專利名稱：一種池塘現場實驗裝置及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種池塘水域生態學實驗研究用的裝置及其使用方法，具體涉及一種池塘現場實驗裝置及其使用方法。
背景技術：
現場圍隔實驗是一種新興的池塘水域生態學研究方法，也是研究池塘水域生態系統的有效工具。圍隔養殖系統的優越性在于:一是由于形態規則，體積較小，因而，比大水體具有更高的可控性；二是同一批實驗的各圍隔設置于同一個水域內，因而彼此間條件更為均一，所得的數據具有更高的可比性；三是體積小，易管理，規模小，使用代價小，因而，一個實驗可設置較多的處理和重復；四是其內的環境條件和水體規模更接近于池塘，所以實驗數據比室內水體具有較大的真實性和代表性。因此，現場實驗圍隔所提供的實驗結果一般更加精確和可靠。然而，隨著池塘水域生態學實驗所需實驗條件精準度的越來越高，在研究方法上對現場生態系統實驗裝置的配置需求將更加嚴格。目前，現有的現場實驗圍隔養殖系統存在著水體增氧效果不佳，系統進、排水不便，裝置構造材料耐用性和環保性差，魚類防逃設施缺乏，以及裝置水體封閉性不佳等方面的缺點和不足，難以滿足高水平池塘水域生態學實驗的要求。
發明內容
本發明的目的是為解決現有的現場實驗圍隔養殖系統存在水體增氧效果不佳，進水和排水不便，魚類容易逃跳，以 及不能滿足池塘水域生態學實驗研究需要的問題，進而提供一種池塘現場實驗裝置及其使用方法。本發明為解決上述問題采取的技術方案是:本發明的一種池塘現場實驗裝置包括隔水布、U形管、增氧曝氣裝置、防逃網、兩個過濾網、兩根直管、四根立桿和四根橫桿；四根立桿呈陣列布置，相鄰兩個立桿之間連接有一根橫桿，四根立桿和四根橫桿形成一個方形框架；隔水布圍設在方形框架的側面上，隔水布和方形框架形成一個四個側面封閉、上下端敞口的腔體，U形管的其中一個臂穿過橫桿設置在方形框架內，U形管的另一個臂穿過橫桿設置在方形框架外，U形管的兩個端口上分別設置有一個過濾網，U形管的兩個臂上分別插裝有一個直管，位于隔水布上方的橫桿上設置有防逃網，防逃網捆綁在四根立桿上，防逃網的網面與隔水布的布面均鉛直布置；所述增氧曝氣裝置包括鼓風機、第一輸氣管、第二輸氣管、閥門、盤式微孔增氧管、固定架、至少四個繩子和與繩子數量相一致的墜子，盤式微孔增氧管安裝在固定架上，固定架通過連接在繩子上的墜子布置在方形框架內，鼓風機和閥門均設置在方形框架外，鼓風機的鼓風口與第一輸氣管連通，第一輸氣管通過閥門與第二輸氣管連通，第二輸氣管與盤式微孔增氧管連通。
本發明的一種池塘現場實驗裝置的使用方法是按照以下步驟進行的:步驟一、將方形框架上的立桿插裝于池塘的池底，在每根橫桿的下方的池底上挖直而窄的溝，將隔水布包圍在方形框架上，將U形管垂直埋入隔水布的下緣，U形管的兩臂的端口朝上設置，將U形管的其中一個臂設置在方形框架內，將U形管的另一個臂設置在方形框架外，U形管的兩臂的端面至立桿的下端面的距離小于橫桿至立桿的下端面的距離，U形管的上端面距池底的距離為15cm 25cm，且U形管上端分別安裝有一個過濾網，過濾網的網孔的直徑為IOmm 20mm，隔水布的下緣埋入挖好的溝內并用磚和泥塊壓實，隔水布的上緣捆綁在橫桿上，隔水布呈鉛直狀態；步驟二、在步驟一安裝好的方形框架的橫桿上安裝防逃網，防逃網捆綁在四根立桿上，防逃網的網孔的直徑IOmm 30mm，防逃網的網面呈鉛直狀態，將插裝在U形管的兩臂上的直管拔出，向方形框架外的池塘內注水,待方形框架內達到實驗所需水位時停止注水，然后，將兩個直管重新插在U形管上；步驟三、將盤式微孔增氧管固定在固定架上，固定架上連接有至少四根繩子，每根繩子上連接一個墜子，連接為一體的盤式微孔增氧管、固定架、至少四個繩子和與繩子數量相一致的墜子沉浸在帶有隔水布的方形框架內的水中，將實驗對象放入帶有隔水布的方形框架內的水中，開始現場圍隔實驗，啟動鼓風機，向盤式微孔增氧管內通風，水中曝氣增氧，通過調節閥門的開度進而控制增氧量；
步驟四、實驗完成后，方形框架內的水排出時，再次拔出兩根直管，將方形框架外的池塘水排出，方形框架內的水通過U形管排出。本發明的有益效果是:一、本發明裝置結構簡單，設計合理，在現場圍隔實驗時，根據實際情況，可在生態系統(池塘)水域內布置多個本發明裝置；二、本發明裝置采用隔水布，封閉性好和隔水性好，在現場圍隔實驗制作過程中沒有保留任何與外界水體交換的死角，充分保證了養殖裝置水體及其生態系統區域水體的獨立性；三、進水和排水方便，本發明設置的U形管充分保證了養殖裝置能夠根據需要隨時進行進水、排水和換水(養殖裝置進、排水:拔出U形管兩端的直管，向池塘注水，待達到養殖系統所需水位時停止注水，然后將直管重新插入U形管兩端，即完成向養殖裝置注水過程；排水時，拔出直管，將系統外側的池塘水排出即可)；四、本發明裝置牢固性強，本發明的裝置保證了整體較強的牢固性和耐用性，可以抗拒較大的風浪；五、本發明裝置的橫桿上增設防逃網，可有效防止實驗中魚類、蝦類動物的跳逃；六、本發明裝置設置微孔增氧管，增氧效果好，增氧效率可提高50 % 80 %，本發明的增氧曝氣裝置可根據實驗需求靈活調整氣量，并且該裝置的增氧曝氣過程在水下進行，能夠使缺氧更為嚴重的養殖系統下層水體得到更多的氧氣補充，并使充入水體的空氣均勻擴散到各個水層，起到高效增氧的目的，同時，增氧過程中能使養殖裝置底層在缺氧條件下產生的有毒有害氣體加速向空氣中擴散，達到高效曝氣的目的；本裝置在增氧曝氣過程中無噪音產生，有利于魚蝦類的正常生長；七、本發明裝置方形框架面積較大，可在方形框架底部較大區域內均勻增氧曝氣，提高應用效率，應用效率提高了 30% 60%，并且增氧曝氣裝置不與底部接觸，避免了底泥對微孔增氧管的淤積，能夠達到長期使用的目的；八、本裝置所用材料耐用性強、環保性能較好，且易制作、使用方便，能滿足各種魚、蝦類等實驗動物的養殖，是研究池塘水域生態學的理想實驗裝置；九、本發明的方法設計合理，簡單易行，便于池塘水域生態學研究用，能滿足高水平池塘水域生態學實驗的要求。
圖1是本發明的整體結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種池塘現場實驗裝置包括隔水布2、U形管3、增氧曝氣裝置、防逃網5、兩個過濾網4、兩根直管7、四根立桿8和四根橫桿9 ;四根立桿8呈陣列布置，相鄰兩個立桿8之間連接有一根橫桿9，四根立桿8和四根橫桿9形成一個方形框架；隔水布2圍設在方形框架的側面上，隔水布2和方形框架形成一個四個側面封閉、上下端敞口的腔體，U形管3的其中一個臂穿過橫桿9設置在方形框架內，U形管3的另一個臂穿過橫桿9設置在方形框架外，U形管3的兩個端口上分別設置有一個過濾網4，U形管3的兩個臂上分別插裝有一個直管7,位于隔水布2上方的橫桿9上設置有防逃網5,防逃網5捆綁在四根立桿8上，防逃網5的網面與隔水布2的布面均鉛直布置；所述增氧曝氣裝置包括鼓風機6、第一輸氣管10、第二輸氣管11、閥門12、盤式微孔增氧管13、固定架14、至少四個繩子15和與繩子數量相一致的墜子16，盤式微孔增氧管13安裝在固定架14上，固定架14通過連接在繩子15上的墜子16布置在方形框架內，鼓風機6和閥門12均設置在方形框架外，鼓風機6的鼓風口與第一輸氣管10連通，第一輸氣管10通過閥門12與第二輸氣管11連通，第二輸氣管11與盤式微孔增氧管13連通。
具體實施方式
二:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述四根立桿8為鍍鋅管，四根橫桿9為竹竿。如此設置，強度大，結構穩定牢靠，連接方便可靠。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述隔水布2為聚乙烯涂塑布。如此設置，封閉性好和隔水性好，耐用性和環保性好。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述U形管3為聚丙烯管。如此設置，韌性好，強度高，環保性好，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述過濾網4為聚乙烯過濾網。如此設置，聚丙烯無臭、無毒，環保性好，具有優良的耐低溫性能，電絕緣性能優良，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述第一輸氣管10為聚丙烯硬管，第二輸氣管11為聚丙烯軟管，所述固定架14為‘目’字形固定架。如此設置，聚丙烯管韌性好，強度高，環保性好；固定架結構合理，強度高，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述兩根直管7為聚丙烯管。如此設置，聚丙烯管韌性好，強度高，環保性好。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述防逃網5為聚乙烯網或尼龍網，所述防逃網5的網孔的孔徑為IOmm 30mm。如此設置，聚乙烯無臭、無毒，環保性好，具有優良的耐低溫性和耐酸性能，電絕緣性能優良；尼龍網耐高溫耐堿性能好。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九:結合圖1說明本實施方式，本實施方式的兩個過濾網4的網孔的孔徑為IOmm 20mm。如此設置，滿足實際水體過濾的需要。其它與具體實施方式
一或五相同。
具體實施方式
十:一種具體實施方式
一、二、四、五、六、七或八所述的一種池塘現場實驗裝置的使用方法是按照以下步驟進行的:步驟一、將方形框架上的立桿8插裝于池塘的池底，在每根橫桿9的下方的池底上挖直而窄的溝，將隔水布2包圍在方形框架上，將U形管3垂直埋入隔水布2的下緣，U形管3的兩臂的端口朝上設置，將U形管3的其中一個臂設置在方形框架內，將U形管3的另一個臂設置在方形框架外，U形管3的兩臂的端面至立桿8的下端面的距離小于橫桿9至立桿8的下端面的距離，U形管3的上端面距池底的距離為15cm 25cm，且U形管3上端分別安裝有一個過濾網4，過濾網4的網孔的直徑為IOmm 20mm，隔水布2的下緣埋入挖好的溝內并用磚和泥塊壓實，隔水布2的上緣捆綁在橫桿9上，隔水布2呈鉛直狀態；步驟二、在步驟一安裝好的方形框架的橫桿9上安裝防逃網5，防逃網5捆綁在四根立桿8上，防逃網5的網孔的直徑IOmm 30mm，防逃網5的網面呈鉛直狀態，將插裝在U形管3的兩臂上的直管7拔出，向方形框架外的池塘內注水，待方形框架內達到實驗所需水位時停止注水，然后，將兩個直管7重新插在U形管3上； 步驟三、將盤式微孔增氧管13固定在固定架14上，固定架14上連接有至少四根繩子15，每根繩子15上連接一個墜子16，連接為一體的盤式微孔增氧管13、固定架14、至少四個繩子15和與繩子數量相一致的墜子16沉浸在帶有隔水布2的方形框架內的水中，將實驗對象放入帶有隔水布2的方形框架內的水中，開始現場圍隔實驗，啟動鼓風機6，向盤式微孔增氧管13內通風，水中曝氣增氧，通過調節閥門12的開度進而控制增氧量；步驟四、實驗完成后，方形框架內的水排出時，再次拔出兩根直管7，將方形框架外的池塘水排出，方形框架內的水通過U形管3排出。工作過程結合圖1說明本發明的工作過程:1、拔出U形管兩端的直管，向池塘注水，待達到養殖系統所需水位時停止注水，然后將直管重新插入U形管兩端，即完成向養殖系統注水過程；排水時,拔出直管,將系統外側的池塘水排出即可；2、實驗動物養殖:根據實驗要求將所需規格和密度的實驗動物放入養殖系統，適時開啟羅茨鼓風機增氧；3、實驗動物投喂和日常管理:配備可承載2-3人的小船一艘(配備救生衣)用以進行養殖動物的投喂、日常管理以及采樣等實驗操作。實施例結合圖1說明本實施例:本實施例的隔水布采用隔水材料(涂塑高密度聚氯乙烯編織布)，立桿采用熱鍍鋅鋼管、橫桿采用熱鍍鋅鋼管、墜子采用磚塊和采用尼龍扎帶固定隔水布，養殖裝置面積可根據實際實驗需求設置4m2 64m2 (2m X 2m 8m X 8m),高2.0m,實際水深1.5 1.8m，水面以上超高0.2 0.5m。該部分的具體制作方法如下:根據所需養殖裝置數量和面積選擇適宜大小的池塘，將池水排干，平整池底，按排間距2 4m、排內間距1.5 2m設置各養殖裝置；將養殖裝置四角的立桿(鍍鋅鋼管，長4m，直徑30mm)分別定位打入池底，立桿打好后，在兩立桿間聯結線上挖0.3m深、直而窄的溝；將定制的隔水布(涂塑高密度聚乙烯編織布)(高2.5m 3.0m)沿管外側包圍在四根立桿上，隔水布的下緣包上磚和泥塊，埋入挖好的溝內，埋直壓實；隔水布的上緣包住橫桿(長3-4m，直徑2-3cm)，并用尼龍扎帶扎緊固定；U形管采用聚丙烯(PPR)、兩根直管采用聚丙烯(PPR)和過濾網采用聚乙烯過濾網片。具體制作過程如下:在制作養殖裝置過程中將I個聚丙烯U形管(直徑8-12cm)垂直埋入隔水布(涂塑高密度聚乙烯編織布)的下緣，U形管兩臂向上分別設置在養殖裝置的內外兩側， U形管上端距池底距離為15cm 25cm ；U形管上端分別安裝聚乙烯防逃網(網目大小以不逃脫養殖動物為宜)；將兩根聚丙烯(PPR)直管分別垂直插入U形管兩端，起堵水的作用，直管上端保持在水平面以上。當養殖系統面積超過25m2時，可在系統每個直邊外側的中間垂直打入一根鍍鋅管用以支撐隔水布；用鐵線和細鐵絲將池塘中設置的多個實驗裝置的每排各個實驗裝置的兩邊分別串聯起來，鐵線拉緊后，其兩頭通過鋼筋橛子固定在池梗上；用于魚類防逃的防逃網采用聚乙烯或尼龍網(或片)。如養殖裝置中放養的實驗魚類有鰱、草魚等跳躍性魚類，可在隔水布(涂塑高密度聚乙烯編織布)上緣安裝一圈高50cm IOOcm的網片，防止實驗魚的跳逃；增氧曝氣裝置采用羅茨鼓風機、第一輸氣管(聚丙烯PPR硬質管)、閥門、第二通氣管(軟管)、盤式微孔增氧管、三通管、竹竿、尼龍扎帶、尼龍繩和墜子；羅茨鼓風機是增氧曝氣的動力來源，功率大小根據實際增氧曝氣量大小而定；第一輸氣管的一端通過法蘭與羅茨鼓風機連接，第一輸氣管的另一端通過閥門與第二輸氣管連通，連接到每個現場實驗裝置。增氧曝氣裝置主體部分的制作方法如下:首先將6支長3-4m、粗端直徑3-4cm的竹竿通過尼龍扎帶固定，做成一個面積為9m2 15m2的‘目’字形固定架，然后，將微孔增氧管均勻盤繞在框架的每支竹竿上，通過尼龍扎帶將微孔增氧管與固定架(竹竿框架)固定在一起；盤式微孔增氧管的兩頭分別與一個三通管(聚乙烯管)相連，形成一個閉合通路；三通管的另一頭與第二輸氣管(軟管)連通，第二輸氣管(軟管)通過閥門與輸氣管道相連，閥門可控制進入盤式微孔增氧管的氧氣量的多少；固定架(竹竿框架)的四個角分別通過尼龍繩與墜子相連，尼龍繩的長度根據隔水布內水體深度可靈活調節，通常固定架(竹竿框架)與池底的距離在保持15cm 30cm，所用的墜子可用磚塊或沙袋代替。
權利要求
1.一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述裝置包括隔水布(2)、u形管(3)、增氧曝氣裝置、防逃網(5)、兩個過濾網(4)、兩根直管(7)、四根立桿⑶和四根橫桿(9);四根立桿⑶呈陣列布置，相鄰兩個立桿⑶之間連接有一根橫桿(9)，四根立桿⑶和四根橫桿(9)形成一個方形框架； 隔水布(2)圍設在方形框架的側面上，隔水布(2)和方形框架形成一個四個側面封閉、上下端敞口的腔體，U形管(3)的其中一個臂穿過橫桿(9)設置在方形框架內，U形管(3)的另一個臂穿過橫桿(9)設置在方形框架外，U形管(3)的兩個端口上分別設置有一個過濾網(4)，U形管(3)的兩個臂上分別插裝有一個直管(7)，位于隔水布(2)上方的橫桿(9)上設置有防逃網(5)，防逃網(5)捆綁在四根立桿(8)上，防逃網(5)的網面與隔水布(2)的布面均鉛直布置； 所述增氧曝氣裝置包括鼓風機(6)、第一輸氣管(10)、第二輸氣管(11)、閥門(12)、盤式微孔增氧管(13)、固定架(14)、至少四個繩子(15)和與繩子數量相一致的墜子(16)，盤式微孔增氧管(13)安裝在固定架(14)上，固定架(14)通過連接在繩子(15)上的墜子(16)布置在方形框架內，鼓風機(6)和閥門(12)均設置在方形框架外,鼓風機(6)的鼓風口與第一輸氣管(10)連通，第一輸氣管(10)通過閥門(12)與第二輸氣管(11)連通，第二輸氣管(11)與盤式微孔增氧管(13)連通。
2.根據權 利要求1所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述四根立桿(8)為鍍鋅管，四根橫桿(9)為竹竿。
3.根據權利要求1或2所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述隔水布(2)為聚乙烯涂塑布。
4.根據權利要求1所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述U形管(3)為聚丙烯管。
5.根據權利要求1所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述過濾網(4)為聚乙烯過濾網。
6.根據權利要求1所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述第一輸氣管(10)為聚丙烯硬管，第二輸氣管(11)為聚丙烯軟管，所述固定架(14)為‘目’字形固定架。
7.根據權利要求1所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述兩根直管(7)為聚丙烯管。
8.根據權利要求1所述一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:所述防逃網(5)為聚乙烯網或尼龍網，所述防逃網(5)的網孔的孔徑為IOmm 30mm。
9.根據權利要求1或5所述的一種池塘現場實驗裝置，其特征在于:兩個過濾網(4)的網孔的孔徑為IOmm 20mm。
10.一種權利要求1、2、4、5、6、7或8所述的一種池塘現場實驗裝置的使用方法，其特征在于:所述池塘現場實驗裝置的使用方法是按照以下步驟進行的: 步驟一、將方形框架上的立桿(8)插裝于池塘的池底，在每根橫桿(9)的下方的池底上挖直而窄的溝，將隔水布(2)包圍在方形框架上，將U形管(3)垂直埋入隔水布(2)的下緣，U形管(3)的兩臂的端口朝上設置，將U形管(3)的其中一個臂設置在方形框架內，將U形管(3)的另一個臂設置在方形框架外，U形管(3)的兩臂的端面至立桿(8)的下端面的距離小于橫桿(9)至立桿(8)的下端面的距離，U形管(3)的上端面距池底的距離為15cm 25cm，且U形管(3)上端分別安裝有一個過濾網(4)，過濾網(4)的網孔的直徑為IOmm 20mm，隔水布(2)的下緣埋入挖好的溝內并用磚和泥塊壓實，隔水布(2)的上緣捆綁在橫桿(9)上，隔水布(2)呈鉛直狀態； 步驟二、在步驟一安裝好的方形框架的橫桿(9)上安裝防逃網(5)，防逃網(5)捆綁在四根立桿⑶上，防逃網(5)的網孔的直徑IOmm 30臟，防逃網(5)的網面呈鉛直狀態，將插裝在U形管(3)的兩臂上的直管(7)拔出，向方形框架外的池塘內注水，待方形框架內達到實驗所需水位時停止注水，然后，將兩個直管(7)重新插在U形管(3)上； 步驟三、將盤式微孔增氧管(13)固定在固定架(14)上，固定架(14)上連接有至少四根繩子(15)，每根繩子(15)上連接一個墜子(16)，連接為一體的盤式微孔增氧管(13)、固定架(14)、至少四個繩子(15)和與繩子數量相一致的墜子(16)沉浸在帶有隔水布(2)的方形框架內的水中，將實驗對象放入帶有隔水布(2)的方形框架內的水中，開始現場圍隔實驗，啟動鼓風機￠)，向盤式微孔增氧管(13)內通風，水中曝氣增氧，通過調節閥門(12)的開度進而控制增氧量； 步驟四、實驗完成后，方形框架內的水排出時，再次拔出兩根直管(7)，將方形框架外的池塘水排出，方形 框架內的水通過U形管(3)排出。
全文摘要
一種池塘現場實驗裝置及其使用方法，它涉及一種池塘水域生態學實驗研究用的裝置及其使用方法，以解決現有的現場實驗圍隔養殖系統存在水體增氧效果不佳，進水和排水不便，魚類容易逃跳，以及不能滿足池塘水域生態學實驗研究需要的問題，它包括隔水布、U形管、增氧曝氣裝置、防逃網、兩個過濾網、兩根直管、四根立桿和四根橫桿；四根立桿呈陣列布置，相鄰兩個立桿之間連接有一根橫桿，四根立桿和四根橫桿形成一個方形框架；現場圍隔實驗的方法主要步驟為步驟一、將方形框架上的立桿插裝于池塘的池底；步驟二、向帶有隔水布的方形框架內注水；步驟三、水中增氧曝氣；步驟四、方形框架內的水排出。本發明用于池塘水域生態學研究。
文檔編號A01K63/00GK103210873SQ20131017233
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者趙志剛, 徐奇友, 羅亮, 王常安, 蔣樹義 申請人:中國水產科學研究院黑龍江水產研究所