[發明專利]模擬降雨對浮游生物和溫室氣體影響的中宇宙培養裝置

在審

• 申請號: 202210142090.2
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114608648A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 吳云超;李進隆;黃小平;江志堅;劉松林
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所;南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D11/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 勞劍東;劉明星

本發明公開了一種模擬降雨對浮游生物和溫室氣體影響的中宇宙培養裝置，屬于降雨過程的生態環境效應領域，其包括：基座培養缸和頂蓋，其中，基座培養缸為底部封閉上端開口的槽體，該槽體側壁設有循環泵機，所述循環泵機用于促使所述基座培養缸內的水體的循環交換；頂蓋設在所述基座培養缸上，所述頂蓋設有發光器和噴霧器，所述發光器用于模擬太陽光的照射，所述噴霧器用于模擬降雨。本發明可以為降雨引起的浮游生物變化的生態效應和影響主要溫室氣體釋放的氣候效應的研究提供重要的科學支撐。

技術領域

本發明涉及屬于降雨過程的生態環境效應領域，具體涉及一種模擬降雨對浮游生物和溫室氣體影響的中宇宙培養裝置。

背景技術

我國已成為世界主要大氣營養物質(主要是氮)沉降區之一，而且隨著工業化的迅速發展和人類活動的繼續加強，大氣營養物質沉降量呈現不斷增加的趨勢。而降雨是營養物質沉降的主要方式，特別是在我國降雨較多且湖河分布面積較多的南方地區，以及沿岸和邊緣海區域。降雨輸入攜帶的營養物質會對陸地和海洋生態系統造成嚴重影響，如降雨攜帶的氮沉降輸入會使森林生態系統冠層稀疏，降低森林抵抗病蟲害的能力，隨著時間逐漸加重甚至有可能導致森林衰亡；也能顯著改變地衣群落的物種組成，即由對氮高度敏感的群落轉化為耐氮的群落；影響土壤微生物(細菌、真菌和放線菌等)多樣性的組成，降低菌根根系的拓展能力、真菌子實體產量和物種的豐富度。

降雨攜帶的營養物質輸入對是陸地河流湖泊和海洋營養物質來源的重要方式。目前有關于現場觀測降雨與對海洋浮游植物群落結構的影響的報道，但是降雨在影響浮游生物變化的同時，關于降雨對浮游生物呼吸過程變化引起的CO₂的影響，對硝化反硝化細菌的影響而對N₂O的釋放的影響，以及對水體產甲烷桿菌和產甲烷球菌等細菌群落結構的改變是否會影響CH₄的釋放，目前仍較少報道。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種模擬降雨對浮游生物和溫室氣體影響的中宇宙培養裝置，其在觀察降雨對水體初級生產者群落結構和生態功能的基礎上，對主要與溫室氣體相關的細菌活動同時予以觀測，并確定降雨過程會對主要溫室氣體排放過程如何影響。同時，在確定降雨對水體生態效應的同時，觀測降雨對主要溫室氣體產生過程的影響，可以為降雨引起的浮游生物變化的生態效應和影響主要溫室氣體釋放的氣候效應的研究提供重要的科學支撐。

為實現上述目的，本發明可以采用以下技術方案：

一種中宇宙培養裝置，用于模擬降雨對浮游生物和溫室氣體的影響，其包括：

基座培養缸，其為底部封閉上端開口的槽體，該槽體側壁設有循環泵機，所述循環泵機用于促使所述基座培養缸內的水體的循環交換；

頂蓋，其蓋設在所述基座培養缸上，所述頂蓋設有發光器和噴霧器，所述發光器用于模擬太陽光的照射，所述噴霧器用于模擬降雨。

如上所述的中宇宙培養裝置，進一步地，還包括水質分析儀，所述水質分析儀通過水質儀掛架設置在所述培養缸底座的側壁上，所述水質分析儀設有探頭，所述探頭與所述基座培養缸內的水體接觸，用于采集實驗過程的水體的各項參數。

如上所述的中宇宙培養裝置，進一步地，還包括微電極，所述微電極可活動設置在所述培養缸底座的側壁上，用于檢測實驗過程的所述培養缸底座內的溫室氣體的各項參數。

如上所述的中宇宙培養裝置，進一步地，所述頂蓋的底部設有與所述基座培養缸的頂部配合的卡合槽，所述頂蓋與所述基座培養缸均由樹脂材質制成，所述循環泵機設有進水口和出水口，所述基座培養缸內的水體從所述進水口側進水而從所述出水口側出水，實現水體的循環交換。

如上所述的中宇宙培養裝置，進一步地，所述基座培養缸開設有可調節水流流速的水閥，通過開啟所述水閥可用于水體采樣。