[發明專利]一種室內微宇宙生態模擬實驗裝置及生態模擬實驗方法

有效

• 申請號: 201710551003.8
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107167564B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 朱小山;田勝艷;錢偉
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 郎堅

本發明提出了一種模擬真實自然環境條件下的室內微宇宙生態模擬實驗系統以及相應的生態模擬實驗方法，通過潮汐模擬控制單元來進行模擬真實的潮汐現象，同時通過湍流模擬控制單元進行湍流模擬實驗，從而實現較為真實的生態系統模擬，能夠對污染物在沉積層與水相中的相互作用及與生物之間的效應進行深入研究。

技術領域

本發明屬于生態學技術領域，具體涉及一種模擬真實自然環境的室內微宇宙生態實驗模擬技術。

背景技術

在生態系統模擬中使用培養箱來進行各項實驗，屬于較為成熟并被廣泛應用的技術手段。其通過對在箱內培養的生物樣本提供一些特定的生態模擬條件，觀察這些條件對樣本所造成的影響。然而，現有的培養箱中所能提供的環境條件與真實的自然環境條件差異明顯，對真實環境的模擬并不完善，比如無法提供如潮汐、湍流等自然現象。因此，受上述條件制約，當前采用培養箱來進行生態系統模擬的真實性仍存在較多缺陷。

發明內容

針對上述本領域中存在的技術問題，本發明提供了一種室內微宇宙生態模擬實驗裝置，具體包括：

生態實驗系統主體1，其內部放置待觀察的生物樣本；

溫度控制單元4，用于調節所述生態實驗系統主體1內部的溫度。

潮汐模擬控制單元2，設置于所述生態實驗系統主體1的一側，用于模擬自然潮汐現象；

湍流模擬控制單元3，設置于所述生態實驗系統主體1的內部，用于模擬湍流。

進一步地，所述潮汐模擬控制單元2由潮汐水體儲存裝置21、管道22、雙向閥門23、水泵24以及液面檢測裝置25組成；其中，所述潮汐水體儲存裝置21通過所述管道22與所述生態實驗系統主體1連接；所述雙向閥門23設置于所述管道22中部，所述水泵24設置于所述雙向閥門23上方；所述液面檢測裝置25設置在所述潮汐水體儲存裝置21上。

進一步地，所述湍流模擬控制單元3由湍流引發裝置31、電機32組成；其中，所述湍流引發裝置31包括設置在所述生態實驗系統主體1內部一側的多個水平湍流產生風機，以及設置在所述生態實驗系統主體1頂部的多個垂直湍流產生風機；所述水平湍流產生風機與所述垂直湍流產生風機與調速裝置電連接，用于調節風速大小；所述電機32設置于所述生態實驗系統主體1的一側，與所述調速裝置電連接。

進一步地，所述溫度控制單元4由電熱棒41、冷凝管42以及風扇43組成；其中，所述電熱棒41和冷凝管42設置在所述生態實驗系統主體1下方；所述風扇43設置于所述冷凝管42的一側。

進一步地，所述實驗裝置還包括照明單元5，由設置于所述生態實驗系統主體1上方的若干LED燈51以及紫外燈52組成。

進一步地，所述生態實驗系統主體1上還設有水樣檢測裝置14；所述水樣檢測裝置14包括出水口141、導管142以及水樣過濾器143；所述出水口141與所述水樣過濾器143通過所述導管142連接。

進一步地，所述生態實驗系統主體1為一圓柱形容器11；所述生物樣本12置于所述圓柱形容器11的底層，其上方覆蓋有水層13。

進一步地，所述圓柱形容器11由外層111和內層112組成，所述溫度控制單元4設置于內層112內部。

進一步地，所述外層111為PVC材料層，所述內層112為氣囊層。

本發明還提供了一種采用上述裝置的室內微宇宙生態模擬實驗方法，包括；

將采集的生物樣本12放置在所述生態實驗系統主體1內部；

通過所述潮汐模擬控制單元2模擬自然潮汐現象；

通過所述湍流模擬控制單元3模擬湍流。

進一步地，所述待觀察的生物樣本12為采集的沉積物。