筛绢的另一端穿过所述线状开口后通过胶带或胶水粘连的方式或其它合适的方式固定在所述拉杆上，在拉动时拉杆能够将拉力均匀分布在筛绢上，使筛绢被平整地从纱盒中拉出。所述拉杆优选为长条形结构，其长度与筛绢的宽度相配合。所述拉杆由不锈钢材料、塑料或其它合适的硬质材料制成。

优选地，沿所述采集箱体左侧壁和右侧壁的外侧下沿设置有轨道，轨道其前端分别与所述线状开口的端连通，所述拉杆的两端设置于所述轨道内，可以沿轨道对所述筛绢进行牵拉。

所述轨道对筛绢起限位作用，使筛绢能够始终处于采集箱体底部的平面上、被平整地牵拉至采集箱体的后侧壁下沿，从而完全封住采集箱体的整个底部。

优选地，所述拉杆上设置有拉绳，所述拉绳的一端与拉杆连接，另一端固定在所述固定装置上。

在一些实施例中，所述拉绳的长度大于采集箱体前侧壁和后侧壁之间的距离，以便在采集浮游生物样品前，先握住拉绳的一端，待采集装置没入水中后，可以直接拉动拉绳，使筛绢完全封住采集箱体的底部，再向上提起采集装置，滤去水分，得到浮游生物样品，避免了在水下寻找拉绳，既耽误时间，又容易扰动水体，使样品中浮游生物的种类或数量与实际情况不符。

优选地，所述固定装置由定滑轮、中空套筒和固定元件组成；所述定滑轮设置于采集箱体后侧壁的外侧下部，所述中空套筒设置于定滑轮正上方的采集箱体后侧壁的外侧，所述固定元件设置于中空套筒的外壁上；所述拉绳带动拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后，绕在定滑轮上并向上穿过中空套筒后固定在所述固定元件上。优选地，所述固定元件指钉或钩。

采集样品时，当筛绢封住采集箱体底部后，将拉绳绕在定滑轮上，再竖直向上穿过中空套筒，拉紧拉绳，使筛绢绷紧，然后将拉绳系在所述固定元件上。所述定滑轮有利于拉动拉绳而绷紧筛绢。在一些实施例中，所述拉绳的长度大于采集箱体前侧壁和后侧壁之间的距离，可以在采集前将拉绳的另一端(游离端)暂时固定在所述固定装置上，避免在水下寻找拉绳。所述固定元件可以是钉或钩，也可以是其它的能够用于缠绕和固定拉绳的元件。

优选地，沿所述线状开口的边缘设置有毛条，用于过滤灰尘；和/或所述轨道的末端设置有限位装置用于防止拉杆脱轨。

在一些实施例中，沿所述线状开口的上边缘和下边缘分别设置有相互平行的两根毛条，起到防尘、除尘的作用，避免采集装置闲置时灰尘通过线状开口进入纱盒而弄脏筛绢，在采集样品时也可以防止水中的杂物通过开口进入纱盒而污染筛绢。当筛绢或拉杆到达限位装置时，表明采集箱体的底部被筛绢完全封住，此时即可绷紧筛绢并将其固定在固定装置上。

优选地，所述采集箱体采用不锈钢材料制成；和/或所述筛绢的孔径为0.076mm。

在一些实施例中，所述采集箱体采用不锈钢材料制成，长25cm，宽25cm，高6cm。在另一些实施例中，所述采集箱体也可以采用塑料或其它合适的硬质材料制成，优选防水、防腐的材料。根据实际需要，可以选择不同孔径的筛绢。例如，采集浮游植物时，所述筛绢的孔径优选为0.048mm，更优选为0.064mm，最优选为0.076mm；采集浮游动物时，所述筛绢的孔径优选为0.113mm。

优选地，所述筛绢的两个侧边经过包边处理。包边能够防止筛绢两侧开线，并增强筛绢两个侧边的硬度，有利于筛绢在轨道内滑动。

优选地，所述纱盒内还设置有弹簧，所述弹簧套装在所述轴杆上，弹簧的一端固定在所述纱轴的内壁上，另一端固定在轴杆上，使筛绢能够在弹簧作用下自动卷绕在纱轴上。

使用前，弹簧处于原状，筛绢全部卷绕在纱轴上，无论采集装置怎么放置，由于弹簧的作用，筛绢也不会因为重力作用而从纱盒中滑出。使用时，将筛绢通过开口从纱盒中拉出并封住采集箱体的整个底部，绷紧筛绢并系好拉绳，此时弹簧处于受力状态。样品采集完毕后，清洗并晾干筛绢，松开拉绳，由于弹簧恢复原状所产生的扭力作用，使筛绢自动收回并卷绕在纱轴上。

另一方面，本发明还提供一种浮游生物的采集方法，采用任一所述的浮游生物采集装置，按照下列步骤进行采集：

(1)采集前，将筛绢全部卷绕在纱轴上；

(2)将采集装置平稳、缓慢地从待测区域的水面竖直向下放入水中，待采集箱体全部没入水中或达到待测深度后，将筛绢从纱盒中拉出并使其封住采集箱体的整个底部；

(3)绷紧筛绢，然后平稳、缓慢地竖直向上提起采集箱体并离开水面，得到筛绢上粘附的浮游生物。

采用本发明的装置和方法进行浮游生物采集，具有以下优点：

(1)准确性高：可以准确地采集一定样方大小的浮游生物，例如，在同一时间，采集不同水域的相同大小的样方内的浮游生物；或者在不同时间采集同一水域的相同大小的样方内的浮游生物。在采集装置到达待测深度之前，筛绢全部卷绕在纱轴上并封闭在纱盒内，避免水中的浮游生物在采集前就粘附在筛绢上，提高了生物量测定结果的准确性。

(2)可信度高：在采集时，平稳、缓慢地将采集装置装置竖直向下放入水中，到达待测深度后使筛绢封住采集箱体的整个底部，再平稳、缓慢地竖直向上提起采集箱体并离开水面。由于采集箱体是无底无盖的方框，且采集过程中保持平稳、缓慢、竖直，使整个过程对水体的扰动程度降至最低，所采集的样品能够真实反应待测水域制定深度的浮游生物的种类和数量，提高了生物量统计结果的可信度，使研究结果具有更高的参考价值。

(3)采集效率高：在采集样品的同时，筛绢可以快速滤去水分，仅留下浮游生物，可直接装入样品收集瓶内，无需后续浓缩样品，有效地提高了采样效率，缩短了采样时间。

综上，本发明提供的浮游生物采集装置结构简单、设计巧妙，能够准确采集一定样方大小的浮游生物，并且集定量、定位采集功能与过滤功能于一体，省时省力，方便快捷，经济实用。采用该装置进行样品采集，准确性高、可信度高、采集效率高，在浮游生物学和生态环境研究中具有很好的应用前景。

附图说明

为清楚地说明本发明提供的浮游生物采集装置，提供部分实施例中的附图。以下附图仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明，本发明的范围不限于此。

图1.典型的浮游生物采集装置的立体结构示意图；

图2.典型的浮游生物采集装置的俯视图；

图3.图2的A－A剖视图；

图4.图2的B－B剖视图；

其中，1-采集箱体，2-纱盒，3-筛绢，4-固定装置，5-前侧壁，6-后侧壁，7-左侧壁，8-右侧壁，9-纱轴，10-轴杆，11-线状开口，12-拉杆，13-轨道，14-拉绳，15-定滑轮，16-中空套筒，17-固定元件，18-限位装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明，需要声明的是，下述实施例仅作为解释和说明，不构成对本发明保护范围的限制。

本发明提供一种浮游生物采集装置，其特征在于，包括采集箱体1、纱盒2、筛绢3和固定装置4；所述采集箱体为无底面无顶面的长方体或正方体，包括前侧壁5、后侧壁6、左侧壁7和右侧壁8；

所述纱盒包括长筒状盒体以及设置在盒体内的纱轴9和轴杆10；所述长筒状盒体沿所述采集箱体前侧壁的外侧横向设置，所述纱轴套装在所述轴杆上，所述轴杆的两端伸出所述纱轴与所述长筒状盒体的两端连接；所述长筒状盒体的外壁上设置有与所述纱轴平行的线状开口11，所述线状开口位于所述前侧壁底部下沿的下方、与前侧壁底部下沿平行且长度相配合；

所述筛绢的一端固定并卷绕在所述纱轴上，另一端从所述线状开口伸出并可被牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述后侧壁上的所述固定装置上。

在一些实施例中，所述纱盒与采集箱体前侧壁的外侧固定连接，例如焊接、粘合。

在一些实施例中，所述纱盒与采集箱体前侧壁的外侧可拆卸连接，例如螺栓螺母连接、插销连接、卡扣连接。

在一些实施例中，所述长筒状盒体包括左侧盖、右侧盖以及盒身，所述盒身能够打开和关闭，方便更换纱盒内的筛绢。

在一些实施例中，所述轴杆为中空圆筒或实心圆柱体。

在另一些实施例中，所述轴杆为杆状结构，例如，截面为正方形、长方形、多边形或其它形状的杆状结构。

在一些实施例中，所述轴杆的两端与长筒状盒体的两端固定连接，例如焊接、粘合。

在另一些实施例中，所述轴杆的两端与长筒状盒体的两端可拆卸连接，例如螺栓螺母连接、插销连接、卡扣连接。

在一些实施例中，利用胶带或胶水将所述筛绢的一端固定在所述纱轴上。

在一些实施例中，根据实际需要，选择合适的采集箱体的尺寸，例如长25cm，宽25cm，高6cm。

在优选实施例中，所述筛绢从所述线状开口伸出的一端与一个拉杆12连接，可经所述拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述固定装置上。

在一些实施例中，筛绢的另一端穿过所述线状开口后通过胶带或胶水粘连的方式固定在所述拉杆上。

在一些实施例中，所述拉杆为长条形结构，其长度与筛绢的宽度相配合。

在一些实施例中，所述拉杆由不锈钢材料、塑料或其它合适的硬质材料制成。

在优选实施例中，沿所述采集箱体左侧壁和右侧壁的外侧下沿设置有轨道13，轨道其前端分别与所述线状开口的端连通，所述拉杆的两端设置于所述轨道内，可以沿轨道对所述筛绢进行牵拉。

在优选实施例中，所述拉杆上设置有拉绳14，所述拉绳的一端与拉杆连接，另一端固定在所述固定装置上。

在一些实施例中，所述拉绳的长度大于采集箱体前侧壁和后侧壁之间的距离，以便在采集浮游生物样品前，先握住拉绳的一端，待采集装置没入水中后，可以直接拉动拉绳，使筛绢完全封住采集箱体的底部，再向上提起采集装置，滤去水分，得到浮游生物样品，避免了在水下寻找拉绳，既耽误时间，又容易扰动水体，影响采集结果，使样品中浮游生物的种类或数量与实际情况不符。

在优选实施例中，所述固定装置由定滑轮15、中空套筒16和固定元件17组成；所述定滑轮设置于采集箱体后侧壁的外侧下部，所述中空套筒设置于定滑轮正上方的采集箱体后侧壁的外侧，所述固定元件设置于中空套筒的外壁上；所述拉绳带动拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后，绕在定滑轮上并向上穿过中空套筒后固定在所述固定元件上。

在一些实施例中，所述拉绳的长度大于采集箱体前侧壁和后侧壁之间的距离，可以在采集前将拉绳的另一端(游离端)暂时固定在所述固定装置上，避免在水下寻找拉绳。

在一些实施例中，所述固定元件是钩。

在另一些实施例中，所述固定元件是钉。

在优选实施例中，沿所述线状开口的边缘设置有毛条，用于过滤灰尘；和/或所述轨道的末端设置有限位装置18用于防止拉杆脱轨。

在一些实施例中，沿所述线状开口的上边缘和下边缘设置有相互平行的两根毛条。

在优选实施例中，所述采集箱体采用不锈钢材料制成；和/或所述筛绢的孔径为0.076mm。

在一些实施例中，所述采集箱体采用塑料或其它合适的硬质材料制成，例如防水、防腐的材料。

在一些实施例中，所述筛绢用于采集浮游植物，其孔径优选为0.048mm，更优选为0.064mm，最优选为0.076mm。

在另一些实施例中，所述筛绢用于采集浮游动物，其孔径优选为0.113mm。

在优选实施例中，所述筛绢的两个侧边经过包边处理。

在优选实施例中，所述纱盒内还设置有弹簧，所述弹簧套装在所述轴杆上，弹簧的一端固定在所述纱轴的内壁上，另一端固定在轴杆上，使筛绢能够在弹簧作用下自动卷绕在纱轴上。

本发明还提供一种浮游生物的采集方法，其特征在于，采用任一所述的浮游生物采集装置，按照下列步骤进行采集：

(1)采集前，将筛绢全部卷绕在纱轴上；

(2)将采集装置平稳、缓慢地从待测区域的水面竖直向下放入水中，待采集箱体全部没入水中或达到待测深度后，将筛绢从纱盒中拉出并使其封住采集箱体的整个底部；

(3)绷紧筛绢，然后平稳、缓慢地竖直向上提起采集箱体并离开水面，得到筛绢上粘附的浮游生物。

在一个实施例中，浮游生物采集装置包括采集箱体、纱盒、筛绢、拉杆、拉绳和固定装置。采集箱体为无顶面无底面的长方体，长25cm，宽25cm，高6cm；四个侧壁由不锈钢制成；筛绢孔径为0.076mm，用于采集浮游植物。使用前，使筛绢全部卷绕在纱轴上。使用时，一人双手握住采集箱体的左侧壁和右侧壁，一人手握拉绳的游离端，将采集装置平稳、缓慢地放入选定的测量水面；待采集箱体全部没入水中或达到指定深度后，拉动拉绳，使筛绢封住采集箱体的底部，绷紧筛绢并将拉绳的另一端固定在固定装置上；然后缓慢提起采集箱体，浮游植物样品和水一并通过筛绢过滤，多余的水分被滤出该装置，而浮游植物则留在筛绢上，将浮游植物收集到样品收集瓶内，并用水冲洗筛绢，将黏附在筛绢上的浮游植物样品转移到样品收集瓶内。

Claims (10)

1.一种浮游生物采集装置，其特征在于，包括采集箱体、纱盒、筛绢和固定装置；所述采集箱体为无底面无顶面的长方体或正方体，包括前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁；

所述纱盒包括长筒状盒体以及设置在盒体内的纱轴和轴杆；所述长筒状盒体沿所述采集箱体前侧壁的外侧横向设置，所述纱轴套装在所述轴杆上，所述轴杆的两端伸出所述纱轴与所述长筒状盒体的两端连接；所述长筒状盒体的外壁上设置有与所述纱轴平行的线状开口，所述线状开口位于所述前侧壁底部下沿的下方、与前侧壁底部下沿平行且长度相配合；

所述筛绢的一端固定并卷绕在所述纱轴上，另一端从所述线状开口伸出并可被牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述后侧壁上的所述固定装置上。

2.根据权利要求1所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述筛绢从所述线状开口伸出的一端与一个拉杆连接，可经所述拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后固定在所述固定装置上。

3.根据权利要求1所述的浮游生物采集装置，其特征在于，沿所述采集箱体左侧壁和右侧壁的外侧下沿设置有轨道，轨道其前端分别与所述线状开口的端连通，所述拉杆的两端设置于所述轨道内，可以沿轨道对所述筛绢进行牵拉。

4.根据权利要求2所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述拉杆上设置有拉绳，所述拉绳的一端与拉杆连接，另一端固定在所述固定装置上。

5.根据权利要求4所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述固定装置由定滑轮、中空套筒和固定元件组成；所述定滑轮设置于采集箱体后侧壁的外侧下部，所述中空套筒设置于定滑轮正上方的采集箱体后侧壁的外侧，所述固定元件设置于中空套筒的外壁上；所述拉绳带动拉杆将筛绢牵拉经过并封住所述采集箱体的底部后，绕在定滑轮上并向上穿过中空套筒后固定在所述固定元件上。

6.根据权利要求1所述的浮游生物采集装置，其特征在于，沿所述线状开口的边缘设置有毛条，用于过滤灰尘；和/或所述轨道的末端设置有限位装置用于防止拉杆脱轨。

7.根据权利要求1所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述采集箱体采用不锈钢材料制成；和/或所述筛绢的孔径为0.076mm。

8.根据权利要求1所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述筛绢的两个侧边经过包边处理。

9.根据权利要求1-8任一所述的浮游生物采集装置，其特征在于，所述纱盒内还设置有弹簧，所述弹簧套装在所述轴杆上，弹簧的一端固定在所述纱轴的内壁上，另一端固定在轴杆上，使筛绢能够在弹簧作用下自动卷绕在纱轴上。

10.一种浮游生物的采集方法，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述的浮游生物采集装置，按照下列步骤进行采集：

(1)采集前，将筛绢全部卷绕在纱轴上；

(2)将采集装置平稳、缓慢地从待测区域的水面竖直向下放入水中，待采集箱体全部没入水中或达到待测深度后，将筛绢从纱盒中拉出并使其封住采集箱体的整个底部；

(3)绷紧筛绢，然后平稳、缓慢地竖直向上提起采集箱体并离开水面，得到筛绢上粘附的浮游生物。