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1、鱼类呼吸测量系统,鱼类呼吸及测量技术概述,易科泰生态技术 米 波,呼吸代谢是生物能量学研究的重要内容之一，因此动物学家普遍关注动物的呼吸代谢并由此深入研究动物的生理学、营养需求与能量消耗以及生态学等问题。多数脊椎动物的运动及能量转化靠生物体内的有氧代谢进行。鱼类是水生动物，依靠从水体中获得的氧气进行各种生理活动。多数鱼类的呼吸过程完全在水中进行，水体的溶解氧在环境条件基本不变的情况下是基本稳定的，所以水体的溶解氧的消耗主要是由水体中的生物和化学耗氧完成的。,一 概述,当水体中的生物种类只有鱼类时，水体氧量的消耗则主要由鱼体代谢和化学耗氧完成。耗氧率(Respiration Rate)是指鱼类单
2、位体重在单位时间内的耗氧量（mg/kg/h）,耗氧率的大小及变化在很大程度上反映其代谢水平的高低及变化规律，因而常作为衡量鱼类能量消耗的一个指标。,鱼类耗氧率的定义,鱼类的耗氧率既受自身内在因素的调控，又受环境外在因子的影响。内在因素 1 体重 2 年龄 3 饥饿和摄食 4 活动 5 生活周期外在因素 1 温度 2 盐度 3 溶氧量,影响鱼类耗氧率的因素,通过了解耗氧率与各种因素的相互关系及变化规律可以了解鱼类的代谢水平、鱼体的活动规律、生理活动水平和规律、能量需求水平和规律以及维持最低代谢水平的氧量等，由此可以为鱼类的养殖生产、环境条件的改造、鱼类新品种的培育、鱼类的移植驯化、养殖水体水质的
3、调控和鱼类的运输等奠定理论基础。,研究鱼类呼吸的意义,间歇式测量，集合了“开放式”和封闭式的优点。4）通过控制流入的水的量，它可以测量在不同的氧气含量和盐度下的耗氧率。鱼类呼吸及测量技术概述鱼类的耗氧率既受自身内在因素的调控，又受环境外在因子的影响。鱼类呼吸及测量技术概述1 温度 2 盐度 3 溶氧量控制器、原电池氧电极、螺线管阀鱼类呼吸及测量技术概述但是，出于某种原因，在实验时，被测动物的耗氧量经常会发生改变，稳定下来需要一些时间，造成测量的时间分辨率很低，并不适合测量像鱼一样呼吸高度变化的生物的耗氧量。1 体重 2 年龄 3 饥饿和摄食 4 活动 5 生活周期等待过程（等待过程是必须的，因
4、为测量系统的滞后作用会导致画出的耗氧率曲线为非线性的），交换泵关闭，循环泵开启。当水体中的生物种类只有鱼类时，水体氧量的消耗则主要由鱼体代谢和化学耗氧完成。三、DAQ系列水生生物呼吸测量系统二 鱼类呼吸的测量方法三、DAQ系列水生生物呼吸测量系统,（1）封闭式测量（2）开放式测量（3）间歇式测量,二 鱼类呼吸的测量方法,封闭式测量,优点：简单缺点：没有恒定的氧呼吸，动物呼吸改变了周围氧分压，此外，还有 二氧化碳的积累还会对测量结果造成影响，最终会高估耗氧率，精度很差。,开放式测量,优点：1）原则上来说，实验的持续时间是无限的。2）没有二氧化碳和其他代谢产物的积累。3）有一个恒定的氧气水平测量环
5、境。4）通过控制流入的水的量，它可以测量在不同的氧气含量和盐度下的耗氧率。缺点：以开放式呼吸仪测定耗氧量的关键是要系统处于稳定状态，这意味着流入的和流出的水的氧含量，以及动物的氧消耗量必须是恒定的。但是，出于某种原因，在实验时，被测动物的耗氧量经常会发生改变，稳定下来需要一些时间，造成测量的时间分辨率很低，并不适合测量像鱼一样呼吸高度变化的生物的耗氧量。,间歇式测量,间歇式测量，集合了“开放式”和封闭式的优点。呼吸室放置在水浴槽中，循环泵可以确保呼吸室内水体的均一并保证有足量的水体流经传感器，而交换泵可以使周围水槽内水体与呼吸室内水体进行交换。,测量原理DAQ系列水生生物呼吸测量系统采用的是间
6、歇式测量，测量过程分为三步：测量、水体交换、等待。测量时循环泵开启，交换泵关闭（相当于封闭式）；测量结束后，即水体交换过程，交换泵开启，循环泵关闭，周边水体被泵入呼吸室从而使氧气达到测量前的水平。等待过程（等待过程是必须的，因为测量系统的滞后作用会导致画出的耗氧率曲线为非线性的），交换泵关闭，循环泵开启。,三、DAQ系列水生生物呼吸测量系统,数据采集及分析模块,系统组成,3.2.2 O2分析模块,原电池氧电极传感器,光纤氧气传感器,包括水温监测控制系统、氧气分析与调节系统 水温监测控制系统：控制器、潜水泵、不锈钢旋管 氧气分析与调节系统：控制器、原电池氧电极、螺线管阀,3.2.3 水环境控制,
7、呼吸室,静态呼吸室,游泳室,四 软件操作（AutoRespTm）,DAQ系列水生生物呼吸测量系统采用的是间歇式测量，测量过程分为三步：测量、水体交换、等待。多数脊椎动物的运动及能量转化靠生物体内的有氧代谢进行。鱼类呼吸及测量技术概述三、DAQ系列水生生物呼吸测量系统三、DAQ系列水生生物呼吸测量系统影响鱼类耗氧率的因素控制器、原电池氧电极、螺线管阀控制器、原电池氧电极、螺线管阀等待过程（等待过程是必须的，因为测量系统的滞后作用会导致画出的耗氧率曲线为非线性的），交换泵关闭，循环泵开启。四 软件操作（AutoRespTm）控制器、潜水泵、不锈钢旋管等待过程（等待过程是必须的，因为测量系统的滞后作
8、用会导致画出的耗氧率曲线为非线性的），交换泵关闭，循环泵开启。用于研究鱼类在一段时间内（若干小时）的耗氧过程以及呼吸代谢的水平。包括水温监测控制系统、氧气分析与调节系统当水体中的生物种类只有鱼类时，水体氧量的消耗则主要由鱼体代谢和化学耗氧完成。,应用1 用于研究鱼类在一段时间内（若干小时）的耗氧过程以及呼吸代谢的水平。应用2 通过测量同一种类、不同大小的鱼类的耗氧率，研究鱼类大小和呼吸代谢水平之间的关系。应用3 通过实验，研究不同温度下，鱼类的耗氧率与细胞呼吸代谢的关系。,五 应用,应用4 通过测量缺氧条件下鱼类的耗氧率，研究鱼类为了适应低氧环境，是否可以调节自身的呼吸代谢，如增加呼吸次数、调节血流速度，代谢速度等，以及可以调节到什么程度。应用5 通过测量水温与氧气饱和度来研究水、空气或溶解物的相互作用的关系以及水污染（高温、生物降解、化学作用）对鱼类呼吸的影响。,
