[实用新型]一种野外条件下模拟环境变化的人工溪流装置

说明书

本实用新型提供一种野外条件下模拟环境变化的人工溪流装置，其中，水泵的进水连接自然溪流，出水连接流速调控系统，流速调控系统包括储水箱，流速调控系统的出口依次连接温控系统和人工溪流，人工溪流为顶部敞口的横置的半管道，半管道底部设置有填料，人工溪流的上游端设置有上游筛网，下游端设置有下游筛网，营养盐调控系统包括营养盐液储藏器和营养盐控制器，营养盐液储藏器的出口通过营养盐控制器连接储水箱，营养盐控制器为自动加水装置。该装置适用于野外自然条件下探究溪流生态系统对外界环境变化的响应，制作简单，装拆更换零部件方便，价格低廉，测定结果稳定，可长时间不间断的运转，使用寿命长，并且可控制温度、流速以及营养盐浓度。

技术领域

本实用新型属于生态学及环境科学领域，具体涉及一种野外条件下模拟环境变化的人工溪流装置，是一种在野外自然条件下，通过控制流速、温度以及营养盐含量，来研究溪流生态系统遂于不同环境条件响应的实验装置。

背景技术

在全球变化的大背景下，群落结构对于全球变化的响应现在是生态学中的研究热点，但此前的大部分研究都是基于大型动物和植物的，溪流中微生物的群落结构对于全球变化的响应目前的研究还比较缺乏；在此前的研究中，科学家确定驱动这些变化的主要有两方面因素，首先是气候因素，特别是温度的影响，被认为是大空间尺度上造成群落结构变化的主要影响因素，就生物多样性而言，温度的升高可能会导致初级生产力的增加，从而导致生物多样性的增加，也可能导致较冷地区的一些嗜低温物种灭绝。其次就是人类活动的影响，主要体现在营养盐浓度的增加，该因素已经被确定为近年来造成微生物群落结构变化的主要区总因素之一。较高的温度和营养盐的富集将会进一步的增加生态系统中的初级生产力，这两个因素结合可能会进一步影响群落结构的变化。

在野外自然的条件下每条溪流所处的环境条件不同，其受到氮、磷等营养盐的污染程度有异。因此，在自然条件下，仅靠野外采样对溪流微生物群落结构进行研究，难免会受到自然环境要素之间的共相关性等因素影响，从而影响人们对群落构建机制和生态系统响应的机制性探讨。对于温度这个因素来说，虽然可以依靠海拔等自然环境梯度形成的温度差进行研究，但鉴于在野外自然条件下的地形因素，会极大地影响实验的效率。

实用新型内容

针对目前用于研究溪流生态系统对环境变化响应的装置中，没有可以综合考虑多种环境因素(温度，流速，营养盐等)的研究系统，本实用新型提供了可以在野外自然条件下，有效控制各种环境要素的人工溪流实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种野外条件下模拟环境变化的人工溪流装置，包括水泵、流速调控系统、营养盐调控系统、温控系统和人工溪流，

所述水泵的进水连接自然溪流，所述水泵的出水连接所述流速调控系统，

所述流速调控系统包括储水箱，所述流速调控系统的出口依次连接所述温控系统和所述人工溪流，

所述人工溪流为顶部敞口的横置的半管道，所述半管道底部设置有填料，所述人工溪流的上游端设置有上游筛网，所述人工溪流的下游端设置有下游筛网，

所述营养盐调控系统包括营养盐液储藏器和营养盐控制器，所述营养盐液储藏器的出口通过所述营养盐控制器连接所述储水箱，所述营养盐控制器为自动加水装置。营养液控制器可将预配制的具有一定浓度营养盐液定时定量地加入到流速调控系统中。

进一步的，所述流速调控系统还包括：水箱架，所述储水箱放置于所述水箱架上，所述储水箱的下方通过水管依次连接所述温控系统和所述人工溪流。储水箱内的水在重力的作用下向下方的温控系统和人工溪流流动，通过控制储水箱内水位的高度实现对人工溪流中水流的流速的控制。

进一步的，所述储水箱顶部还包括溢流口。

进一步的，所述流速调控系统有多个。多个流速调控系统便于同步获得不同流速条件下的实验数据。