CN111289700A - 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法 - Google Patents

一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111289700A
CN111289700A CN202010249956.0A CN202010249956A CN111289700A CN 111289700 A CN111289700 A CN 111289700A CN 202010249956 A CN202010249956 A CN 202010249956A CN 111289700 A CN111289700 A CN 111289700A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phytoplankton
cuboid groove
interval
cuboid
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010249956.0A
Other languages
English (en)
Inventor
叶乃好
王依涛
王巍
范晓
徐东
张晓雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Original Assignee
Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences filed Critical Yellow Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Priority to CN202010249956.0A priority Critical patent/CN111289700A/zh
Publication of CN111289700A publication Critical patent/CN111289700A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0098—Plants or trees
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明提供了一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法，属于生态领域，所述装置包括长方体槽和遮光体，所述遮光体为一缺失顶面的长方体，在使用时遮光体正好包裹在长方体槽的外表面，并留有一端敞开，所述的长方体槽由透明材料制成，长方体槽由长方体槽本体和隔片组成，长方体槽本体的横截面为一正方形，隔片为与长方体槽本体的横截面相等的正方形，所述长方体槽本体的一长度面缺失，长方体槽本体内壁均匀设有两两相对的凹槽，隔片插入凹槽内，所述的凹槽数大于11。本发明还提供利用所述装置进行检测的方法。本发明能够提供给我们了解浮游植物在光照射的运动速度，用于指导浮游植物竖直运动能力的测量。

Description

一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法
技术领域
本发明属于生态领域，具体地涉及一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法。
背景技术
受全球气候变化的影响，海水升温和海洋酸化现象日益加剧，海洋酸化和海洋变暖致使珊瑚礁严重退化、生态功能降低、生物丰富度和生产能力下降，导致沿海国家的总体水产养殖生产潜力下降，进而对海洋生物链和全球生态系统造成严重影响，这诸多问题也是近年来各国政府、海洋研究机构和学者的研究热点。自养生物在生长与繁殖过程中所合成与存贮的有机物质，被称为初级生产力。在海洋中，表层自养生物通过光合作用制造有机物质，以满足自身新陈代谢和生态系统中异养生物的需求.这部分有机物质，即初级生产力，是维持海洋生态系统的基础，也是构成大洋中生物地球化学循环及全球碳元素循环的重要组成部分。浮游植物的丧失对于海洋食物链来说是一个巨大问题，这是因为海洋中的每一种生物要么以浮游植物为食，要么就以把浮游植物当食物的生物为食。一旦它们的数量开始下降，那么这些物种的种群数量也将开始下降。剩余的食物网基本上也在收缩。海洋上层浮游植物数量下降与全球变暖导致的海洋表层温度上升有关。在过去一个世纪里，大部分海洋的表层海水温度上升了0.5-1摄氏度，导致海水分层现象更为明显，限制了下层海水中的营养成分进入上层海水，从而危及上层海水中的浮游植物生存。此外，浮游植物的数量在那些温暖的海域可能下降得更为明显，这意味着气候变化对海洋浮游植物的减少负有责任。有数据表明：浮游植物的数量在过去30年里一直在减少,同时帮助浮游植物进行光合作用的一种绿色色素-叶绿素的浓度正在下降。全世界海洋上层的浮游植物的数量平均每年下降约1％。如果这种趋势继续下去，将对海洋食物链造成毁灭性影响，并加速全球变暖。
海洋覆盖着地球表面积的71％，能够吸收40％人类排放的二氧化碳，海洋浮游植物是海洋中最主要的初级生产者，通过光合作用将无机碳(CO2)转化为有机碳，其生物量及群落结构的变化在全球碳循环乃至气候变化中有着重要的作用。海洋浮游植物因具有运动灵敏快速、代表性强和受人类捕捞活动影响小等优点，而成为海洋环境和气候变化的良好指标。一旦浮游植物数量下降，海洋固碳能力将会被削弱，意味着会有更多的二氧化碳滞留在大气中。这将催生一个更加温暖的世界，反过来又将消灭更多的浮游植物。因此，探讨海洋浮游植物生态长期变化及其与环境和气候变化的关系，有助于我们了解过去、分析现在和预判未来气候变化对海洋生物生态的影响。
然而，相对于陆地植物生态，迄今人们对海洋生物生态与气候变化关系的认识远远不足。最近研究显示，我国近海区域的增暖或降温的速度均高于陆地及全球平均水平，这表明我国近海区域是全球气候变化的敏感区。如何适应或减缓气候变化对我国近海区域海洋浮游植物生态、海洋生态系统结构和功能产生的影响，是我们迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法，本发明能够提供给我们了解浮游植物在光照射的运动速度，用于指导浮游植物水平运动能力的测量。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种检测浮游植物水平运动能力的装置，所述装置包括长方体槽和遮光体，所述遮光体为一缺失顶面的长方体，在使用时遮光体正好包裹在长方体槽的外表面，并留有一顶端敞开，所述的长方体槽由透明材料制成，长方体槽由长方体槽本体和隔片组成，长方体槽本体的横截面为一正方形，隔片为与长方体槽本体的横截面相等的正方形，所述长方体槽本体的一长度面缺失，长方体槽本体内壁均匀设有两两相对的凹槽，隔片插入凹槽内，所述的凹槽数大于11。
进一步，所述的长方体槽横截面为边长1-10cm的正方形。
进一步，相邻两两凹槽的间隔为0.2-1cm。
进一步，所述的长方体槽的长度大于20cm。
本发明还提供利用上述装置检测浮游植物水平运动能力的方法，所述方法具体步骤如下：将游植物培养至对数期后，离心后重悬浮获得一定浓度的浮游植物悬浮液；将浮游植物悬浮液放在单质光红光下活化50分钟；利用槽子的一端 11厘米的长度，将一个隔片插入长方体槽本体内一端的第一个凹槽内，形成第一个间隔，在第一个间隔内加入浮游植物悬浮液，在长方体槽剩余部分加入培养基，在长方体槽的另一端用平行光诱导光束照射，同时拔掉第一间隔的隔片，除光束照射端，其余部分用遮光体遮光，10-30分钟后将所有隔片插入凹槽，将第一个间隔外的其余间隔分别混匀后取样；避光实验中，长方体槽一端的第一个间隔，加入浮游植物悬浮液，剩余部分加入培养基，在长方体槽的加样一端用平行光诱导光束照射同时隔片，除光束照射端，其余部分用遮光体遮光，10-30 分钟后将所有凹槽插入隔片，将除加样间隔的其余间隔分别混匀后取样；以计算浮游植物速度，加样间隔作为一个没有体积的点，将采样间隔到加样间隔的平均距离为每个采样间隔的浮游植物运动距离，平均速度计算公式如下：
v＝(C1V1×S1+C2×V2×S2+……+C10×V10×S10)/t/(C1×V1+C2×V2+……+ C10×V10)
v：平均速度，Cn：第n次取样的浮游植物浓度，Vn：第n次取样的取样体积， Sn：第n次取样浮游植物的运动距离，t：运动时间，其中n＝1、2、3……10。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明解决了室内微尺度实验过程中由于体系过小造成的取样误差大、样品收集繁琐、配套仪器设备复杂的问题，同时弥补了野外实验缺乏验证水体、水体环境不稳定、实验周期长的问题。本发明方法用于指导浮游植物竖直运动能力的快速测量，在浮游植物运动角度为生态环境的监测提供数据支持，快速掌握气候变化对我国近海区域海洋浮游植物生态和海洋生态系统结构、功能产生的影响。
附图说明
图1为本发明长方体槽的结构示意图；1、长方体槽本体，2、隔片，3、平行光。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术方案做进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1
一种检测浮游植物水平运动能力的装置，所述装置包括长方体槽和遮光体，所述遮光体为一缺失顶面的长方体，在使用时遮光体正好包裹在长方体槽的外表面，并留有一端敞开，所述的长方体槽由透明材料制成，如图1所示，长方体槽由长方体槽本体1和隔片2组成，长方体槽本体的横截面为一正方形，隔片为与长方体槽本体的横截面相等的正方形，所述长方体槽本体的一长度面缺失，长方体槽本体内壁均匀设有两两相对的凹槽，隔片插入凹槽内，所述的凹槽数11。
所述的长方体槽横截面为边长4cm的正方形。
相邻两两凹槽的间隔为1cm。
所述的长方体槽的长度为40cm。
将浮游植物培养至对数期后，离心后重悬浮获得一定浓度的浮游植物悬浮液。将浮游植物悬浮液放在单质光红光下活化50分钟。在实验室微尺度实验中，长方体槽为亚克力材料制成，横截面为边长4cm的正方形，长方体槽本体由凹槽平均分为11个部分，每个部分的宽度为1cm(图1)。在野外浮游植物水平运动的研究中，为了保持长方体槽槽子的稳定性，我们长方体槽的长度延长至40厘米，实验过程中只利用长方体槽的一端11厘米的长度。
趋光实验中,隔片插入长方体槽一端的第一个凹槽内形成第一个间隔，加入 15毫升浮游植物悬浮液(2.4×106个/mL)。剩余部分加入150毫升培养基。在长方体槽的另一端用平行光3诱导光束照射同时拔掉亚克力隔片。20分钟后将所有凹槽插入亚克力隔片，将除加样间隔外其余10个间隔分别混匀后取样。避光实验中，隔片插入长方体槽一端的第一个凹槽内形成第一个间隔，加入15毫升浮游植物悬浮液(2.4×106个/mL)。剩余部分加入150毫升培养基。在长方体槽加样一端用平行光诱导光束照射同时拔掉亚克力隔卡片。20分钟后将所有凹槽插入亚克力卡片，将除加样间隔的其余10个间隔分别混匀后取样。为了计算浮游植物速度，我们认为采样间隔到加样间隔(作为一个没有体积的点)的平均距离为每个采样间隔的浮游植物运动距离。移动距离依次为0.5、1.5、2.5、3.5、 4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5cm。平均速度计算公式如下：
v＝(C1V1×S1+C2×V2×S2+……+C10×V10×S10)/t/(C1×V1+C2×V2+……+ C10×V10)
v：平均速度，Cn：第n次取样的浮游植物浓度，Vn：第n次取样的取样体积， Sn：第n次取样浮游植物的运动距离，t：运动时间，其中n＝1、2、3……10。
表1为本发明实施例结果。
表1不同处理条件下三种浮游植物的水平运动速度(平均值±方差，μm/s)
Figure BDA0002435122060000061

Claims (5)

1.一种检测浮游植物水平运动能力的装置，其特征在于所述装置包括长方体槽和遮光体，所述遮光体为一缺失顶面的长方体，在使用时遮光体正好包裹在长方体槽的外表面，并留有一顶端敞开，所述的长方体槽由透明材料制成，长方体槽由长方体槽本体和隔片组成，长方体槽本体的横截面为一正方形，隔片为与长方体槽本体的横截面相等的正方形，所述长方体槽本体的一长度面缺失，长方体槽本体内壁均匀设有两两相对的凹槽，隔片插入凹槽内，所述的凹槽数大于11。
2.根据权利要求1所述的一种检测浮游植物水平运动能力的装置，其特征在于所述的长方体槽横截面为边长1-10cm的正方形。
3.根据权利要求1所述的一种检测浮游植物水平运动能力的装置，其特征在于相邻两两凹槽的间隔为0.2-1cm。
4.根据权利要求1所述的一种检测浮游植物水平运动能力的装置，其特征在于所述的长方体槽的长度大于20cm。
5.利用权利要求1-4任何一项所述装置检测浮游植物水平运动能力的方法，所所述方法具体步骤如下：将游植物培养至对数期后，离心后重悬浮获得一定浓度的浮游植物悬浮液；将浮游植物悬浮液放在单质光红光下活化50分钟；利用槽子的一端11厘米的长度，将一个隔片插入长方体槽本体内一端的第一个凹槽内，形成第一个间隔，在第一个间隔内加入浮游植物悬浮液，在长方体槽剩余部分加入培养基，在长方体槽的另一端用平行光诱导光束照射，同时拔掉第一间隔的隔片，除光束照射端，其余部分用遮光体遮光，10-30分钟后将所有隔片插入凹槽，将第一个间隔外的其余间隔分别混匀后取样；避光实验中，长方体槽一端的第一个间隔，加入浮游植物悬浮液，剩余部分加入培养基，在长方体槽的加样一端用平行光诱导光束照射同时隔片，除光束照射端，其余部分用遮光体遮光，10-30分钟后将所有凹槽插入隔片，将除加样间隔的其余间隔分别混匀后取样；以计算浮游植物速度，加样间隔作为一个没有体积的点，将采样间隔到加样间隔的平均距离为每个采样间隔的浮游植物运动距离，平均速度计算公式如下：
v＝(C1V1×S1+C2×V2×S2+……+C10×V10×S10)/t/(C1×V1+C2×V2+……+C10×V10)
v：平均速度，Cn：第n次取样的浮游植物浓度，Vn：第n次取样的取样体积，Sn：第n次取样浮游植物的运动距离，t：运动时间，其中n＝1、2、3……10。
CN202010249956.0A 2020-04-01 2020-04-01 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法 Pending CN111289700A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010249956.0A CN111289700A (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010249956.0A CN111289700A (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111289700A true CN111289700A (zh) 2020-06-16

Family

ID=71024849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010249956.0A Pending CN111289700A (zh) 2020-04-01 2020-04-01 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111289700A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115078629A (zh) * 2021-03-10 2022-09-20 中国科学院深圳先进技术研究院 一种浮游生物趋光性检测装置及分析方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202583160U (zh) * 2012-05-22 2012-12-05 三峡大学 水华藻类垂直迁移模拟实验装置
CN205844307U (zh) * 2016-07-28 2016-12-28 中国林业科学研究院林业新技术研究所 藻类垂直迁移模拟实验装置
CN206557193U (zh) * 2017-03-16 2017-10-13 江苏省农业科学院 便携式水体浮游植物迁移速率测定装置
CN206895569U (zh) * 2017-05-27 2018-01-19 大连海洋大学 鱼类趋光性测定装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202583160U (zh) * 2012-05-22 2012-12-05 三峡大学 水华藻类垂直迁移模拟实验装置
CN205844307U (zh) * 2016-07-28 2016-12-28 中国林业科学研究院林业新技术研究所 藻类垂直迁移模拟实验装置
CN206557193U (zh) * 2017-03-16 2017-10-13 江苏省农业科学院 便携式水体浮游植物迁移速率测定装置
CN206895569U (zh) * 2017-05-27 2018-01-19 大连海洋大学 鱼类趋光性测定装置

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘兴荣: "基于环境影响的硅藻研究进展", 《安徽农业科学》 *
刘涛主编: "《大型海藻实验技术》", 31 May 2016, 北京：海洋出版社 *
卢金锁 等: "不同光强下小球藻纵向沉降及悬浮特性研究", 《海洋科学》 *
吴生才 等: "微囊藻和栅列藻的垂直迁移及生态学意义", 《生态科学》 *
孙秀秀 等: "混合胁迫条件下蓝藻运动特性研究", 《环境科学》 *
安鑫龙 等: "《海洋有害藻华学》", 30 September 2018, 中国环境出版集团 *
成永旭主编: "《生物饵料培养学》", 31 August 2005, 北京：中国农业出版社 *
罗清平 等: "孔雀鱼幼苗在光场中的行为反应分析", 《福州大学学报(自然科学版)》 *
黄钰铃 等: "不同光照下微囊藻垂直迁移模拟研究", 《环境科学与技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115078629A (zh) * 2021-03-10 2022-09-20 中国科学院深圳先进技术研究院 一种浮游生物趋光性检测装置及分析方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. The difference in effective light penetration may explain the superiority in photosynthetic efficiency of attached cultivation over the conventional open pond for microalgae
Baker Microstratification of phytoplankton in selected Minnesota lakes
Lee et al. Linking groundwater-borne nutrients and dinoflagellate red-tide outbreaks in the southern sea of Korea using a Ra tracer
Lizotte et al. Phytoplankton dynamics in the stratified water column of Lake Bonney, Antarctica: I. Biomass and productivity during the winter-spring transition
Kaplan et al. Biological productivity in the Dead Sea Part I. Microorganisms in the water column
Glover et al. Photosynthetic characteristics of picoplankton compared with those of larger phytoplankton populations, in various water masses in the Gulf of Maine
Drylie et al. Benthic primary production in emerged intertidal habitats provides resilience to high water column turbidity
Clares et al. Assessment of the CO2 fixation capacity of Anabaena sp. ATCC 33047 outdoor cultures in vertical flat-panel reactors
Walsby et al. The biology of a new gas-vacuolate cyanobacterium, Dactylococcopsis salina sp. nov., in Solar Lake
Galgani et al. Changes in optical characteristics of surface microlayers hint to photochemically and microbially mediated DOM turnover in the upwelling region off the coast of Peru
Koch et al. Patterns of primary production and nutrient availability in a Bahamas lagoon with fringing mangroves
Uetake et al. Biological ice-core analysis of Sofiyskiy glacier in the Russian Altai
Anadón et al. Vertical biogenic particle flux during austral summer in the Antarctic Peninsula area
CN111289700A (zh) 一种检测浮游植物水平运动能力的装置及方法
Liu et al. Variability of plankton size distribution and controlling factors across a coastal frontal zone
Jia et al. Evolving geographical gross primary productivity patterns in global lake systems and controlling mechanisms of associated phytoplankton communities since the 1950s
Verity et al. The Ocean Margins Program: An interdisciplinary study of carbon sources, transformations, and sinks in a temperate continental margin system
Rasmussen et al. Response of Gonyaulax tamarensis to the presence of a pycnocline in an artificial water column
CN111289701A (zh) 一种检测浮游植物垂直运动能力的方法
Yang et al. Distribution of dissolved and particulate dimethylsulfoxide in the East China Sea in winter
CN116298113A (zh) 一种海藻养殖的渔业碳汇评估方法
Satoh et al. Photosynthetic nature of ice algae and their contribution to the primary production in lagoon Saroma Ko, Hokkaido, Japan
ES2356653A1 (es) Fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos.
Nielsen Production of organic matter in the oceans
Heaven et al. Light attenuation parameters for waste stabilisation ponds

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination