CN116267738A - 一种滤食性贝类生物沉积收集装置及其收集生物沉积的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水产养殖粪便收集技术领域，提供了一种滤食性贝类生物沉积收集装置及其收集生物沉积的方法，所述滤食性贝类生物沉积收集装置包括贝类喂养装置和生物沉积收集装置，所述贝类喂养装置包括吊笼(1)和浮漂(2)，所述浮漂(2)通过绳子与吊笼(1)连接；所述生物沉积收集装置为顶部开口的筛网(3)，所述贝类喂养装置的底部与生物沉积收集装置的开口部位活动连接。本发明的生物沉积收集装置体积轻便，对于养殖池体积规格要求小，易于携带，且成本低廉，能够一次性获得多个同时用于室内多个实验组生物沉积收集的需要。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖粪便收集技术领域，尤其涉及一种滤食性贝类生物沉积收集装置及其收集生物沉积的方法。
背景技术
滤食性贝类如牡蛎、贻贝和扇贝等，是重要的水产养殖物种，它们通过过滤水柱中的颗粒摄取营养，并排出粪便和伪粪便(生物沉积)。现有滤食性贝类生物沉积的收集方法以积粪法、虹吸法和沉积质捕捉器收集为主。积粪法主要借助滴管、注射器等工具直接吸取沉积在贝类养殖池底的生物沉积用作研究，每次吸取数量有限，只能适用于小规模的生物沉积收集；虹吸法则主要依靠虹吸原理，使用虹吸管吸取养殖池底的生物沉积，因为生物沉积粘性较大，易与池壁粘连，故虹吸出的生物沉积量往往差强人意，且通过多次虹吸才能实现生物沉积和养殖海水的分离，无论是积粪法还是虹吸法都费时费力，无法快速获取大量生物沉积以供后续分析；而沉积质捕捉器虽可以快速获得大量生物沉积，但往往体积较大，安装过程繁琐，且造价较为昂贵，多适用于单点位原位生物沉积收集，不适用于多实验组同时进行的室内养殖实验。因此，如何提高室内实验生物沉积收集效率，是进行生物沉积研究亟需解决的问题。
滤食性贝类富含二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和二十二碳五烯酸(DPA)等多不饱和脂肪酸，是人类获取优质脂肪酸的良好来源。它们通过开口、虹吸管或长鼻进行食物摄入，然后用纤毛和粘液将颗粒移向唇瓣和胃。包裹在粘液中的被拒绝的颗粒在摄入前作为假粪便排出，低营养质量的食物被转移到肠道进行快速消化并作为粪便排除，而高质量的食物则进入憩室进行完全消化。排出的粪便和假粪便共同被称为生物沉积。随着水产养殖业的快速发展，高密度养殖的贝类会产生大量富含有机质的生物沉积，这些有机质聚积在养殖场下方，可能会改变底栖环境包括影响底栖沉积物的生物地球化学特性以及与之相关的底栖生物群落。生物沉积对底栖生物的影响取决于生物沉积的通量(单位面积和单位时间的生物沉积量)，而这又是生物沉积生产率和扩散特性以及质量的函数，故而滤食性贝类生物沉积的收集在研究水产养殖的环境效应方面具有重要的作用。然而现有生物沉积收集方法存在费时费力、成分易丢失等缺点。因此，需要一种更高效的方法对生物沉积进行收集，以供后续研究分析。
发明内容
本发明的目的在于提供一种滤食性贝类生物沉积收集装置及其收集生物沉积的方法，本发明所述生物沉积收集装置简单易操作，可实现养殖海水和生物沉积的分离，高效收集生物沉积。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种滤食性贝类生物沉积收集装置，包括贝类喂养装置和生物沉积收集装置，所述贝类喂养装置包括吊笼(1)和浮漂(2)，所述浮漂(2)通过绳子与吊笼(1)连接；所述生物沉积收集装置为顶部开口的筛网(3)，所述贝类喂养装置的底部与生物沉积收集装置的开口部位活动连接。
优选的，所述吊笼(1)为顶部开口的圆柱体，所述吊笼(1)的底部直径为48～50cm。
优选的，所述吊笼(1)的侧壁和底面设置通孔，所述通孔的孔径为0.5～1.5cm。
优选的，所述筛网(3)为圆柱体，所述筛网(3)的底部直径为50～52cm，所述筛网(3)的高度为18～20cm。
优选的，所述筛网(3)的目数为250～350目。
优选的，所述筛网(3)的开口处设置有抽绳；所述筛网(3)通过抽绳与吊笼(1)绑定。
本发明还提供了利用上述收集装置收集生物沉积的方法，包括以下步骤：
(1)将贝类放置在贝类喂养装置中，置于养殖池中；
(2)养殖5～7d后向所述养殖池中投喂小球藻粉；
(3)将贝类喂养装置放置在生物沉积收集装置的开口部位，1～2d后在生物沉积收集装置中获得生物沉积。
优选的，步骤(1)中所述养殖池中的水温为12～24℃，所述养殖池内持续曝气，所述养殖池中的水2～3d换一次。
优选的，在步骤(2)投喂小球藻粉前不向养殖池内投放饲料。
优选的，步骤(2)中所述小球藻的投喂量为0.5～1.5g/m3。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
1.本发明将喂养装置和生物沉积收集装置相结合，与往常只能从养殖池底收集生物沉积的积粪法和虹吸法相比，本发明将因粘连在池壁上而不能被吸取的生物沉积直接收集至尼龙筛网中，不仅简化了收集生物沉积的步骤流程，节省了时间成本，并且最大程度避免了生物沉积量的损失，保证生物沉积产生率计算数据的准确性。
2.与原位沉积质捕捉器相比，本发明的生物沉积收集装置由尼龙网加工制成，体积轻便，对于养殖池体积规格要求小，易于携带，且成本低廉，能够一次性获得多个同时用于室内多个实验组生物沉积收集的需要。
附图说明
图1为本发明生物沉积收集装置图。
具体实施方式
本发明提供了一种滤食性贝类生物沉积收集装置，包括贝类喂养装置和生物沉积收集装置，所述贝类喂养装置包括吊笼(1)和浮漂(2)，所述浮漂(2)通过绳子与吊笼(1)连接；所述生物沉积收集装置为顶部开口的筛网(3)，所述贝类喂养装置的底部与生物沉积收集装置的开口部位活动连接。
在本发明中，所述吊笼(1)为顶部开口的圆柱体，所述吊笼(1)的底部直径为48～50cm，优选为48.5～49.5cm，进一步优选为49cm。
在本发明中，所述吊笼(1)的材质优选为聚乙烯。
在本发明中，所述吊笼(1)的侧壁和底面设置通孔，所述通孔的孔径为0.5～1.5cm，优选为0.7～1.3cm，进一步优选为0.9～1.1cm。
在本发明中，所述浮漂(2)的形状优选为圆形，所述浮漂(2)的作用为提供浮力，使贝类喂养装置悬浮，便于观察贝类的生理状态。
在本发明中，所述筛网(3)为圆柱体，所述筛网(3)的底部直径为50～52cm，优选为50.5～51.5cm，进一步优选为51cm；所述筛网(3)的高度为18～20cm，优选为18.5～19.5cm，进一步优选为19cm。
在本发明中，所述筛网(3)的目数为250～350目，优选为270～330目，进一步优选为290～310目。
在本发明中，所述筛网(3)的开口处设置有抽绳；所述筛网(3)通过抽绳与吊笼(1)绑定。
本发明还提供了利用上述收集装置收集生物沉积的方法，包括以下步骤：
(1)将贝类放置在贝类喂养装置中，置于养殖池中；
(2)养殖5～7d后向所述养殖池中投喂小球藻粉；
(3)将贝类喂养装置放置在生物沉积收集装置的开口部位，1～2d后在生物沉积收集装置中获得生物沉积。
在本发明中，首先，将贝类放置在贝类喂养装置中，置于养殖池中，所述养殖池的规格优选为80cm*40cm*60cm。所述贝类喂养装置中放置的贝类数量依据贝类大小决定。在本发明一个具体实施方式中，当养殖的贝类为扇贝，壳高6cm时，可在贝类喂养装置养殖贝类30只；当养殖的贝类为太平洋牡蛎，壳高10cm时，可在贝类喂养装置养殖贝类10只。
在本发明中，所述养殖池中的水温为12～24℃，优选为14～22℃，进一步优选为16～20℃；所述养殖池内持续曝气，所述养殖池中的水2～3d换一次。
在本发明中，贝类养殖5～7d后向所述养殖池中投喂小球藻粉，优选的，在投喂小球藻粉前不向养殖池内投放饲料。
在本发明中，所述小球藻的投喂量为0.5～1.5g/m3，优选为0.7～1.3g/m3，进一步优选为0.9～1.1g/m3。所述小球藻优选的每6h投喂1次。
在本发明中，将贝类喂养装置放置在生物沉积收集装置的开口部位，1～2d后在生物沉积收集装置中获得生物沉积。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本发明提供了一种滤食性贝类生物沉积收集装置，包括贝类喂养装置和生物沉积收集装置，所述贝类喂养装置包括吊笼和浮漂，所述吊笼为顶部开口的聚乙烯圆柱体，其侧壁和底面设置通孔，通孔的孔径为1cm，底部直径为50cm。所述浮漂绑在吊笼上提供浮力。所述生物沉积收集装置为顶部开口的圆柱体筛网，筛网由300目尼龙细丝制成，其底部直径为52cm，高度为20cm，筛网的开口处设置有可调整大小的尼龙抽绳，使筛网和吊笼通过抽绳绑定。所述贝类喂养装置的底部与生物沉积收集装置的开口部位活动连接。所述滤食性贝类生物沉积收集装置图见图1。
实施例2
本实施例提供了一种利用实施例1的收集装置收集生物沉积的方法，包括以下步骤：
(1)从养殖海区获取贝壳完整无附着物、健康活力好、规格均匀的贝类放置在贝类喂养装置中，暂养于80cm*40cm*60cm养殖池内，养殖池中的水为经过沉淀砂滤后的自然海水，水温控制在15℃。养殖池内保持曝气，隔天换水，暂养1周，期间不投喂食物，使贝类完全排空内脏。
(2)将按照1g/m3养殖海水的标准取破壁小球藻粉并过300目筛，将过筛后破壁小球藻粉加入到1L海水中，搅拌至完全融入，投入养殖池中。
(3)待贝类充分摄食饵料后，养殖池中的水体颜色由绿变清，停止曝气，生物沉积收集装置用抽绳和贝类喂养装置绑定，等待贝类排泄，使生物沉积沉入生物沉积收集装置中。1天后，移出贝类喂养装置和生物沉积收集装置，将收集到的生物沉积用海水冲至保存瓶中，得到贝类的生物沉积。
实施例3
本实施例提供了一种利用实施例1的收集装置收集生物沉积的方法，包括以下步骤：
(1)从养殖海区获取贝壳完整无附着物、健康活力好、规格均匀的贝类放置在贝类喂养装置中，暂养于80cm*40cm*60cm养殖池内，养殖池中的水为经过沉淀砂滤后的自然海水，水温控制在18℃。养殖池内保持曝气，隔天换水，暂养1周，期间不投喂食物，使贝类完全排空内脏。
(2)将按照0.8g/m3养殖海水的标准取破壁小球藻粉并过300目筛，将过筛后破壁小球藻粉加入到1L海水中，搅拌至完全融入，投入养殖池中。
(3)待贝类充分摄食饵料后，养殖池中的水体颜色由绿变清，停止曝气，生物沉积收集装置用抽绳和贝类喂养装置绑定，等待贝类排泄，使生物沉积沉入生物沉积收集装置中。1天后，移出贝类喂养装置和生物沉积收集装置，将收集到的生物沉积用海水冲至保存瓶中，得到贝类的生物沉积。
实施例4
本实施例提供了一种利用实施例1的收集装置收集生物沉积的方法，包括以下步骤：
(1)从养殖海区获取贝壳完整无附着物、健康活力好、规格均匀的贝类放置在贝类喂养装置中，暂养于80cm*40cm*60cm养殖池内，养殖池中的水为经过沉淀砂滤后的自然海水，水温控制在12℃。养殖池内保持曝气，隔天换水，暂养1周，期间不投喂食物，使贝类完全排空内脏。
(2)将按照1.2g/m3养殖海水的标准取破壁小球藻粉并过300目筛，将过筛后破壁小球藻粉加入到1L海水中，搅拌至完全融入，投入养殖池中。
(3)待贝类充分摄食饵料后，养殖池中的水体颜色由绿变清，停止曝气，生物沉积收集装置用抽绳和贝类喂养装置绑定，等待贝类排泄，使生物沉积沉入生物沉积收集装置中。1天后，移出贝类喂养装置和生物沉积收集装置，将收集到的生物沉积用海水冲至保存瓶中，得到贝类的生物沉积。
实验例
利用实施例1的滤食性贝类生物沉积收集装置，从养殖海区获取贝壳完整无附着物，健康活力好，规格均匀的太平洋牡蛎放置在贝类喂养装置中，暂养于养殖池内，养殖海水为经过沉淀砂滤后的自然海水，水温控制在15℃。养殖池内保持曝气，每天换水三分之一，暂养1周，期间不投喂食物，使贝类完全排空内脏。
根据太平洋牡蛎的生长温度范围，在养殖池中设置12、15、18、21、24℃5个温度梯度，每个处理组均设置3个平行水槽，每个水槽放10只相同规格的牡蛎，温度未变化组(15℃)为对照组。对于18、21、24℃处理组，采用控温棒控制实验温度，每天升温1℃，直到达到预设温度；对于12℃处理组，采用冷水机控制实验温度，每天降温1℃，直到达到预设温度。
按照1g/m3的标准取破壁小球藻粉并过300目筛，将过筛后破壁小球藻粉加入到1L海水中，搅拌至完全融入，投入养殖池中。待贝类充分摄食饵料后(水体颜色由绿变清)，停止曝气，组装贝类喂养装置和生物沉积收集装置，等待贝类排泄，使生物沉积沉入筛网中。1天后，从养殖池中移出生物沉积收集装置，将收集到的生物沉积及时用海水冲至坩埚中，进行POM和TPM分析，并计算生物沉积生产率。
生物沉积生产率计算参考以下公式：
BDR＝(Wa-Wb)/(N*T)
BDR：生物沉积生产率，单位为g/(ind.d)；
Wa：生物沉积收集装置得到的生物沉积质量TPM(g)；
Wb：空白养殖池中从海水获得的颗粒物总量TPM(g)；
N：贝类喂养装置中使用的贝类数量(ind.)；
T：实验持续时间(d)。
实验结果发现，在12、15、18、21、24℃五个温度下，牡蛎生物沉积生产率分别34.6±8.3g/ind.-1d-1、38.9±9.5g/ind.-1d-1、49.9±6.6g/ind.-1d-1、52.3±10.1g/ind.-1d-1和72.3±9.6g/ind.-1d-1，呈现随温度升高而增大的趋势。对比于使用积粪法在相同实验条件收集生物沉积得到的实验结果：13.2±9.7g/ind.-1d-1、10.7±5.9g/ind.-1d-1、13.6±7.7g/ind.-1d-1、21.4±11.2g/ind.-1d-1和17.5±8.7g/ind.-1d-1，可以看出，使用本装置可以同时获得15组生物沉积生产率数据，并且最大程度避免了生物沉积量的损失，减小平行实验组生物沉积生产率计算误差，有助于研究温度对太平洋牡蛎生物沉积生产率影响的规律。
由以上实施例可知，本发明提供了一种滤食性贝类生物沉积收集装置及其收集生物沉积的方法，本发明所述生物沉积收集装置简单易操作，可实现养殖海水和生物沉积的分离，高效收集生物沉积。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种滤食性贝类生物沉积收集装置，包括贝类喂养装置和生物沉积收集装置，其特征在于，所述贝类喂养装置包括吊笼(1)和浮漂(2)，所述浮漂(2)通过绳子与吊笼(1)连接；所述生物沉积收集装置为顶部开口的筛网(3)，所述贝类喂养装置的底部与生物沉积收集装置的开口部位活动连接。
2.根据权利要求1所述的滤食性贝类生物沉积收集装置，其特征在于，所述吊笼(1)为顶部开口的圆柱体，所述吊笼(1)的底部直径为48～50cm。
3.根据权利要求2所述的滤食性贝类生物沉积收集装置，其特征在于，所述吊笼(1)的侧壁和底面设置通孔，所述通孔的孔径为0.5～1.5cm。
4.根据权利要求1所述的滤食性贝类生物沉积收集装置，其特征在于，所述筛网(3)为圆柱体，所述筛网(3)的底部直径为50～52cm，所述筛网(3)的高度为18～20cm。
5.根据权利要求4所述的滤食性贝类生物沉积收集装置，其特征在于，所述筛网(3)的目数为250～350目。
6.根据权利要求4或5所述的滤食性贝类生物沉积收集装置，其特征在于，所述筛网(3)的开口处设置有抽绳；所述筛网(3)通过抽绳与吊笼(1)绑定。
7.利用权利要求1～6任一项所述的收集装置收集生物沉积的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将贝类放置在贝类喂养装置中，置于养殖池中；
(2)养殖5～7d后向所述养殖池中投喂小球藻粉；
(3)将贝类喂养装置放置在生物沉积收集装置的开口部位，1～2d后在生物沉积收集装置中获得生物沉积。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述养殖池中的水温为12～24℃，所述养殖池内持续曝气，所述养殖池中的水2～3d换一次。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)投喂小球藻粉前不向养殖池内投放饲料。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述小球藻的投喂量为0.5～1.5g/m3。
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