[发明专利]一种海洋生物生产动力参数的测量模块和测量设备

说明书

本发明提供了一种海洋生物生产动力参数的测量模块和测量设备，包括：第一壳体，界定出容纳空间，第一壳体还设置有第一窗口和第二窗口；第二壳体，延伸设置在容纳空间内；旋转组件，包括第一旋转盖和第二旋转盖，旋转组件还包括设置在第二壳体上并驱动第一旋转盖和第二旋转盖的驱动装置；传感器组件，其用于测量海洋生物的生化示踪指标；控制组件，设置在第二壳体上，控制组件还包括主控电路，传感器组件和驱动装置与主控电路连接，主控电路接收来自传感器组件的生化示踪指标，主控电路还用于控制驱动驱动装置。应用本技术方案可实现模块化、自动化、低成本、连续测量多种海洋生物生产动力参数的海洋生物生产动力参数的测量模块和测量设备。

技术领域

本发明涉及水生态环境的领域，具体是指一种海洋生物生产动力参数的测量模块和测量设备。

背景技术

海洋生态系统群落内物质和能量的平衡由生物群落总初级生产和呼吸作用所支持，两个过程之间的差异即为净生产力，一般通过有机碳或溶解氧的生产或消耗率来表示。准确、可重复且经济高效地估算水生系统中的群落呼吸速度和初级生产力对于海洋与环境科学领域的多个学科的研究至关重要。

大多数用于测量海洋呼吸和初级生产速率的基于现场的方法主要分为两类：(1)地球化学原位示踪结合模型估计技术，跟踪海水中溶解氧和二氧化碳的浓度或同位素组成的变化，在一定假设条件下，结合已有模型进行估算。(2)培养技术，该技术测量采集的海水样品中浮游生物吸收或释放氧气/二氧化碳的速率(例如黑白瓶法)。培养方法提供了更准确与直接的生化标志物的生产或消耗量测量，适用于各类型水体并且适合实验设计。传统的白瓶和黑瓶培养技术(Gaarder和Gran，1927年)和14C培养方法(Steeman Nielsen，1952年)目前仍然是水域生物生产动力参数测量的主要方法。

针对水下应用的生物生产动力参数测量装置，近年来国内主要进展在初级生产力测量装置，如原位快速测定湖泊初级生产力的测量装置和测量方法(中国科学院南京地理与湖泊研究所，201610342861.7)，主要技术特点是采用传统的黑白瓶法，采用溶解氧连续测量方式，测量参数单一，为单独布放设计，无法满足不同观测平台的需求。美国WoodsHole海洋研究所研发的水下培养器(MS-SID，Taylor,1993)，该设备可以原位进行的自动化14C-碳酸氢盐添加与培养实现初级生产力多次测量(Taylor,1993)，但受限于放射性标记物，对单个培养室仅能培养单个水样，同时需要加入固定剂来保存水样，以便于设备回收后过滤收集，且培养体积较小(小于400mL)，容易受瓶子效应影响。MIT/Woods Hole海洋研究所联合研发的PHORCYS(Collins et al.,2018)，采用自动化溶解氧测量的黑白双瓶设置，采用水平放置的单侧电磁阀门控制水样的采集与更换，可以实现多次采样和连续测量，布放时间可长达5个月，是目前已发表布放时间最长的海洋生物生产动力参数水下培养测量设备，培养体积为2.5L，超过了传统黑白瓶培养体积。缺点是整体结构体积较大，需要单独布放，测量参数较少，适用范围有限。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种适用于多类型新型观测平台，模块化、自动化、低成本、连续测量多种海洋生物生产动力参数的海洋生物生产动力参数的测量模块和测量设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种海洋生物生产动力参数的测量模块，包括：

第一壳体，界定出容纳空间，所述第一壳体还设置有连通该容纳空间的第一窗口和第二窗口；

第二壳体，延伸设置在所述容纳空间内并与所述第一壳体连接；

旋转组件，包括旋转开闭所述第一窗口的第一旋转盖和旋转开闭所述第二窗口的第二旋转盖，所述旋转组件还包括设置在所述第二壳体上并驱动所述第一旋转盖和第二旋转盖的驱动装置；

传感器组件，设置在所述第二壳体上，其用于测量海洋生物的生产动力参数；