新型分层浮游生物采集器的设计与使用

《渔业现代化￣２００７年第３４卷第５期　５７　

新型分层浮游生物采集器的设计与使用　

陈马康　，陈来生　，刘其根　，王丽卿　，童合一　，洪荣华　，任丽萍　

（１上海水产大学，上海２０００９０；２浙江省淳安县水产科学研究所，浙江淳安３１１７００）　

摘要：以原淡、海水浮游生物网为原型，根据其使用中存在的优势与不足，设计了一种采集１个水柱水样浮　游生物定性定量采集器。它由网门、网具、集水３部分组成，全长１４１　ｏｍ，网口有效进水直径３７　ｏｍ，面积　０．１　ｍ　，过滤网为正锥形，用筛绢制作，用于过滤浮游生物；过滤后浓缩的水样可用作浮游生物定性定量分　析。它既能用于查明浮游生物的分布水层，又可直接称取１个水柱浮游生物的生物量，以便直接用于鱼产潜　力评估。经过２００４－－２００５年使用，查明和取得千岛湖各水层浮游生物的种类组成和浮游动物的重量。　关键词：浮游生物；浮游生物采集器；定性定量分析；千岛湖　

浮游生物（ｐｌａｎｋｔｏｎ）是淡水、海洋多种动物　

的直接或间接饵料，其种类、数量、水平和垂直分　

布与变动与大量以浮游生物为食的水生动物（包　

括幼体）的分布和移动关系极为密切。浮游生物　种类和数量的多寡标志着水域生物多样性与生产　

力大小。所以，在进行水产资源增养殖、水域生物　

多样性保护及水域生产力研究时，必须进行浮游　

生物的定性和定量采集与分析。新型分层浮游生　

物采集器兼有定性和定量功能，可在淡水中应用，　

经过改装也可在海洋中应用。　

１　由来与设计　

１．１　由来　

自１９５６年中国科学院水生生物研究所饶钦　

之编著《湖泊调查基本知识》出版后，所推荐的浮　

游生物定性采集网一直延用之今。它采用２５号、　

１３号筛绢制作成圆锥形采集网，口径约２０　ｃｍ，长　

约６０　ｃｍ；前者适于在淡水水域表层采集浮游植　

物（ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ），后者则用于采集浮游动物（ＺＯ—　

ｏｐｌａｎｋｔｏｎ）。。Ｊ。早期定量采集器是一种宜在水深　

不超过１０　ｍ的水域使用的玻璃采水瓶，在深水处　

则使用特制鲁特涅尔型采水瓶。由于采水量有　

限，在浮游生物密度稀少处很难采集到游泳力强　的大型浮游动物种类　Ｊ。近年研制的采水瓶容　

量扩大到１次采水５　Ｌ（原理同鲁特涅尔型）。虽　然容量扩大了，由于进水Ｅｌ不大（直径７．１～　

７．４　ｃｍ），是否能采集大多数浮游动物种类仍是　问题。而且在水库采样作业时，１个水层点需采　

集水样４次（共２０　Ｌ），过滤后作定量分析；采水　

次数过多，化费劳力太大。日本的琵琶湖使用一　

种长管型有机玻璃制作的采水器，也因管径小，容　

量不大，只能采集表层２　ｍ水样而无法在深水处　

使用。　

１．２　设计　

在湖泊、水库的浮游生物研究中，通常在水深　

２　ｍ以内，在水面下０．５　ｍ处采集１个水样（多数　

情况下只采集１　０００　ｍＬ）；水深２～３　ｍ时，在离　

底部０．５　ｍ处增加１个采水点；水深３～５　ｍ，则　

在１．５～２．５　ｍ处再加１个采水点；水深超过５　ｍ　

时，每隔３～５　ｍ增加１个采水点；水深大于１０　ｍ　

时，１０　ｍ以下处除非特殊需要一般不采样。水库　

渔业研究中常采用１３号网采集定性样品；用　

２　５００　ｍＬ的水生８１型采水器在表层０．５　１ＴＩ、中　

层、底层（最深１０　１ＴＩ）处各取２　５００　ｍＬ水样，混和　

后用２５号筛绢网过滤；或按采样点水深（离底　

１　１ＴＩ）的０、１／４、１／２、１倍采水，混合后取水样　

１　０００　ｍＬ，固定浓缩后再作定量分析。　

海洋中使用的浮游生物网式样很多，性能也　

各不相同，常用有锥形、周德式浮游生物网和颠倒　

采水器等。其中大型拖网长２５０　ｃｍ，进水口　

８０　ｃｍ，面积０．５　１ＴＩ　用于定性采集；中、小型周德　

式网长２７０　ｃｍ，进水Ｅｌ　３７　ｃｍ，面积０．１　ｍ　适用于　

自水底至表层垂直分层采集，用作定量分析采样。　

在采集某一水层水样时，要使用闭锁器、钢丝、沉　维普资讯 http://www.cqvip.com ５８　《渔业现代化））２００７年第３４卷第５期　

锤（５～ｌ０　ｋｇ）、闭锁绳等相应器件。当确定采集水　

层后将网口放到水层下限，然后缓慢向上拉至水层　

上限，即时将串在钢丝上的沉锤放下，使其锤打闭　

锁器，使网的倒锥部下垂盖住网口，网外水不再进　网。再把网拖出水面后，底管收集的水样就是该水　

柱的浓缩水样，可用于定性定量分析。上述采集网　

虽能采集柱状水体水样，代表性较强；但网具较大，　不适用淡水水域采样，且闭锁系统使用不便　。　

采集浮游生物的水样是否具有代表性，是研　

制其定量采集器的最基本要求。在总结分析上述　各种采集器优缺点的基础上，设计原则是设计大　

小适中，扩大进水口，尽可能使应该被采集浮游动　物进人网内；增加采水量，在一定的允许范围内使　

采集水量或过滤的水样体积越大越好。由于需要　

大量采水，故拟采用滤水方式增加采水体积，使水　

样更具代表性；同时要求结构简单易操作。设计　

的新型采集器，Ａ型为手动（手动关闭网口门），Ｂ　

型为电动（电动关闭网口门）。Ａ型手动采集器　

由网门、网具、集水３部分组成（图１），全长　１４１　ｅｍ，网口有效进水直径３７　ｅｍ，面积０．１　ｍ　。　

使用时用ｕ型锁夹住网门，当ｕ型锁扣脱离网门　

时，网门自动关闭。过滤网呈正锥形，用孑Ｌ径　

０．０６４～０．１１２　ｍｍ筛绢制作，用于过滤浮游生物；　

过滤后浓缩的水样从出水口放出。新型分层浮游　

生物采集器已获国家实用新型专利。　

２　特点与使用　

２．１　特点　

（１）适用于淡水深水水域分层定性定量水样　

采集；（２）进水口大（０．１　ｍ　、直径３７　ｅｍ），与海洋　周德式采集器相似，并可根据不同研究目的调换　过滤网具；（３）可任意选择某一水柱进行采样，如　

５～０　ｍ或２０～１５　ｍ，采集过滤的水样体积大，代　

表性强，适用于研究浮游生物自然分布在各水层　的种类、数量与重量；（４）所取浮游生物量大，适　用直接称取浮游生物的重量，并可用来推算水域　

初级或次级生产力，免除了按浮游生物个体计数　

和以重量换算为单位水体的浮游生物量的繁琐估　算过程，大大简化了运算过程；（５）结构简单，使　

用方便，操作轻巧。　

２．２　使用　

新型浮游生物采集器使用时，先将网门打开　并加重锤，然后垂直下放至某一水层，再垂直向上　

拖拉采集器至另一水层并关闭网门；如从水下　

１５　ｍ向上拖至１０　ｍ，即采得０．１　ｍ　×５　ｍ＝　０．５　ｍ　水柱水样，而后进行浮游生物的定性和直　

接称重的定量分析；既能查明浮游生物的分布水　

层，又能直接称取１个水柱浮游生物的生物量；可　

进行鱼产潜力评估，从而简化了原来浮游生物定　量研究的工艺流程，而且可根据研究需要调换浮　

游生物过滤网。由于直接称取浮游动物湿重的定　

量方法尚属首次，其工艺流程等有待进一步试验　

研究。　新型浮游生物采集器首次在千岛湖应用，经　

过２００４－－２００５年使用，查明和称取了千岛湖各水　

层浮游动物的种类和重量。其中浮游动物种类达　

３３种，原生动物和轮虫７种；它们主要分布在３０　

２０　ｍ以上水层。其浮游动物单位体积生物量　

自上至水下２０～１０　ｍ处，呈上升趋势，但以ｌ０～　

５　ｍ水层鱼产潜力最大，其次是５～０　ｍ、１５～１０　ｍ　

等水层处　。　口　

１．Ｕ型锁扣连接杆２．把柄３．Ｕ型锁扣４．网门　５．弹性物６．进水网口７．微椭圆形钢皮圈　８．上连接部９．过滤网１Ｏ．下连接部　１１．漏斗形集水罐１２．出水口　１３．橡皮塞　

图ｌ　新型浮游生物采集器示意图　

（下转第６ｌ页）

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２．２．４　优化后的投绳系统的效率　从以上试验结果可以看出，金枪鱼延绳钓船　

使用优化的投绳系统后，其投绳时间减少９．３１％，　

也即其效率提高９．３１％。但这只是陆上模拟试　

验结果，海上实际作业时可能比９．３１％还要高。　这是由于海上实际作业比陆上试验要复杂得多，　作业时除受主线打滑、挂钓钩、电信标、浮子等的　

影响外，还受风浪、海流等的作用，对于单压轮投　

绳机来说，投放相同长度主线发生的跳线次数及　

处理由此而引发的堆线与乱线问题的时间也会有　所增加；同样，对于手动旁通截止阀，作业人员从　

放钓位置跑到收绳机主滚筒旁操纵该阀及处理主　线的时间都会相应增加。另外，优化后的投绳系　

统由于不发生打滑，因而提高了计数的准确性；止　

动装置除装有遥控旁通截止阀外，同时也装有手　动旁通截止阀，即具有双保险作用，因而提高了生　

产的安全性。　

３　结论　

优化后的投绳系统可明显提高金枪鱼延绳钓　的投绳效率，同时投放钓线长度、钓钩数量等的计　

数更准确，作业安全也更有保障。另外，如配以电　

子视听监控系统对投绳的全过程进行监控，则投　

绳效率和作业安全性将得到进一步提高。　口　

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