一种用于研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及水产动物实验生物学研究领域，具体涉及一种用于研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验装置。


背景技术：

2.行为是动物对外界刺激的直接反应，是动物最重要的生命特征之一。动物行为学是生物学的基础学科，也是水产养殖及渔业资源管理的基础支撑学科之一。然而，在野生条件下研究鱼类行为困难很大，很难获得满意的结果，大多数研究需要在实验室条件下进行。
3.在自然界，光的变化具有稳定性和规律性，它的变化能触发动物的一些生理变化。光照是影响动物繁殖的一个重要生态因子。在光照对鱼类的影响研究中，光照强度对鱼类的生理生态特征影响是一个重要的研究内容。对不同的光照强度经常表现出趋光性和避光性等行为特征，过强和过弱的光线均对鱼类的活动、生长和繁育不利。在生产中已经发现，四指马鲅、鲻鱼、红拟石首鱼等产卵受精行为和卵子质量受昼夜节律和光强的影响，但是由于缺乏具体的实验生物学依据，在苗种繁育过程中生产者有关光照的操作存在一些盲目性，经常给苗种培育和成鱼养殖造成不同程度的损失。因此，确定四指马鲅等鱼类对光强的偏好范围，掌握其交配和产卵行为对光强和光周期的生理响应规律对优化该鱼种苗生产工艺、提高养殖技术水平、获取丰厚经济效益具有十分重要的意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验装置，能够很好地开展不同光照对鱼类行为生态、生理学的影响的多种实验生物学研究。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
6.一种用于研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验装置，其特征在于：包括水槽和圆筒，所述圆筒固定安装在所述水槽的中部，水槽内壁与所述圆筒外壁之间的空间形成流通通道，在所述流通通道内设置有喷气装置，所述水槽的内壁上部与所述圆筒的外壁上部之间设置有至少两块挡板，在连通通道中相邻的两块所述挡板之间形成一个实验区域，在所述实验区域内的水槽内壁上部均安装有用于观察鱼类行为的摄像机；所述水槽的顶部设置有盖板，在所述盖板下表面相邻两块挡板之间的位置安装有led灯管。
7.进一步地，所述水槽的形状设置为圆柱体。
8.作为本实用新型的一种方案，所述水槽的内壁上部与所述圆筒的外壁上部之间设置有三块挡板，三块挡板之间呈120
°
等分设置，三块挡板将所述流通通道分成三个实验区域。
9.作为本实用新型的另一种方案，所述水槽的内壁上部与所述圆筒的外壁上部之间设置有六块挡板，六块挡板之间呈60
°
等分设置，六块挡板将所述流通通道分成六个实验区域。
10.进一步地，在所述挡板下方的水槽内壁和圆筒外壁上相对于所述挡板错位设置有
纵向的槽沟，所述槽沟内滑动插接有闸板，所述闸板与所述挡板配合将实验区域分隔成一个独立的实验区域。
11.进一步地，所述喷气装置包括气泵和通气管，所述圆筒内设置有用于固定气泵的工作平台，所述气泵固定安装在工作平台上，所述气泵的出气口安装有多通分气阀，所述多通分气阀的出气口与所述通气管的一端连接，所述通气管的另一端贯穿所述圆筒的内壁延伸到所述流通通道内，所述通气管上安装有用于调节气流的调节阀。
12.进一步地，所述盖板由活动盖板组成，所述活动盖板的形状设置为与相邻两块挡板之间的形状相似的扇形，所述活动盖板匹配地放置在相邻的两块挡板之间，所述活动盖板上表面设置有把手；所述led灯管固定安装在所述活动盖板的下表面上。
13.优选的，所述摄像机上套设有用于防止摄像机进水的透明防水罩。
14.优选的，所述水槽、活动盖板、挡板和闸板均采用不透光的pvc材料制成。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.(1)本实用新型的实验装置结构简单，通过在水槽的内壁上部与圆筒的外壁上部之间设置至少两块挡板，将水槽内壁与圆筒外壁之间形成的流通通道分隔为两个以上的实验区域，并在盖板上每个实验区域的位置各设置一条led灯管，通过电压变控来调节每支led灯管的亮度，以及更换灯管的颜色来调节波长，实现在一个实验装置中构建出不同光照的实验区域，结合安装在水槽内壁上的摄像机来对鱼类行为进行观察，能够很好地开展不同光照对鱼类行为生态、生理学的影响的多种实验生物学研究，掌握实验鱼类的交配和产卵行为对光强和光周期的生理响应规律，优化该鱼种苗生产工艺、提高养殖技术水平。
17.(2)本实用新型在挡板的下方活动安装有闸板，闸板能够配合挡板将实验区域封闭为一个单独的实验区域，在进行一些特定的实验需要对鱼类进行封闭的单独实验研究时，可将闸板下放到挡板下方水槽内壁和圆筒外壁上的槽沟内，封闭实验区域来对实验鱼类进行不同的实验，提高了实验装置的实用性。
18.(3)本实用新型的实验装置中，水槽、活动盖板、挡板和闸板均采用不透光的pvc材料制成，保证了整个实验水槽处于与外界绝缘状态，避免实验鱼类行为受到外界环境和人为的干扰造成数据偏差，保障所记录的鱼类行为特征更能够准确反映光照对鱼类行为生态、生理学的影响。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的实验装置立体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的取走活动盖板后的实验装置立体结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例的活动盖板的下表面的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例的实验装置内部结构的俯视图；
23.图5为本实用新型实施例的安装扇形喷头时的实验装置内部结构的俯视图；
24.图6为本实用新型实施例的安装散气石时的实验装置内部结构的俯视图。
25.图中：1-水槽，2-圆筒，3-挡板，4-led灯管，5-摄像机，6-槽沟，7-闸板，8-气泵，9-通气管，10-工作平台，11-多通分气阀，12-活动盖板，13-把手，14-扇形喷头，15-散气石。
具体实施方式
26.下面将结合附图和实施例，详细说明本实用新型的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本实用新型的技术方案。
27.本实用新型提供了如图1-6所示的一种用于研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验装置，包括水槽1和圆筒2，水槽1的形状设置为圆柱体，采用厚度为1cm的灰褐色不透光pvc树脂板材制成，直径为2m，高度为1.2m，圆筒2固定安装在水槽1的中部，水槽1内壁与圆筒2外壁之间的空间形成流通通道，流通通道的宽度为0.6m，在水槽1的内壁上半部与所述圆筒2的外壁上半部之间设置有挡板3，挡板3的高度为0.6m，在连通通道中相邻两块挡板3之间形成一个实验区域，挡板3将流通通道分成两个以上的实验区域，
28.作为本实施例的一种方案，在水槽1的内壁上半部与圆筒2的外壁上半部之间设置有三块挡板3，三块挡板3之间呈120
°
等分设置，三块挡板3将所述流通通道分成三个实验区域；
29.作为本实施例的另一种方案，在水槽1的内壁上半部与圆筒2的外壁上半部之间设置有六块挡板3，六块挡板3之间呈60
°
等分设置，六块挡板3将所述流通通道分成六个实验区域；
30.本实施例中选用上述第二种方案作为最优方案进行说明，在挡板3下方的水槽1内壁和圆筒2外壁上相对于挡板3错位设置有纵向的槽沟6，槽沟6上活动插接有闸板7，闸板7与挡板3配合将每个实验区域封闭成一个独立的实验区域；
31.在水槽1的顶部设置有盖板，本实施例中，盖板由6个厚度为1cm的活动盖板12组成，活动盖板12的形状设置为与相邻两块挡板3之间的形状相似的扇形，每个活动盖板12匹配地放置在相邻的两块挡板3之间，活动盖板12的前后两端分别抵在圆筒2壁和水槽1壁的顶部，活动盖板12的左右两端分别抵在相邻的两块挡板3上，活动盖板12上表面设置有便于提起活动盖板12的把手13。
32.如图3所示，在每个活动盖板12下表面均固定安装有led灯管4，led灯管4为led单色灯管，光照强度范围为10-12000lx，可通过电压变控调节led灯管4的亮度；每支led单色灯管的波长范围为250-780mm，可通过更换灯管颜色来调节波长。
33.如图4所示，在流通通道内设置有喷气装置，喷气装置包括气泵8和通气管9，气泵8为220v交流电充气泵，圆筒2内设置有用于固定气泵8的工作平台10，气泵8固定安装在工作平台10上，气泵8的出气口安装有多通分气阀11，多通分气阀11上接有6条通气管9，每条通气管9的另一端分别贯穿圆筒2的内壁延伸到流通通道内的6个不同的实验区域中，通气管9上安装有用于调节气流的调节阀。
34.本实用新型的实验装置在开展不同光照对鱼类行为生态、生理学的影响的实验时，可以把放置在各个挡板3下方的闸板7收起，让实验鱼类可以在流通通道中不同的实验区域之间游动，并通过摄像机5记录鱼类在不同实验区域中的情况；当需要开展一些特定环境对鱼类行为生态、生理学的影响的实验时，可根据需要把闸板7安装好在槽沟6内配合挡板3来封闭指定的实验区域，对实验鱼类进行特定环境的实验研究。
35.本实施例中，通气管9延伸进流通通道内的一端可根据实际实验的情况进行选择：
36.如图5所示，在不需要封闭实验区域时，可收起闸板7，在通气管9延伸到实验区域中的一端螺接一个倾斜45度设置的扇形喷头14，用于推动水槽1内的水单向流动；
37.如图6所示，在需要将实验区域封闭成单独的实验区域进行实验时，可将闸板7安装好在槽沟6内，然后卸下扇形喷头14，换成充气软管连接散气石15，置于水槽1底部。
38.在每个实验区域内的水槽1内壁上部安装有用于观察鱼类行为的摄像机5，可拍摄水槽1中的鱼类在不同照度、光照周期、不同波长、不同流速条件下的栖息地选择、游泳、摄食、交配等行为；摄像机5上还可套设透明防水罩用于防止摄像机5进水。
39.本实用新型的实验装置可进行多种研究光照影响鱼类行为生态、生理学的实验，主要有以下几种：
40.将本实用新型实验装置应用于研究四指马鲅的光强偏好范围，实验马鲅体长约15厘米，投入水槽1后，取走闸板7，让各个间隔通道之间连通，暂养24小时，实验开始时，分别将6个实验区域的led灯管4调节成实验所需的不同的光照强度，随后盖上活动盖板12，开启led灯管4，通过摄像机5记录实验鱼在不同光照强度分隔水域的停留时间。
41.将本实用新型实验装置应用于研究光照强度对游泳速度的影响，将实验鱼投入水槽1后，取走闸板7，让各个间隔通道之间连通，暂养24小时，实验开始时，分别将6个实验区域的led灯管4调节成实验所需的不同的光照强度，随后盖上活动盖板12，开启led灯管4，通过摄像机5记录实验鱼在不同光照强度下的游泳速度。
42.将本实用新型实验装置应用于研究巡游速度的昼夜变化实验，将实验鱼投入水槽1后，取走闸板7，让各个间隔通道之间连通，暂养24小时，实验开始时开启led灯管4，通过摄像仪记录实验鱼在昼夜不同时间节点(6：00、12：00、18：00和24：00)的游泳速度。
43.上述实验均设3～5个重复组，经方差分析取均值。
44.将本实用新型实验装置应用于研究不同光周期对血管囊组织结构的影响。把闸板放进槽沟中，将6个间隔通道封闭成6个实验区域，设置3个光照周期组，光照：黑暗＝8h：16h(sp)，光照：黑暗＝12h：12h(np)，光照：黑暗＝16h：8h(lp)，其中np组作为对照，处理2周后，解剖四指马鲅，采集血管囊做组织学观察。
45.将本实用新型实验装置应用于研究不同光周期对血清雌二醇(e2)、睾酮(t)、甲状腺激素(t3)的影响。从经上述实验处理的各组鱼尾柄处抽血,采用试剂盒的竞争抑制elisa法定量检测e2，t和t3的含量。
46.通过对摄制的视频记录结果和生理学测定进行分析，可以研究光照对马鲅等鱼类行为生态和生理的影响，研究结果可为优化种苗生产的适宜光照条件提供技术支撑。
47.上述实施例仅是本实用新型较优实施例，但并不能作为对实用新型的限制，任何基于本实用新型构思基础上作出的变型和改进，均应落入到本实用新型保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载为准。