[发明专利]一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统

说明书

本发明公开了一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统，所述培养系统包括箱盖和箱体，箱盖两侧设有进风口和排风口，进风口由气体导管连接外部空气压缩机，箱盖外侧设有显示屏，显示屏与内侧带有无线传输模块的控制器连接，箱盖内部设置有支架，支架上放置电机，电机与位于培养液中心的搅拌桨叶相连，伸入培养液中的温度传感器和pH探测仪通过电线固定在支架上，支架下方设有灯管，箱盖内还设有气体传感器和风扇，箱体两侧设有进料口和出料口，箱体两侧还均设有制冷器，底部设有加热器。本发明培养系统能够实现多个运行参数预先打包设置，在试验阶段系统内光强、温度、扰动等运行参数按照预设自动调控。

技术领域

本发明涉及一种微生物培养箱技术领域，具体是一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统。

背景技术

全球气候变化已是不争的事实，据IPCC报道，1906-2005年间全球地表温度上升了0.74℃，预计本世纪末大气中CO2浓度将增加到550-970ppm，地表温度仍将升高1.1-6.4℃。自上世纪50年代开始，全球大部分地区夜间最低气温升幅高于白天最高气温升幅，导致昼夜温差(最高温－最低温)下降。气候变化的特征包括地表平均气温显著增加、降水量变化年代际波动较大、日照时数和近地表平均风速均显著减少等。

全球气候变化已经日益对全球自然环境产生重大影响。微生物作为生态系统中最敏感的类群，对我们评估气候变化的影响至关重要。然而，对于生物如何响应气候变化尚不清楚。据已有的研究表明，作为最明显的气候变化过程之一，气温升高对生物的生理生态过程有着不同类型、程度的影响。朱二雄和曹郑娇发现增温处理显著抑制了土壤中有机氮水解酶的活性，降低了无机氮素的可利用性，从而增强了微生物的氮限值。邓建明等人指出平均温度升高使浮游植物群落结构朝着有害蓝藻占优的方向发展。另外，海洋酸化会抑制古生菌和细菌的硝化作用，CO2浓度升高会改变土壤中微生物群落的组成、功能、互作网络等。但实际生态系统错综复杂，多重环境因子对生物的共同影响机制需要进一步研究。

然而，大部分研究都是基于单一变量控制，对于多参数共同作用的研究缺少相应的研究设备。而且目前大部分微生物培养箱只能设定恒温和固定光照，需要手动改变培养条件，不仅无法模拟野外连续变化的气候条件，而且耗费人力。为此我们提出一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种气候变化条件下多参数智能化微生物培养系统，所述培养系统包括箱盖和箱体，箱盖两侧设有进风口和排风口，进风口由气体导管连接外部空气压缩机，箱盖外侧设有显示屏，显示屏与内侧带有无线传输模块的控制器连接，箱盖内部设置有支架，支架上放置电机，电机与位于培养液中心的搅拌桨叶相连，伸入培养液中的温度传感器和pH探测仪通过电线固定在支架上，支架下方设有灯管，箱盖内还设有气体传感器和风扇，箱体两侧设有进料口和出料口，箱体两侧还均设有制冷器，底部设有加热器。

优选地，所述箱体为上部敞口底部封闭的圆柱形，采用玻璃或不锈钢材质，箱盖为上部封闭底部敞口的圆柱形，采用不锈钢材质，箱体与箱盖的接口处设有密封圈，整体培养系统内部封闭，不与外界直接相通。

优选地，所述进风口设置有防尘防菌过滤网，控制器能远程定时并调节运行参数，实现系统内气体浓度、pH等参数自动读取、所有数据远程浏览，显示屏通过培养系统软件界面，设置实验运行期间各参数。

优选地，所述气体传感器能监测到的气体种类包括但不限于CO₂、CH₄。

优选地，所述电机、温度传感器、pH探测仪、灯管、气体传感器和风扇均与控制器连接。

优选地，所述制冷器和加热器对培养液进行温度调节，温度调节过程在半小时内完成并稳定保持。