CN116724946A - 一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浮游动物生理生态学技术领域，特别是一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法。包括培养容器与培养管，所述培养容器的顶部可拆卸连接有盖板，所述盖板上开设有若干个培养口，所述培养口用于放置所述培养管；所述培养容器的侧壁开设有进水口，所述进水口上配合连接有进水管，所述培养容器的侧壁开设有进气口，所述进气口上配合连接有进气管，且所述进气管的一端伸出至所述培养容器的外部，所述进气管的另一端伸入至所述培养容器的内部，伸出至培养容器外部的进气管一端配合连接有氧气泵，本培养容器相当于一个集成装置，大大减轻了工作量和操作难度，重量轻，可拆卸，便于清洗，可重复利用。

Description

一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法
技术领域
本发明涉及浮游动物生理生态学技术领域，特别是一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法。
背景技术
浮游动物作为海洋食物链的关键环节，在食物网能量传递、生物泵和碳循环以及调控渔业资源产出和海洋碳汇过程中起着关键作用。浮游动物的碳代谢分配相关参数可应用于海洋生物地球化学模型，有助于阐释浮游动物在海洋生物泵和碳汇过程中的作用。为了获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数，需要结合浮游动物碳代谢分配模型和放射性14C示踪技术，分别设计短期和长期标记净化实验，而且需要设计合理的浮游动物培养装置开展实验，而目前尚未发现针对放射性标记实验的浮游动物培养装置。因此，本发明提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，可用于浮游动物放射性标记短期和长期实验，获取其外源食物碳和内源身体碳的代谢分配参数。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置及方法。
为达到上述目的本发明采用的技术方案为：
本发明第一方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括培养容器与培养管，所述培养容器的顶部可拆卸连接有盖板，所述盖板上开设有若干个培养口，所述培养口用于放置所述培养管；
所述培养容器的侧壁开设有进水口，所述进水口上配合连接有进水管，所述培养容器的侧壁开设有进气口，所述进气口上配合连接有进气管，且所述进气管的一端伸出至所述培养容器的外部，所述进气管的另一端伸入至所述培养容器的内部，伸出至培养容器外部的进气管一端配合连接有氧气泵，伸入至培养容器内部的进气管一端配合连接有第一软管；
所述培养容器底部设置有防水电机，所述防水电机的输出端与旋转轴的一端配合连接，所述旋转轴的另一端配合连接有螺旋桨。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的底部开设有出水口，所述出水口上配合连接有出水管，所述出水管上套装有开关阀，所述出水管的一端连接有第二软管。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的外侧壁设置有刻度线，所述刻度线的单位为cm。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养管为聚丙烯材质，所述培养管包括第一筒体与第二筒体，所述第一筒体的直径大于所述第二筒体的直径；当所述培养管置于所述培养口上时，所述第一筒体伸出至培养容器的外部，所述第二筒体伸入至培养容器的内部。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第二筒体的底部设置有筛绢。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养装置还包括透气遮光罩。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述氧气泵上设置有分流调节阀，所述分流调节阀上设置有若干个调节开关，若干个所述调节开关能够联动调节，以调节氧气泵的开度，进而调节气流的大小。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述培养容器的直径为30cm，高为25cm；所述培养口的直径为2cm；所述第一筒体的直径为2.2cm，高为5cm；所述第二筒体的直径为1.8cm，高为20cm。
本发明第二方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置的使用方法，应用于任一项所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括以下步骤：
将浮游动物禁食24h，并且利用培养管收集禁食后的浮游动物，设置25个培养管进行实验，在每个培养管收集50只禁食后的浮游动物；
收集完毕后，将培养管插入至培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体，以作为浮游动物的饵料；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；接着套上透气遮光罩，以防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
15min后，取出任意5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物摄入的总14C强度；
将第二软管接到废水桶中，然后打开开关阀，以将培养容器中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中；
排放完毕后，从进水管中注入过滤的海水清洗培养容器与剩余的培养管；冲洗完毕后，关闭出水管，然后从进水管中注入未标记14C的浮游植物液体，同样定容至7cm，未标记14C的浮游植物液体的密度与标记14C的浮游植物密度需一致；
分别在2、4、8、12h后取样，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
在每个时间点收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照与前一步骤相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体。
进一步的，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：
用培养管收集浮游动物，且每只培养管收集50只浮游动物，共设置35个培养管进行实验；
收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；并且套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
连续喂食浮游动物6d标记有14C的浮游植物，将其身体碳均匀地标记上14C；在这6d的标记实验期间，每天均定时更换14C标记的藻液，更换步骤为：将第二软管接到废水桶中，打开开关阀，将培养装置中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14C标记的浮游植物液体；
6d的标记实验结束后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物身体碳的总14C强度；
然后将14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水管重新注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体，开始为期6d的长期净化实验；
净化期间，每天取样一次，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
每天收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体；
浮游动物和粪便样品分别加入1mL浓度为2mol/L的NaOH，然后放置于水浴锅中，在80℃温度下消解24h；
14CO2收集方法为：在收集的15mL滤液样品中，加入100μL浓度为6N的稀盐酸，充入氮气，将14CO2驱赶至装有5mL NaOH溶液(1M)的闪烁瓶中，充气时间为15min；所有的14C样品均加入9mL闪烁液，摇匀后在暗环境中静置12h，然后用液体闪烁计数仪测定放射性强度，即可获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数。
本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：传统的培养容器，一般是使用小型烧杯，比如容量为30mL的烧杯。一个烧杯相当于一个培养管，每一个烧杯均需配置一个氧气充气口，每一个培养容器均需单独进行浮游动物的投饵及更换水等工作，工作量非常大，操作繁杂，容易出错。本培养容器相当于一个集成装置，大大减轻了工作量和操作难度，重量轻，可拆卸，便于清洗，可重复利用。培养管的设计巧妙，同一个培养容器可同时放入多个培养管，不仅可同时开展多个实验，也可保障同一实验中多平行样的要求。而且培养管为PP材质，底部为筛绢为尼龙材质，均可泡酸清洗，重复利用。底部的筛绢如有损坏，还可随时更换，也可根据浮游动物的大小更换不同规格的筛绢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为本培养装置的正视结构示意图；
图2为本培养装置的第一立体示意图；
图3为培养容器的内部结构示意图；
图4为本培养装置的第二立体示意图；
图5为透气遮光罩的结构示意图；
图6为培养管的结构示意图；
附图标记说明如下：101、培养容器；102、培养管；103、盖板；104、培养口；105、进水口；106、进水管；107、进气口；108、进气管；109、氧气泵；201、第一软管；202、防水电机；203、螺旋桨；204、出水口；205、出水管；206、开关阀；207、第二软管；208、第一筒体；209、第二筒体；301、筛绢；302、透气遮光罩；303、刻度线。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
如图1、2所示，本发明第一方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括培养容器101与培养管102，所述培养容器101的顶部可拆卸连接有盖板103，所述盖板103上开设有若干个培养口104，所述培养口104用于放置所述培养管102。
需要说明的是，培养容器101为玻璃材质的圆柱形容器，直径设置为30cm，高设置为25cm，重量轻，便于挪移和拆卸清洗。容器顶部配有可拆卸的PVC材质的面板，上面布满了直径为2cm的圆形培养口104，用于放入培养管102。
如图3、4所示，所述培养容器101的侧壁开设有进水口105，所述进水口105上配合连接有进水管106，所述培养容器101的侧壁开设有进气口107，所述进气口107上配合连接有进气管108，且所述进气管108的一端伸出至所述培养容器101的外部，所述进气管108的另一端伸入至所述培养容器101的内部，伸出至培养容器101外部的进气管108一端配合连接有氧气泵109，伸入至培养容器101内部的进气管108一端配合连接有第一软管201。
所述培养容器101底部设置有防水电机202，所述防水电机202的输出端与旋转轴的一端配合连接，所述旋转轴的另一端配合连接有螺旋桨203。
所述培养容器101的底部开设有出水口204，所述出水口204上配合连接有出水管205，所述出水管205上套装有开关阀206，所述出水管205的一端连接有第二软管207。所述培养容器101的外侧壁设置有刻度线303，所述刻度线303的单位为cm。
需要说明的是，培养容器101顶部左侧设置有一个进水口105，使用时，可连接三角漏斗等装置，用于向培养容器101中定量加水；培养容器101左侧底部设置有一个进气口107，可连接氧气泵109，为浮游动物补充氧气；培养容器101的底部设置有一个出水口204，出水口204上设置有开关阀206，出水口204可以连接软管，用于收集样品或者排水；培养容器101的底部内侧，还设置有一个螺旋桨203，通电后旋转，可使培养容器101的底部水体混合均匀，避免浮游动物粪便等颗粒物沉底；培养容器101是玻璃材质，外壁上设置有刻度，单位为cm。
如图6所示，所述培养管102为聚丙烯材质，所述培养管102包括第一筒体208与第二筒体209，所述第一筒体208的直径大于所述第二筒体209的直径；当所述培养管102置于所述培养口104上时，所述第一筒体208伸出至培养容器101的外部，所述第二筒体209伸入至培养容器101的内部。所述第二筒体209的底部设置有筛绢301。
需要说明的是，培养管102为聚丙烯(PP)材质，上粗下窄。总高设计为25cm，粗的部分直径为2.2cm，高为5cm，窄的部分直径为1.8cm，高为20cm。插入培养口104后，粗的部分位于培养容器101上部外侧，窄的圆柱体部分位于培养容器101内。培养容器101底部为100目筛绢(可根据不同浮游动物的粒径大小调整筛绢规格)，既可将浮游动物收集在培养管102内，也可使外界的水体和饵料穿透进入，保障浮游动物的培养过程。
如图5所示，所述培养装置还包括透气遮光罩302。
需要说明的是，由于放射性碳同位素(14C)标记实验需要在黑暗的条件下进行，培养容器101的外侧还设置有透气遮光罩302，遮光罩的材质可选择透气的黑布，用于遮光。
所述氧气泵109上设置有分流调节阀，所述分流调节阀上设置有若干个调节开关，若干个所述调节开关能够联动调节，以调节氧气泵109的开度，进而调节气流的大小。
需要说明的是，氧气泵109上设置有分流调节阀，分流调节阀上设置有若干个调节开关，若干个调节开关能够联动调节，可以调节开度，控制气流的大小。
所述培养容器101的直径为30cm，高为25cm；所述培养口104的直径为2cm；所述第一筒体208的直径为2.2cm，高为5cm；所述第二筒体209的直径为1.8cm，高为20cm。
本发明第二方面提供了一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置的使用方法，例如为获取浮游动物外源食物碳代谢分配参数而开展的放射性短期标记净化实验，包括以下步骤：
将浮游动物禁食24h，并且利用培养管收集禁食后的浮游动物，设置25个培养管进行实验，在每个培养管收集50只禁食后的浮游动物；
收集完毕后，将培养管插入至培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体，以作为浮游动物的饵料；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；接着套上透气遮光罩，以防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
15min后，取出任意5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物摄入的总14C强度；
将第二软管接到废水桶中，然后打开开关阀，以将培养容器中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中；
排放完毕后，从进水管中注入过滤的海水清洗培养容器与剩余的培养管；冲洗完毕后，关闭出水管，然后从进水管中注入未标记14C的浮游植物液体，同样定容至7cm，未标记14C的浮游植物液体的密度与标记14C的浮游植物密度需一致；
分别在2、4、8、12h后取样，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
在每个时间点收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照与前一步骤相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体。
需要说明的是，通过本装置可以进行短期标记实验。具体来说，短期标记实验开始前，先将培养容器的出水口用胶塞封住。将浮游动物禁食24h，然后用培养管收集饥饿状态的浮游动物，每只培养管收集50只浮游动物，共设置25个培养管进行实验。收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水口向培养容器注入14C标记的浮游植物(例如硅藻)液体，作为浮游动物的饵料。培养容器设置有刻度，水体定容至7cm，没过培养管底部2cm。然后接通电源，打开螺旋桨，并接通氧气泵，并通过气流调节阀调节气流大小，最后套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用。浮游动物的喂食时间定为15min(不同浮游动物的喂食时间不同，可根据实际情况调整)，15min后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物摄入的总14C强度。然后将出水口软管接到废水桶中，打开出水口开关，将培养容器中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中。排放完毕后，从进入口注入过滤的海水清洗培养容器和剩余的培养管，反复冲洗三次，废水均排到废水桶中。冲洗完毕后，关闭排水口，然后从进入口注入未标记14C的浮游植物液体，同样定容至7cm，浮游植物液体的密度要与标记14C的浮游植物密度一致。然后开始短期净化实验，分别于2、4、8、12h后取样，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；收集完浮游动物后，在排水口取一定量的水体，用0.22μm聚醚砜膜(Millipore，USA)过滤所取水样，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2。每个时间点收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照与前一步骤相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体。整个实验过程，除了取样外，其他时间都需将培养容器套上遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用。
在本发明的一个较佳实施例中，例如为获取浮游动物内源身体碳代谢分配参数而开展的放射性长期标记净化实验，还包括以下步骤：
用培养管收集浮游动物，且每只培养管收集50只浮游动物，共设置35个培养管进行实验；
收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；并且套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
连续喂食浮游动物6d标记有14C的浮游植物，将其身体碳均匀地标记上14C；在这6d的标记实验期间，每天均定时更换14C标记的藻液，更换步骤为：将第二软管接到废水桶中，打开开关阀，将培养装置中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14C标记的浮游植物液体；
6d的标记实验结束后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物身体碳的总14C强度；
然后将14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水管重新注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体，开始为期6d的长期净化实验；
净化期间，每天取样一次，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
每天收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体；
浮游动物和粪便样品分别加入1mL浓度为2mol/L的NaOH，然后放置于水浴锅中，在80℃温度下消解24h；
14CO2收集方法为：在收集的15mL滤液样品中，加入100μL浓度为6N的稀盐酸，充入氮气，将14CO2驱赶至装有5mL NaOH溶液(1M)的闪烁瓶中，充气时间为15min；所有的14C样品均加入9mL闪烁液，摇匀后在暗环境中静置12h，然后用液体闪烁计数仪测定放射性强度，即可获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数。
需要说明的是，通过本装置可以进行长期标记实验。具体来说，长期标记实验前，先将培养容器的出水口用胶塞封住。用培养管收集浮游动物，每只培养管收集50只浮游动物，共设置35个培养管进行实验。收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水口向培养容器注入14C标记的浮游植物(例如硅藻)液体。培养容器设置有刻度，水体定容至7cm，没过培养管底部2cm。然后接通电源，打开螺旋桨，并接通氧气泵，并通过气流调节阀调节气流大小，最后套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用。连续喂食浮游动物6d标记有14C的浮游植物，将其身体碳均匀地标记上14C。在这6d的标记实验期间，每天均定时更换14C标记的藻液，更换步骤为：将出水口软管接到废水桶中，打开出水口开关，将培养容器中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14C标记的浮游植物液体。整个实验过程，除了更换藻液外，其他时间都需将培养容器套上遮光罩。
6d的标记实验结束后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物身体碳的总14C强度。然后将14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14C标记的浮游植物液体，开始为期6d的长期净化实验。净化期间，每天取样一次，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；收集完浮游动物后，在排水口取一定量的水体，用0.22μm聚醚砜膜(Millipore，USA)过滤所取水样，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2。每天收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体。整个实验过程，除了取样外，其他时间都需将培养容器套上遮光罩。
浮游动物和粪便样品需要分别加入1mL浓度为2mol/L的NaOH，然后放置于水浴锅中，在80℃温度下消解24h。14CO2收集方法为：在收集的15mL滤液样品中，加入100μL浓度为6N的稀盐酸，充入氮气，将14CO2驱赶至装有5mL NaOH溶液(1M)的闪烁瓶中，充气时间为15min。所有的14C样品均加入9mL闪烁液，摇匀后在暗环境中静置12h，然后用液体闪烁计数仪(LSC，LS6500，Beckman Counter，Pasadena，CA)测定放射性强度，即可获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数。
以上依据本发明的理想实施例为启示，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，包括培养容器与培养管，其特征在于，所述培养容器的顶部可拆卸连接有盖板，所述盖板上开设有若干个培养口，所述培养口用于放置所述培养管；
所述培养容器的侧壁开设有进水口，所述进水口上配合连接有进水管，所述培养容器的侧壁开设有进气口，所述进气口上配合连接有进气管，且所述进气管的一端伸出至所述培养容器的外部，所述进气管的另一端伸入至所述培养容器的内部，伸出至培养容器外部的进气管一端配合连接有氧气泵，伸入至培养容器内部的进气管一端配合连接有第一软管；
所述培养容器底部设置有防水电机，所述防水电机的输出端与旋转轴的一端配合连接，所述旋转轴的另一端配合连接有螺旋桨。
2.根据权利要求1所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述培养容器的底部开设有出水口，所述出水口上配合连接有出水管，所述出水管上套装有开关阀，所述出水管的一端连接有第二软管。
3.根据权利要求1所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述培养容器的外侧壁设置有刻度线，所述刻度线的单位为cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述培养管为聚丙烯材质，所述培养管包括第一筒体与第二筒体，所述第一筒体的直径大于所述第二筒体的直径；当所述培养管置于所述培养口上时，所述第一筒体伸出至培养容器的外部，所述第二筒体伸入至培养容器的内部。
5.根据权利要求4所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述第二筒体的底部设置有筛绢。
6.根据权利要求1所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述培养装置还包括透气遮光罩。
7.根据权利要求1所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述氧气泵上设置有分流调节阀，所述分流调节阀上设置有若干个调节开关，若干个所述调节开关能够联动调节，以调节氧气泵的开度，进而调节气流的大小。
8.根据权利要求4所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，所述培养容器的直径为30cm，高为25cm；所述培养口的直径为2cm；所述第一筒体的直径为2.2cm，高为5cm；所述第二筒体的直径为1.8cm，高为20cm。
9.一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置的使用方法，应用于权利要求1-8任一项所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置，其特征在于，包括以下步骤：
将浮游动物禁食24h，并且利用培养管收集禁食后的浮游动物，设置25个培养管进行实验，在每个培养管收集50只禁食后的浮游动物；
收集完毕后，将培养管插入至培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体，以作为浮游动物的饵料；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；接着套上透气遮光罩，以防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
15min后，取出任意5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物摄入的总14C强度；
将第二软管接到废水桶中，然后打开开关阀，以将培养容器中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中；
排放完毕后，从进水管中注入过滤的海水清洗培养容器与剩余的培养管；冲洗完毕后，关闭出水管，然后从进水管中注入未标记14C的浮游植物液体，同样定容至7cm，未标记14C的浮游植物液体的密度与标记14C的浮游植物密度需一致；
分别在2、4、8、12h后取样，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
在每个时间点收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，按照与前一步骤相同的方法冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体。
10.根据权利要求9所述的一种用于放射性标记实验的浮游动物培养装置的使用方法，其特征在于，还包括以下步骤：
用培养管收集浮游动物，且每只培养管收集50只浮游动物，共设置35个培养管进行实验；
收集完毕后，将培养管插入到培养口中，同时通过进水管向培养容器内注入14C标记的浮游植物液体；并且当培养容器内的水体定容至7cm后，停止添加浮游植物液体，此时培养容器内的水体没过培养管底部2cm；
控制防水电机启动，以带动螺旋桨旋转，防止浮游植物和浮游动物粪便沉底；并且控制氧气泵启动，以往培养容器内泵入氧气；并且套上透气遮光罩，防止浮游动物呼吸代谢产生的14CO2被浮游植物重新吸收利用；
连续喂食浮游动物6d标记有14C的浮游植物，将其身体碳均匀地标记上14C；在这6d的标记实验期间，每天均定时更换14C标记的藻液，更换步骤为：将第二软管接到废水桶中，打开开关阀，将培养装置中14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水口重新注入相同密度和体积的14C标记的浮游植物液体；
6d的标记实验结束后，取出5只培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物身体碳的总14C强度；
然后将14C标记的浮游植物液体排到废水桶中，排放完毕后，从进水管重新注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体，开始为期6d的长期净化实验；
净化期间，每天取样一次，每次取样5个培养管，用过滤的海水冲洗后，将浮游动物分别收集至5个闪烁瓶中，用于测定浮游动物体内的14C强度；
收集完浮游动物后，在出水管取预设体积的水体，用0.22μm聚醚砜膜过滤所取水体，收集滤膜至闪烁瓶中用于测定浮游动物粪便中的PO14C；
取3mL滤液至闪烁瓶中用于测定浮游动物分泌、排泄和排便产生的DO14C；另取15mL滤液用于收集测定浮游动物呼吸代谢产生的14CO2；
每天收集完浮游动物、粪便、水样等样品后，冲洗培养容器和培养管，然后注入相同密度和体积的未标记14C的浮游植物液体；
浮游动物和粪便样品分别加入1mL浓度为2mol/L的NaOH，然后放置于水浴锅中，在80℃温度下消解24h；
14CO2收集方法为：在收集的15mL滤液样品中，加入100μL浓度为6N的稀盐酸，充入氮气，将14CO2驱赶至装有5mL NaOH溶液(1M)的闪烁瓶中，充气时间为15min；所有的14C样品均加入9mL闪烁液，摇匀后在暗环境中静置12h，然后用液体闪烁计数仪测定放射性强度，即可获取浮游动物外源食物碳和内源身体碳代谢分配的参数。
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