一种周丛生物的培养装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物培养领域，涉及周丛生物的科学研究，尤其涉及一种周丛生物的培养装置。
【背景技术】
[0002]周丛生物为附着在基质上生长的生物群落，包括藻类、细菌、真菌、动物、有机或无机碎屑等，其附生基质可以是有机或无机物，可以是有生命的或非生命的形式。周丛生物位于水生态系统营养级的最低端，是河流初级生产力的主要组成部分，对河流生态健康至关重要。开展周丛生物相关研究，对于河流生态学发展具有重要的理论意义，同时对河流生态修复具有重要的现实意义。
[0003]国外，关于周丛生物的研究起步较早，已从野外的调查研究逐步转向室内的模拟研究，已成为河流生态学领域的研究热点。国内，有关周丛生物的研究要落后许多，目前主要还停留在野外研究阶段，但对于我国河流周丛生物的室内研究也是势在必行。周丛生物对其生长环境要求苛刻，是开展室内培养研究的限制因子。本装置正是鉴于此，从基质、光照、水质、流速等方面出发，综合考虑周丛生物生长条件，可针对不同周丛生物群落，调节不同培养条件，实现室内培养，同时可为研究环境因子对周丛生物生长的影响过程和机理研究提供一个平台。
[0004]国内现无附石周丛生物室内培养装置的报道，相近的培养装置主要针对浮游生物或藻类，对于附石周丛生物的培养，存在以下不足:
[0005]1、多无附着系统，个别针对着生藻类的培养装置使用的也为人造载体，不能为附石周丛生物提供自然的生长载体。
[0006]2、无检测系统，不能实时监控培养装置水文/水质状况，无法有效保障周丛生物生长环境。
[0007]3、进出水布设不合理，不能实现培养箱均匀布/出水，无法为周丛生物生长提供均匀的水流。
[0008]4、无坡度调节装置，不能实现培养装置坡度调节，无法模拟不同梯度自然河道坡度走势和在培养箱形成不同水深区域。
[0009]5、没有从基质、光照、水质、流速等方面综合考虑，设计培养装置，以满足周丛生物对其生长环境苛刻要求。
【发明内容】
[0010]本发明针对现有技术对周丛生物的室内培养研究中存在的问题，提供了一种周丛生物的培养装置，包括:
[0011]培养箱；
[0012]设置在所述培养箱内的周丛生物附着系统，用于供周丛生物附着生长；
[0013]设置在所述培养箱内的并位于所述周丛生物附着系统之上的光照系统，用于为周丛生物的生长提供光源和热源；
[0014]为所述周丛生物附着系统供应水体的供水系统，用于为周丛生物的生长提供水流环境；
[0015]设置在所述培养箱内的水质参数检测系统，用于对周丛生物生长的水质条件进行检测；
[0016]支撑并调节所述培养箱相对于水平面倾角的支撑系统，用于通过调节所述培养箱倾角，改变培养箱中所述周丛生物附着系统的河道条件。
[0017]其中，所述培养箱可以为长方体或正方体。
[0018]其中，所述水体中至少包含碳、氮和磷三种元素。
[0019]特别是,所述水体中碳元素的含量为l-10mg/L,优选为5_8mg/L。
[0020]尤其是，所述水体中氮元素的含量为0.5-1.5mg/L,优选为0.8-1.2mg/L。
[0021]特别是,所述水体中磷元素的含量为0.1-0.2mg/L,优选为0.15mg/L。
[0022]尤其是，所述水体中还可以添加少量铁(Fe)、钾(K)、硼⑶、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)钴(Co)等微量元素。
[0023]特别是，所述水体的流速为0.2-lm/s,优选为0.5-lm/S。
[0024]其中，所述周丛生物附着系统位于培养箱的底部，包括粗砂层和位于其上部的鹅卵石。
[0025]特别是，所述粗砂层的厚度为15_20cm，粗砂层中粗砂的粒径为0.5_2mm。
[0026]尤其是，所述鹅卵石的长轴直径为15-20cm，短轴直径为10-15cm，所述鹅卵石的厚度为l_5cm。
[0027]特别是，所述鹅卵石随机平铺于所述粗砂上。
[0028]粗砂层的设置是为了模拟周丛生物生长的自然河道环境，鹅卵石层的设置是为周丛生物提供附着生长场所。
[0029]其中，所述光照系统位于培养箱的上部，包括照明装置和电源装置。
[0030]特别是，所述照明装置的光照强度可调节，可以根据周丛生物的生长需求调节所适当的光照强度。
[0031]尤其是，所述照明装置提供的光照强度为0-500001X。
[0032]特别是，所述电源装置与室内的电源插座接通，用于为所述照明装置供电。
[0033]其中，所述供水系统包括:
[0034]具有进水管道和与其连接的进布水管的进水装置；以及
[0035]具有出水管道和与其连接的出布水管的出水装置；
[0036]其中，所述进步水管和出布水管分别设置在所述培养箱相对的两侧。
[0037]特别是，所述进布水管位于培养箱的一侧，与所述培养箱的侧壁平行。
[0038]尤其是，所述进水管道的一端与所述进布水管连接，其另一端穿过所述培养箱的侧壁与进水池相连。
[0039]特别是，所述进水管道的直径小于所述进布水管的直径。
[0040]特别是，所述出布水管位于培养箱与进布水管相对的另一侧，与所述培养箱的侧壁平行。
[0041]尤其是，所述出水管道的一端与所述出布水管连接，其另一端穿过所述培养箱的侧壁与出水池相连。
[0042]特别是，所述出水管道的直径小于所述出布水管的直径。
[0043]其中，所述进步水管包括连接所述进水管道的进布水管道和分布在所述进布水管道上的多个进水孔；
[0044]特别是，所述多个进水孔位于所述进布水管道上的与所述进水管道相反的一侧，并且设置在所述进布水管道的上部。
[0045]尤其是，所述进水孔的直径小于所述进布水管的半径。
[0046]特别是，所述进水孔位于所述鹅卵石之上。
[0047]其中，所述出步水管包括连接所述出水管道的出布水管道和分布在所述出布水管道上的多个出水孔；
[0048]特别是，所述多个出水孔位于所述出布水管道上的与所述出水管道相反的一侧，并且设置在所述出布水管道的上部。
[0049]尤其是，所述出水孔的直径小于所述出布水管的半径。
[0050]特别是，所述出水孔位于所述鹅卵石之上。
[0051 ] 其中，所述供水系统还包括:
[0052]连接所述进水管道的进水池；
[0053]连接所述出水管道的出水池；以及
[0054]连接所述出水池与进水池的回水管道。
[0055]进水池内的水经由进水管道进入进布水管，通过进布水管上的进水孔流入培养箱，由于多个进水孔均匀分布，使得进水水流均匀，另一方面，由于进水孔的位置高于鹅卵石，使得由进水孔流出的水先接触鹅卵石，而不直接接触粗砂层，防止进水对粗砂层的冲刷。培养箱内的出水通过出布水管上的出水孔流入出布水管，然后经由出水管道流入出水池，由于多个出水孔均匀分布，可以保证对出水收集均匀完全，另一方面，由于出水孔的位置高于鹅卵石，防止了水流对粗砂层的冲刷。出水池内的的出水经由回水管道进入进水池，在进水池、培养箱以及出水池之间形成了一个循环水流，一方面提供了周丛生物生长的水流环境，同时节约了水资源。
[0056]其中，所述水质参数检测系统包括水质检测仪器和水质检测探头，用于对培养箱中的培养水进行水质参数的测定。
[0057]特别是，所述水质检测仪器包括在线水质检测仪和流速仪。
[0058]尤其是，所述水质检测探头包括pH探头、OPR探头、流速探头和DO探头。
[0059]特别是，所述探头的前端置于所述培养箱上覆水的中间层。
[0060]尤其是，所述上覆水是超过所述周丛生物附着系统指以上的水体。
[0061]通过水质参数检测装置，可以对培养水的pH值、OPR值、流速、DO值和温度进行实时监测，进而随时调控培养条件，从而保持最适合周丛生物生长的培养条件。
[0062]其中，所述支撑系统包括用于支撑培养箱的支撑体；以及固定连接所述支撑体底部的多个支柱。
[0063]特别是，所述支撑体为长方体或正方体，与所述培养箱相匹配。
[0064]尤其是，所述支撑体的高度小于所述培养箱