CN111579297A - 一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，包括样品采集部和电机部；样品采集部包括底部敞开的容器，容器内部设有泵轴，泵轴中部设有叶轮，泵轴底端设有转头，容器侧面不低于叶轮的位置设有出水管；电机部包括连接在容器顶面的筒体，筒体内设有马达，泵轴顶端穿过容器、筒体与马达相连。本发明通过在水泵的泵轴上添加转头，由可调节的电源驱动马达低速转动，经过转头的切割和搅动，可以采集到包含丝状藻、微藻、沉积物等不同组分的EAM样品，同时又克服了现有水泵取样中必须手动刮取EAM的缺陷，单人即可完成样品采集工作，操作方便。

Description

一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器
技术领域
本发明涉及海洋生物样品采集领域，具体涉及一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器。
背景技术
随着气候变化和人类活动对珊瑚礁的影响日益加剧，全球珊瑚礁面积正急剧退化，由珊瑚主导生境变为藻类主导生境，进而引起珊瑚礁生态系统服务价值的丧失。礁石表生藻类基质(Epilithic algal matrix,EAM)是珊瑚礁区特有且普遍存在的底质类型，通常会在珊瑚退化后，覆盖于死亡珊瑚的表面，可占据珊瑚礁基底面积的30-80％，是珊瑚退化后的主要替代底质类型之一。EAM结构成分复杂，包括丝状藻类、微藻、微生物、沉积物、有机碎屑及小型无脊椎动物等，是礁栖植食性生物主要的食物来源。但是EAM中的丝状藻会富集沉积物，使其长时间维持在稳定状态，不利于珊瑚幼体的附着和生长，因此能否有效控制EAM生物量是决定珊瑚礁生态系统自我调节和自然恢复能力的关键因素。
全面了解EAM的组成和丰度可有效评估植食性生物(尤其是礁栖鱼类和大型底栖生物)对其的摄食控制强度，进而预测珊瑚礁区底质环境的变化趋势。珊瑚礁底质调查常用的截线样带法和样框法仅能通过照片和视频录像提供底质组成的粗糙信息，并不能区分EAM的各项组成成分。EAM成分和结构复杂，除了肉眼可见的丝状藻类外，还包含微藻、微生物、小型无脊椎动物等，单一的藻类或微生物等采集方法也无法适用。且EAM通常分布于礁石表面，常规的沉积物采集器会对珊瑚造成破坏，并不适用于珊瑚礁区复杂的底质环境。因此，操作方便又可以精确定量地采集到EAM样品尤为重要，但目前并没有专门针对珊瑚礁区EAM的采样工具。
发明内容
针对上述现有技术方法的不足之处，本发明的目的在于提供一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，包括样品采集部和电机部；样品采集部包括底部敞开的容器，容器内部设有泵轴，泵轴中部设有叶轮，泵轴底端设有转头，容器侧面不低于叶轮的位置设有出水管；电机部包括连接在容器顶面的筒体，筒体内设有马达，泵轴顶端穿过容器、筒体与马达相连。
使用时，低速转动转头，对丝状藻类进行切割，使微藻、沉积物等组分悬浮起来，再高速转动叶轮，使混悬液由出水管排出至采样瓶，实现对EAM样品的采集。
作为本发明的一种改进，所述的容器底部设有一圈橡胶圈。橡胶圈可保证容器底部能够与采样部位严密贴合，从而适用于凹凸不平的礁石表面，同时可以使采样面积固定，形成相对独立的采样空间，利于对EAM的生物量进行定量评估。
进一步地，所述的转头向下延伸至橡胶圈区域。如此，下压容器，转头可与EAM直接接触，可保证相对全面的采集到EAM的不同组分。
作为本发明的一种改进，所述的容器和叶轮均采用透明材质制成。例如，可采用亚克力材质，透明的设计有利于观察样品的采集状况。
进一步地，所述的容器呈圆柱形杯状结构，直径10cm，高8cm，厚度5mm。既可以抵抗一定的水下压力和碰撞，又不会太重。
作为本发明的一种改进，所述的容器内部位于叶轮和转头之间的位置设有挡板，挡板中心设有供泵轴穿过的进水口。通过挡板将叶轮和转头分隔开，既可提高叶轮的泵取效果，又可减少叶轮和转头之间的相互影响。
作为本发明的一种改进，所述的出水管内设有单向止回阀。可防止EAM混悬液回流，最大限度减少样品的损失。
作为本发明的一种改进，所述的筒体呈水平放置的圆柱体形状，筒体侧面设有水平延伸的手柄。手柄的设置，方便抓握进行操作，可单人完成整个采样过程。
进一步地，所述的手柄内部设有提供电力的电源，手柄端部设有开关。供电的电源设置在手柄内部，拆装电池，不用打开安装马达的筒体，提高了筒体的密封性，开关设置在手柄上，也便于操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过在水泵的泵轴上添加转头，由可调节的电源驱动马达低速转动，经过转头的切割和搅动，可以采集到包含丝状藻、微藻、沉积物等不同组分的EAM样品，克服了现有水泵取样中必须手动刮取EAM的缺陷。
2、样品采集装置可通过下端的橡胶圈形成比较独立的样品采集空间，可对单位面积上的EAM含量进行定量。
3、整个装置重量不超过2kg，方便携带和水下操作，单人即可完成采样，有助于定量获取珊瑚礁区EAM样品进行进一步分析。
附图说明
图1为本实施例提供的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器的结构示意图；
附图标记说明：1-样品采集部；2-电机部；11-容器；12-叶轮；13-橡胶圈；14-泵轴；15-挡板；16-转头；17-出水管；18-单向止回阀；21-筒体；22-马达；23-手柄；24-电源；25-开关。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，主要包括样品采集部1和电机部2。
样品采集部1为透明水泵结构，包括亚克力透明材质制成的圆筒状容器11，容器11的直径10cm，高8cm，厚度5mm，既可以抵抗一定的水下压力和碰撞，又不会太重，而且透明的设计也利于观察。容器11底面敞开设计，并在边沿设置一圈橡胶圈13，橡胶圈13向下向外张开设计，底部直径为15cm，可以将容器11固定于凹凸不平的礁石表面，保证容器11底部能够与采样区域严密贴合，也可以使采样面积固定，形成相对独立的采样空间，利于对EAM的生物量进行定量评估。
容器11内部竖直安装有不锈钢材质的泵轴14，泵轴14上固定有亚克力材质的叶轮12，在叶轮12下方距离容器11底面向上2cm的位置设置有挡板15，将容器11分隔为两个空间，挡板15中央位置设有圆形开口，直径为2cm，作为水泵的进水口，容器11侧面不低于叶轮12的位置设有PVC材质的出水管17，管内部设有单向止回阀18，叶轮12快速转动可将EAM混悬液吸出。
泵轴14的底端延伸至橡胶圈13所在区域，并在其上安装转头16，转头16为3个螺旋状的刀片，压下容器11时，转头16可与EAM接触，低速转动转头16，不仅可以对丝状藻类进行切割，也可以将微藻、沉积物等组分悬浮起来，可保证相对全面的采集到EAM的不同组分。
电机部2用于给叶轮12和转头16提供动力，包括PVC材质的筒体21，筒体21呈水平放置的圆柱体形状，密封设计，安装在容器11的顶面。筒体21内置马达22，泵轴14顶端穿过容器11、筒体21与马达12的输出轴相连。
筒体21侧面水平设置有细长的手柄23，手柄23为PVC材质，方便抓握和操作。手柄23内部装有电源24以提供马达22所需电力，可驱动马达22进行低速和高速转动。手柄23端部设有开关25，马达22的启动和调速均由开关25控制。低档时可驱动转头16轻轻转动，将EAM切割、悬浮为混悬液，然后稍提起采样装置，使转头16离开礁石表面，高档时可驱动叶轮12高速转动，混悬液由出水管17排出。
本实施例需通过水肺潜水方式在珊瑚礁区进行采样，可单人完成整个采样过程。下水前先将塑料软管一端连接出水管17上，另一端连接样品采集瓶。下水后选定要采样的礁石区，用力压下容器11，启动马达22使其低速转动1-2min，可重复进行2-3次，然后稍稍提起容器11，底端的橡胶圈13仍固定于采样区域上，启动马达22使其高速转动，将EAM混悬液吸取到样品采集瓶内，取下样品瓶加盖密封，即为EAM样品。采样时，潜水人员可一次携带多个样品采集瓶，样品采集瓶可通过魔术贴固定于腰间，采集装置的手柄23也可通过魔术贴固定于腰间，便于携带，采样时仅需手持采样装置，将出水管17的软管连接到不同的瓶口即可，不需要再手持采样瓶进行收样，大大提高采样效率。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：包括样品采集部(1)和电机部(2)；样品采集部(1)包括底部敞开的容器(11)，容器(11)内部设有泵轴(14)，泵轴(14)中部设有叶轮(12)，泵轴(14)底端设有转头(16)，容器(11)侧面不低于叶轮(12)的位置设有出水管(17)；电机部(2)包括连接在容器(11)顶面的筒体(21)，筒体(21)内设有马达(22)，泵轴(14)顶端穿过容器(11)、筒体(21)与马达(12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的容器(11)底部设有一圈橡胶圈(13)。
3.根据权利要求2所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的转头(16)向下延伸至橡胶圈(13)区域。
4.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的容器(11)和叶轮(12)均采用透明材质制成。
5.根据权利要求4所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的容器(11)呈圆柱形杯状结构，直径10cm，高8cm，厚度5mm。
6.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的容器(11)底部位于叶轮(12)和转头(16)之间的位置设有挡板(15)，挡板(15)中心设有供泵轴(14)穿过的进水口。
7.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的出水管(17)内设有单向止回阀(18)。
8.根据权利要求1所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的筒体(21)呈水平放置的圆柱体形状，筒体(21)侧面设有水平延伸的手柄(23)。
9.根据权利要求8所述的一种珊瑚礁区礁石表生藻类基质采集器，其特征在于：所述的手柄(23)内部设有提供电力的电源(24)，手柄(23)端部设有开关(25)。
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